DE2524062A1 - Elektronisches musikinstrument mit vibratoerzeugung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖN WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER Jß&SäKGS&efESSH: D1PL.-ING. SELTING

DR.-ING. K.W. EISHOLD 5KOLNI₇DEICHMaNNHAUS

28. Mai 1975 Sg-Is

NIPPON GAKKI SEIZO KABUSHIKI KAISHA

10-1, Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken (Japan)

Elektronisches Musikinstrument mit Vibratoerzeugung

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit Vibratoerzeugung, mit einem Sigialgenerator für Tastendaten zur Erzeugung eines Tastenadressencodes, der die Note und die Tastatur der gedrückten Taste repräsentiert.

Ein digital arbeitendes elektronisches Musikinstrument, das einen Musikton durch digitale Verarbeitung eines bei Druck einer Taste erzeugten Signals erzeugt wird, gegenüber analog arbeitenden elektronischen Musikinstrumenten zahlreiche Vorteile, insbesondere hinsichtlich der Kompaktheit der Abmessungen und der besseren Tonqualität. Digital arbeitende elektronische Musikinstrumente sind jedoch erst seit kurzer Zeit entwickelt worden und es ist bis jetzt noch kein Instrument dieser

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Art entwickelt worden, das einen Musikton mit Vibratoeffekt oder anderen Effekten erzeugen könnte, die in natürlichen Musiktönen vorhanden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das imstande ist, einen Vibratoeffekt durch digitale Frequenzmodulation eines Signals zu erzeugen.

Zur Xiösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Frequenzinformationsspeicher zur Erzeugung einer dem Tastenadressencode entsprechenden Grundfrequenzinformation vorgesehen ist, daß zur Erzeugung eines Vibratocodes ein Vibratocodegenerator vorgesehen ist, der eine Taktimpulsfolge zählt, um einem zu erzeugenden Musikton eine periodische Frequenzveränderung zu überlagern und Zähl-Ausgangssignale zu erzeugen, daß ein Vibratoinformationsgenerator vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal in der Form einer Funktion erzeugt, die das Verhältnis der Frequenzänderung in Abhängigkeit von den Zählausgangssignalen des Vibratoeodegenerators repräsentiert, daß ein Multiplizierer vorgesehen 1st, der das Ausgangssignal in Form einer Funktion mit der Grundfrequenzinformation multipliziert, daß ein das Multiplikationsergebnis des Multiplizierers empfangender und zählender Zähler vorgesehen ist, daß ein die Wellenform eines gewünschten Musiktones speichernder Wellenformspeicher von dem Ausgang des Zählers auslesbar ist, und daß durch Frequenzmodulierung eines der gedrückten Taste entsprechenden Grundtones in Übereinstimmung mit der von dem Ausgangssignal der Vibratoinformation repräsentierten Funktion ein Vibratoeffekt

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erzeugt wird.

Das erfindungsgemaße Musikinstrument läßt sich mit kompakten elektrischen Schaltungen herstellen, die als integrierte Schaltkreise ausgeführt werden können, und kann so mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden.

Ferner ist es möglich, das erfindungsgemaße Musikinstrument so einzurichten, daß die Vibratofreqüenz und die Vibratotiefe für jede Tastatur individuell erzeugt werden.

Das erfindungsgemaße Musikinstrument kann einen Vibratoeffekt erzeugen, dessen Vibratotiefe jeweils in einer bestimmten Zeitperiode nach dem Beginn·der Erzeugung eines Musiktones progressiv ansteigt, was im folgenden gelegentlich als "der Verzögerungs-Vibratoeffekt" bezeichnet wird.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgemässen elektronischen Musikinstrumentes, Fig. 2 (a) bis 2 (d) jeweils Diagramme der in dem elektronischen Musikinstrument erzeugten Taktimpulse, Fig. j5 ein Schaltbild einer detaillierten logischen Schaltung des in Fig. 1 abgebildeten Signalgenerabors für die Tastendaten,

Fig. 4 ein Schaltbild einer detaillierten logischen Schaltung eines in Fig. 1 abgebildeten Tasten-Übertragers 3,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines in Fig. 1 abgebildeten Frequenz-Informationsgenerators 4, Figg. 6 (a) bis 6 (h) sind Zeitdiagramme der Signale an den jeweiligen Stellen des in Fig. 5 dargestellten Frequenz-Informati onsgenera t ors 4, Fig. 7 ein Schaltbild des Vibrato-Codegenerators ¹J in Fig. 1,

Fig. 8 ein Schaltbild der in Fig. 1 gezeigten Vibrato-Stellvorrichtung 8,

Fig. 9 ein Schaltbild der logischen Schaltung des Vibrato-Informationsgenerators 11 der Fig. 5, Fig. IO(a) eine graphische Darstellung der zeitlichen Änderung des Vibrato-Codes,

Figg. 10 (Td) "bis 10 (d) graphische Darstellungen der Ausgangssignale an verschiedenen Stellen des Vibrato-Informationsgenerators 11 der Fig. 9, Fig. 11 ein Schaltbild der logischen Schaltung des Multiplizieres IJ der Fig. 5,

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Fig. 12 ein Blockschaltbild der Bruchzahlzähler 5a, 5b und eines Ganzzahlzählers 5c, Fig. 13 ein Schaltbild der logischen Schaltung des in Fig. 1 enthaltenen Hüllkurvenzählers, Fig. 14 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen elektronischen Musikinstrumentes, wobei in der Figur nur solche Baugruppen dargestellt sind die sich von denen der Fig. 1 unterscheiden,

Fig. 15 ein Blockschaltbild des in Fig. Ik enthaltenen Regenerators für die Vibrato-Tiefensignale, Fig. 16 (a) eine graphische Darstellung einer von dem Hüllkurvenzähler erzeugten Wellenform, Fig. 16 (b) eine graphische Darstellung ^eines Beispiels für progressives Ansteigen der Vibrato-Tiefe, Fi£& 16 (c) und 16 (d) graphische Darstellungen von Beispielen von Änderungen in der Vibrato-Tiefe und Fig. 17 eine graphische Darstellung einer in einem Hüllkurvenspeicher gespeicherten Wellenform.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

1. Allgemeine Konstruktion ^!

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines elektronischen Musikinstrumentes ist eine Manualschaltung 1 vorgesehen, die den jeweiligen Tasten entsprechende Schaltkontakte aufweist. Ein Signalgenerator 2 für die Tastendaten enthält einen Tastenadressen-Codegenerator, der Tastenadressen-Codes erzeugt, die nacheinander und repetierend die den jeweiligen Tasten entsprechenden Noten angeben. Der Signalgenerator 2 für Tastendaten erzeugt ein Tastendatensignal, wenn ein einer gedrückten Taste entsprechender Stellkontakt geschlossen und der der gedrückten Taste entsprechende

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Tastenadressen-Code erzeugt wurde. Dieses Tastendaten-.signal wird einem Tasten-Übertrager 3 zugeführt. Dieser enthält einen Tastenadressen-Generator der synchron mit dem oben erwähnten Code-Generator für Tastenadressen arbeitet, einen Tastenadressen-Codespeicher,der mehrere Tastenadressen-Codes zu speichern und nacheinander und repetierend auszugeben vermag und eine logische Schaltung die, wenn sie ein Tastendatensignal empfangen hat, dieses an den Tastenadressen-Codespeicher weiterleitet, um den entsprechenden Tastenadressen-Code zu speichern, unter der Bedingung, dass dieser spezielle Tastenadressen-Code bisher noch in keinem Kanal des Speichers enthalten ist, und dass einer der Kanäle des Speichers zur Speicherung dieses Tastenadressen-Codes zur Verfügung steht.

Der Frequenz-Informationsgenerator 4 enthält einen Frequenz-Informationsspeicher, der die Frequenzinformation entsprechend den jeweiligen Tastenadressen-Codes (die im folgenden als "Grundfrequenzinformation" bezeichnet werden) speichert und einen (nicht dargestellten]. Frequenzinformationsmodulator. Der Frequenzinformationsspeicher erzeugt, wenn er von dem Tasten-Übertrager J5 einen Tastenadressen Cod empfangen hat, eine dem Tastenadressen Code entsprechende Grundfrequenzinformation. Wenn der Frequenzmodulator von einem Vibrato-Codegenerator 7 einen Vibrato-Code, der eine Vibrato-Frequenz bestimmt und ein Vibrato-Tiefensignal, das zur Einstellung der Rate der Frequenzänderungen von einer Vibrato-Stellvorrichtung 8 benutzt wird, erhalten hat, erzeugt er eine Vibrato-Information. Die Grundfrequenzinformation wird von dieser Vibrato-Informationfrequenz moduliert. Die Frequenz modulierte Frequenzinformation besteht aus Binärdaten mit einem Bruchzahlbereich und einem Ganzzahlbereich., wie nachfolgend noch erläutert wird. Der Bruehzahlbereich wird den Bruchzahlzählern 5 a

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und 5 i> zugeführt und der Ganzzahlbereich wird einem Ganzzahlzähler 5 c zugeführt.

Der Vibrato-Codegenerator 7 enthält eine Taktauswahlschaltung die entsprechend der Geschwindigkeit des Vibratos, d.h. der Periode der Frequenzänderungen einen Taktimpuls erzeugt und einen Vibratozähler, der durch Zählung dieser Taktimpulse einen Vibrato Code erzeugt. Die Vibrato-Stellvorrichtung 8 enthält ein Stellglied zur Einstellung der Tiefe des Vibratos, d.h. der Errater der Frequenzänderungen durch eine Tastatur und eine Datenauswahlschaltung die ein Signal erzeugt, das zur Einstellung der Rate der Frequenzänderungen durch jede Tastatur benutzt wird. Dieses Signal wird im folgenden als "Tiefensignal" bezeichnet. Es wird in Abhängigkeit von demjenigen Signal erzeugt, das von dem Stellglied und den noch zu erläuternden Tastatur Coden K,, Kp ausgesandt wird.

Der Bruchzahlzähler 5 a ist so ausgebildet, dafl er seine Eingangssignale kumulativ zählt und an den nächsten Bruchzahlzähler 5 b ein Übertragssignäl abgibt, wenn in der Addition ein Übertrag vorkommt. Der Bruchzahlzähler 5 t> ist von ähnlicher Konstruktion. Er liefert ein Übertragssignal an den Ganzzahlzähler 5 c, wenn sich in dem Zähler 5 ^d ein Übertrag ergibt.

Der Ganzzahlzähler 5 c zählt kumulativ die Übertragsignale und die Eingangssignale des Ganzzahlbereiches und liefert nacheinander Ausgangssignale,die die Ergebnisse der Addition darstellen. Die Ausgangssignale des GanzzahlZählers 5 c werden mehreren Eingängen eines Wellenformspeichers 6 zugeführt. Die Wellenform eines Musiktones wird für eine Periode an η Stellen durch punktweise Tastung erzeugt und die Amplituden der getasteten Wellenform sind in Adressen 0 bis n-1 des

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Wellenformspeichers 6 gespeichert. Die Wellenform des Musiktones wird aus dem Wellenformspeicher 6 ausgegeben, in dem nacheinander die Amplituden ausgelesen werden, die in den Ausgangssignalen des Ganzzahlzählers 5 c entsprechenden Adressenstellen enthalten sind.

Das Gesamtniveau des aus dem Wellenformspeicher 6 ausgelesenen Wellenformsignales wird durch ein HUIlkurven-Wellenformsignal gesteuert, das von einem Hüllkurvenspeicher 11 erzeugt wird. Der Hüllkurvenspeicher speichert eine Wellenform entsprechend einer Hüllkurve, die während der Zeit vom Beginn der Reproduktion eines Musiktones bis zu seiner Beendigung gebildet wird. Der Hüllkurvenspeicher 11 ist in ähnlicher Weise konstruiert wie der Welienformspeicher 6 und die in den Adressensteilen, die den Ausgangssignalen eines Hüllkurvenzählers 10 entsprechen, stehenden Amplituden werden nacheinander ausgelesen. Die Zählung in dem Hüllkurvenzähler 10 wird durch Signale gesteuert, die von dem Tasten-Übertrager 3 kommen und jeweils in das Anschlagen oder Loslassen einer Taste repräsentieren. Wenn die Zählung in dem Hüllkurvenzähler 10 beendet ist, wird dem Tasten-Übertrager 3 ein Zählende-Signal DP zugeführt. Der Tasten-Übertrager 3 liefert nach Erhalt dieses Zählende-Signales DF ein Rücksetzsignal cc an die Vibrato-Stellvorrichtung 8 um das von der Vibrato-Stellvorrichtung erzeugte Vibrato-Tiefensignal in den Anfangszustand zu versetzen.

Zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Musiktöne besitzt das elektronische Musikinstrument eine auf dynamischer Logik beruhende Konstruktion, so dass seine Zähler, logischen Schaltungen und Speicher im timesharing-Betrieb betrieben werden. Dementsprechend sind

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die Zeitbeziehungen zwischen den den Betrieb dieser Zähler usw. steuernden Taktimpulsen ausserordentlich wichtige Faktoren für die Arbeitsweise des elektronischen Musikinstrumentes.

Wenn man annimmt, dass die maximale Anzahl der gleichzeitig zu erzeugenden Musiktöne 12 beträgt, so sind die Beziehungen zwischen den verschiedenen in dem elektronischen Musikinstrument vorkommenden Taktimpulsen in den Figuren 2 (a) bis 2 (d) dargestellt. Fig. 2 (a) zeigt einen Haupttaktimpuls ^₁ dessen Impulsperiode 1 ws beträgt. Diese Impulsperiode wird im folgenden als "Kanalzeit" bezeichnet. Fig. 2 (b) zeigt eine Taktimpulsfolge $„ bei der die Impulsbreite 1 Hs und die Impulsperiode 12 us beträgt. Diese Impulsperiode von 12 us wird im folgenden als "Tastenzeit" bezeichnet. Fig. 2 (c) zeigt eine Takt impulsfolge φ-, von Tasten-Abtastimpulsen deren Impulsperiode gleich 25β Tastenzeiten ist. Eine Tastenzeit wird durch 12 us geteilt und jeder Bruchteil der geteilten Tastenzeit wird als erster, zweiter ... zwölfter Kanal bezeichnet. Fig. (d) zeigt eine Taktimpulsfolge tfn deren Impulse nur während des zwölften Kanales in jeder Tastenzeit erzeugt werden. Ein Kanal bezeichnet in der vorliegenden Beschreibung einen Zeitkanal des time-sharing-Systems.

II. Erzeugung der Tastenadressen-Codes

Fig. J) zeigt die Konstruktion des Signalgenerators 2 für die Tastendaten im Detail. Ein Codegenerator KAG₁ für Tastenadressen besteht aus 8-stufigen Binärzählern. Der Taktimpuls φ^ mit der Impulsperiode von 12 us (im folgenden als Tastentaktimpuls bezeichnet) wird dem Eingang des Tastenadressen-Codegenerators KAG₁ zugeführt. Der dem Tastenadressen-Codegenerator KAG₁ zugeführte Tastentaktimpuls ändert den Code, d.h. die Kom-

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bination der 1 und 0 in jeder der binären Zählstufen.

Erstklassige elektronische Musikinstrumente haben typischerweise ein Solomanual, obere und untere Manuale und eine Pedaltastatur. Die Pedaltastatur besitzt 32 Tasten im Bereich von Co bis C^, und die übrigen Tastaturen haben jeweils 61 Tasten im Bereich von C₂ bis Cy. Ein derartiges elektronisches Musikinstrument besitzt insgesamt 215 Tasten.

Erfindungsgemäss werden von dem Tastenadressen-Codegenerator KAG, 256 verschiedene Codes erzeugt, von denen 215 Codes der entsprechenden Anzahl von Tasten zugeteilt sind. Die Stellen (digits) des Tastenadressen-Codegenerators KAG-, von der geringstwertigen Stelle bis zur ,höchstwertigen Stelle sind mit den Bezugszeichen N-,, N₂, N,, N^, B₁, B₂,K₁ und K₂ bezeichnet. Hierin bilden K₂ und K₁ einen Tastaturcode der die Art des Manuals bzw. der Tastatur angibt. B₂ und B^ bilden einen Blockcode der einen Block in der Tastatur bzw. dem Manual repräsentiert und N-, bis Ni₁. bezeichnen einen Notencode, der die Note in dem jeweiligen Block angibt. Jede Tastatur ist in 4 Blocks eingeteilt und jeder Block enthält l6 Tasten. Die Blocks werden als Block 1, Block 2, Block 3 und Block 4 bezeichnet, wobei die Zählung mit dem Block der niedrigsten Noten beginnt. Es sei angenommen, dass die Tastenadressen-Codes, die 3 Noten oberhalb der tatsächlich existierenden höchsten Note (Note Cg von Block 4) in dem Solo-Manual S dem oberen Manual U und

dem unteren Manual S entsprechen, und die Tastenadressen-Codes, die den Blocks 3 und ²^ in der Pedaltastatur entsprechen, bei der beschriebenen Ausführungsform des Musikinstrumentes keinen Tasten zugeordnet sind.

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Die Bit-Ausgänge des Tastenadressen-Codegenerators KAG₁ werden zur sequentiellen Abtastung jeder Taste über Dekodierer der Tastenschaltung zugeführt. Die Abtastung beginnt bei Block 4 des Solo-Manuals S, durchläuft die Blocks 3, 2 und 1 des Solo-Manuals S, die Blocks 4, 3, 2, 1 des oberen Manuals U und die Blocks 4, J>, 2, 1 des unteren Manuals L sowie die 3locks 2 und 1 der Pedaltastatur P. Danach ist ein Abtastzyklus für alle Tasten beendet und die Abtastung wird mit extrem hoher Geschwindigkeit zyklisch wiederholt. Die Abtastzeit, die für einen Abtastzyklus erforderlich ist, beträgt 256 χ 12 us = 5,07 ms.

Der Dekodierer D ist ein konventioneller binär-zu-Eins-Dekodierer, an dessen Eingang die 4-stelligen Binärcodes aus Kombinationen des Stellen N₁ bis Nj^ des Tastenadressen-Codegenerators KAG, anstehen und an dessen Ausgang an einer von l6 einzelnen Ausgangsleitungen H₀ bis H₁C- nacheinander und sequentiell ein Ausgangssignal erzeugt wird. Der Binär-Code am Eingang bezeichnet in jedem Augenblick jeweils eine Ausgangsleitung. Die Ausgangsleitung K₀ ist über Dioden mit den Tastenschaltern verbunden, die jeweils der höchsten Note eines jeden Blocks (ausser Block 4) der jeweiligen Tastatur entsprechen. Die Ausgangsleitung H-, ist in gleicher Weise an die in der zweithöchsten Note eines jeden Blocks, mit Ausnahme von Block 4,entsprechenden Tastenschalter gelegt. Für die J5 Codes der höchsten Noten in Block des Solo-Manuales S, des oberen Manuales U und des unteren Manuales L sind keine Tasten vorhanden und dementsprechend sind die Ausgangsleitungen H_n bis H₂ in den Blocks 4 nicht angeschlossen. Ausgangsleitung H, und die folgenden Ausgangsleitungen sind in gleicher Weise mit den entsprechenden Tastenschaltern eines

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jeden Blocks (auch von Block 4) zu verbinden.

Fig.3 zeigt die Verbindungen zwischen den jeweiligen Tastenschaltern und den Ausgangsleitungen K_Q bis H_1n.. Der erste Buchstabe der an den Tastenschaltern verwendeten Symbole bestimmt die Art der Tastatur, die dem ersten Buchstaben hinzugefügte Ziffer, die Blocknummer und die dem Buchstaben K hinzugefügte Zahl ein Dezimalwert des entsprechenden Codes aus den Codes N, bis N₄.

Jeder Tastenschalter hat einen Schaltkontakt. Eine Kontaktstelle ist jeweils in der oben erläuterten Weise angeschaltet und die andere Kontaktstelle bildet einen gemeinsamen Kontakt für jeden Block. Die gemeinsamen Kontakte S^M - P₁M sind jeweils mit UND-Toren A₀ - A₁-, verbunden.

Der Dekoder D₂ ist ein konventioneller Binär-zu-Eins-Dekodierer, dem 4-stellige Binär-Codes eingegeben werden, die aus Kombinationen der Signale Β-,,Βρ,Κ, und Ko des Code-Generators KAG, für die Tastenadressen-Codes bestehen und an dessen Ausgang jeweils eine der l6 einzelnen Ausgangsleitungen J_ bis J,,- nacheinander und sequentiell erzeugt wird, wobei der Binär-Code am Eingang jeder Zeit eine der Ausgangsleitungen bestimmt. Die Ausgangsleitungen J₀ bis J, ^ (mit Ausnahme von J₁₂ und J₁₅) sind an die Eingänge der UND-Schaltungen Y_Q bis Y₁^ geschaltet. Die Ausgänge der UND-Schaltungen Y₀ bis Y₁-, sind über ein ODER-Tor OR-, mit dem Eingang eines Verzögerungsflip-flop DP, verbunden.

Der Inhalt der von dem Code-Generator KAG₁ erzeugten Codes ändert sich «Jedesmal., wenn ein Taktimpuls ^₂ angelegt wird.

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Wenn eine bestimmte Taste gedrückt wird, wird der der gedrückten Taste entsprechende Schaltkontakt geschlossen. Wenn der Tastenadressen-Codegenerator KAG, einen Code erzeugt, der der gedrückten Taste entspricht, wird von einem der UND-Tore A_Q bis A₁₃ eine Ausgangs-"7" erzeugt; Dieses Ausgangssignal wird über das ODER-Tor OR₁ v/eitergeleitet. Es handelt sich um ein Tastendatensignal KD ,das das Schliessen eines Schaltkontaktes anzeigt. Das Signal wird durch das Verzögerungs-Flip-Flop DF₁ und eine Tastenzeit verzögert und zu dem Signal KD umgeformt. Die Tastendatensignale KD^ und KD werden sequentiell mit einem Intervall von 3> 07 ms solange ausgegeben, v;ie der Schaltkontakt geschlossen bleibt. ;

Die bisherige Beschreibung trägt lediglich dem Fall Rechnung, dass eine einzige Taste gedrückt wurde. Wenn mehrere Tasten gleichzeitig gedrückt sind, werden Tastendatensignale, die Jeweils den gedrückten Tasten entsprechen, in der gleichen Welse erzeugt und man erhält Musiktöne mit unterschiedlichen Wellenformen, die jeweils diesen Tastendatensignalen entsprechen. Aus Gründen der Einfachheit wird in der nachfolgenden Erläuterung nur der Fall betrachtet, dass nur eine einzige Taste gedrückt ist und man dementsprechend nur eine Musikton-Wellenform erhält.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild des Tasten-Übertragers 3 in detaillierterer Form. Der Tastenadressen-Code-

be-

speicher KAM sitzt schiele Speicherkanäle, wie Musiktöne gleichzeitig reproduzierbar sein sollen. Jeder dieser Kanäle vermag einen Tastenadressen-Code entsprechend einer zu spielenden Musiknote zu speichern. Der Tastenadressen-Codespeicher KAM liefert den Tasten-

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adressen-Code im time-sharing-Betrieb an den Frequenzinformationsgenerator 4 als Frequenz-Bestimmungssignal.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als Tastenadressen-Codespeicher KAM ein Schieberegister mit 12 Worten zu je 8 Bits verwendet. Die Steuerung des Schieberegisters erfolgt durch den Haupttaktimpuls £., der in Intervallen von 1 us erzeugt wird. Der Ausgang der letzten Stufe dieses Schieberegisters ist mit dem Frequenz-Informationsspeicher verbunden und gleichzeitig erfolgt eine Rückkopplung auf den Schieberegistereingang. Jeder Tastenadressen-Code wird demnach in dem Schieberegister mit einer Zykluszeit von 1 Taktzeit (12 wsj rezirkuliert, bis der Code von seinem entsprechenden Kanal gelöscht wird. ■ ;

Der Tastenadressen-Codegenerator KAGp ist von gleicher Konstruktion wie der Tastenadressen-Codegenerator KAG-, . Diese beiden Codegeneratoren KAG-, und KAG₂ arbeiten in genauer Synchronisation miteinander. Der Taktimpuls ^₂ wird als Eingangssignal für beide Codegeneratoren KAG-, und KAG₂ benutzt und die Tatsache, dass die jeweiligen Bits des Tastenadressen-Codegenerators KAG₂ alle "θ" sind, wird durch eine UND-Schaltung A₁^ festgestellt und das Erkennungssignal φ-, wird den Rücksetzanschlüssen der betreffenden Bits des Tastenadressen-Codegenerators KAG₁ als Tastenabtast-Taktsignal zugeführt. Der Tasten-Übertrager 3 bewirkt,dass der Tastenadressen-Codespeicher KAM einen dem Tastendatensignal KD entsprechenden Tastenadressen-Code speichert, wenn dieser ansteht und die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:

Bedingung. (A }i Der Tastenadressen-Code ist äait ? keines? der bereits in dem Tastenadressen-Codespeloher KAM gespeicherten Codes identisch.

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Bedingung (B): In dem Tastenadressen-Codespeicher KAM ist noch ein freier Kanal, d.h. ein Kanal in dem noch kein Code gespeichert ist, vorhanden.

Es sei nun angenommen, dass ein Tastendatensignal KD von der ODER-Schaltung OPL erzeugt wird. Zu dieser Zeit besteht Koinzidenz zwischen dem Tastenadressen-Code des Tastenadressen-Codegenerators KAG₂ ^mit dem Code des Tastenadressen-Codegenerators KAG₁- Der Tastenadressen-Code bezeichnet die Note der gedrückten Taste. Während der 12 us wird der Tastenadresser.-Code KA einer Vergleichs scha I⁴-/; rg KAC zugeführt, in der der Code KA* mit jedem Ausgang der Kanäle des Tastenadressen-Codespeichers KAM verglichen wird..Wenn Koinzidenz festgestellt wird, wird ein Koinzidenzsignal EQ von dem Vergleicher KAC in Form eines "1"-Signaleö erzeugt. Dieses Signal ist "θ" wenn keine Koinzidenz besteht. Das Koinzidenzsignal EQ wird einem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM und ferner einem Eingang einer ODER-Schaltung ORo zugeführt. Der Speicher EQM ist ein Schieberegister mit einer geeigneten Anzahl von Schiebestellen, z.B. 12 bei diesem Ausführungsbeispiel. Der Speicher EQM schiebt die Signale EQ* nacheinander, d.h. er verzögert sie um eine Tastenzeit, wenn das Signal EQ*" "l" ist und erzeugt dadurch ein Koinzidenzsignal EQ (= 1).

Jeder der Ausgänge von der ersten bis zur 11. Stelle des Koinzidenz-Detektorspeichers EQM wird der ODER-Schaltung OR₂ zugeführt. Dementsprechend erzeugt die ODER-Schaltung OR₂ ein Ausgangssignal, wenn entweder das Signal EQ* des Vergleichers KAC oder einer der Ausgänge von der ersten bis zur elften Stelle des Schieberegisters EQM "1" ,ist.

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Das Ausgangs signal "Ξΐ EQ des ODER-Tores OR₂ wird einem der Eingangsanschlüsse eines UMD-Tores Α,γ zugeführt. Das UND-Tor A-, y erhält an seinem anderen Eingangsanschluss den Taktimpuls fiu . Da die in dem Schieberegister vor dem ersten Kanal gespeicherte Information eine Falschinformation ist, wird die richtige Information, d.h. die Information,die das Ergebnis des Vergleiches zwischen dem Tastenadressen-Code KA und den Codes in den jeweiligen Kanälen des Tastenadressen-Codespeichers KAM darstellt, nur dann erhalten, wenn das Vergleichsergebnis in jedem Kanal vom ersten bis elften Kanal dem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM zugeführt wird,und wenn das Vergleichsergebnis des zwölften Kanals direkt dem ODER-Tor OR₂ zugeführt wird. Dies ist der Grund dafür, warum der Taktimpuls fiu der UND-Schaltung A₁₇ zugeführt wird.

Wenn das Signal^EEQ bei anstehendem Taktimpuls j6^ "l" ist, erzeugt das UND-Tor A₁₇ ein "l" Signal, das über ein ODER-Tor OR-, einem Verzögerungs lip- lop DF^ zugeführt wird. Das Signal wird von diesem Verzögerungs-Flip-Flop DFp um eine Kanalzeit verzögert und über ein UND-Tor A₁^ auf das ODER-Tor OR^ zurückgekoppelt-. Auf diese Weise wird das ^l^-SIgnal während einer Tastenzeit gespeichert, bis ein nächster Taktimpuls φ-η der UND-Schaltung Α-,η über einen Inverter I₁- zugeführt .wird. Die Ausgangs-*1* des Verzögerungs-Flip-Flop DF₂ wird von dem Inverter I₁ invertiert und erzeugt so ein Freigabe-Signal UNB. Dieses Freigabesignal Ulffl zeigt an, dass derselbe Code, wie der Tastenadressen-Code KA nicht in dem Tastenadressen-Codespeicher KAM gespeichert ist, wenn es ¹¹I" ist und dass derselbe Code* wie der Tastenadressen-Code KA in dem Speicher KAM bereits gespeichert ist, wenn es "O" ist.

, i

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Wie oben schon erläutert, wird die Bedingung (A) während der Erzeugung des Tastendatensignales KD geprüft. Anders ausgedrückt: Es wird geprüft, ob das Tastendatensignal ein altes Signal ist, das bereits gespeichert ist oder ein neues Signal, das noch nicht im Speicher enthalten ist. Das Freigabesignal UNB, das das Ergebnis der Überprüfung darstellt, wird während der nächstfolgenden Tastenzeit einem Eingangsanschluss einer UND-Schaltung A,g zugeführt. Das Tastendatensignal KD wird um eine -Tastenzeit verzögert und einem anderen Eingangsanschluss des UND-Tores A-, „ zugeführt. Es wird daher in einer Tastenzeit unmittelbar vor dem Anlegen des Tastendatensignales KD geprüft, ob ein Tastenadressen-Code einem bereits in dem Speicher KAM gespeicherten Tastendatensignal KD entspricht. Wenn das Freigabesignal UNB "l" ist, wird das Tastendatensignal KD über das UND-Tor A,q einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores Ap₀ zugeführt. Wenn das Freigabesignal UNB "0" ist, gelangt das Tastendatensignal KD nicht aus dem UND-Tor A,9 heraus.

Um einen neuen Tastenadressen-Code in dem Tastenadressen-Codespeicher KAM zu speichern, muss mindestens einerder zwölf Kanäle des Speichers unbelegt sein. Ein Belegungsspeieher BUM erkennt, ob in dem Tastenadressen-Codespeicher ein unbelegter Kanal zur Verfügung steht. Der Belegungsspeicher besteht aus einem 12-stelligen Schieberegister, das eine "1" einspeichert, wenn ihm ein neues Tastensignal NKD von der UND-Schaltung 20 zugeführt wird. Dieses "!"-Signal wird sequentiell und zyklisch in dem Belegungsspeicher BUM verschoben. Das neue Tastensignal wird gleich-

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zeitig dem Tastenadressen-Codespeicher KAM zugeführt, so dass dieser den neuen Tastenadressen-Code speichert. Dementsprechend wird das Signal "l" in einem der Kanäle des Belegungsspeichers BUM gespeichert, der dem belegten Kanal des Tastenadressen-Codespeichers KAM entspricht. Die Inhalte der nicht belegten Kanäle sind "θ". Der Ausgang der letzten Stufe des Belegung?- Speichers BUM zeigt also an, ob dieser Kanal belegt ist oder nicht. Dieses Ausgangssignal wird im folgenden als Belegungssignal A-,S bezeichnet.

Dieses Belegungssignal A,S wird einem der Eingangsanschlüsse des UND-Tores Ap über einen Inverter Ip zugeführt. Wenn das Signal A₁S "θ" ist, d.h. ein bestimmter Kanal ist unbelegt, wird über das UND-Tor Ap das Tastendatensignal als neues Tastensignal dem Belegungsspeicher BUM zugeführt, worauf-hin dieser in seinen entsprechenden Kanal eine "l" einspeichert. Gleichzeitig wird das Tor G des Tastenadressen-Codespeichers KAM so gesteuert, dass der Tastenadressen-Code KA von einem Verzögerungs^Flip-Flop DF^₅ in .einen unbelegten Kanal des Speichers KAM eingespeichert wird.

Das Verzögerungsflip-flop DF-, verzögert das Ausgangssignal KA* des Tastenadressen-Codegenerators KAG um eine Tastenzeit, so dass ein dem Tastendatensignal KD entsprechender Tastenadressencode synchron mit dem Tastendatensignal KD gespeichert werden kann, weil das um eine Tastenzeit verzögerte Tastendatensignal KD* dem Tasten-Übertrager zugeführt wird.

Das neue Tastensignal NKD, das anzeigt, dass eine bisher nicht eingespeicherte Taste gedrückt worden ist,

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wird von der UND-Schaltung Ag₀ über das ODER-Tor OR, dem Verzögerung&Flip-plop DFp zugeführt, um dieses zu setzen und das Freigabesignal UNB wird "θ". Dementsprechend wird der Ausgang des UND-Tores A-, q "θ" wenn das Freigabesignal UN3 "θ" wird, wodurch das neue Tastensignal NKD zu "θ" umgeschaltet wird. Diese Anordnung stellt sicher, dass der Tastenadressen-Code KA in nur einem, und nicht zwei oder mehreren, unbelegten Kanal des Tastenadressen-Codespeichers KAM gespeichert wird.

Auf diese Weise werden zwölf Arten von Tastenadressen-Codes in dem Tastenadressen-Codespeicher KAM gespeichert und diese Adressen-Codes werden durch den Haupttaktimpuls jo, verschoben und die Ausgangssignale der letzten Stufe werden nacheinander dem Frequenz-Informationsgenerator 4 zugeführt und ferner auf die Eingangsseite des Speichers KAM zurückgekoppelt, um die Ausgangssignale zyklisch zu erzeugen. Da der Wechsel jeweils alle 1 us erfolgt, erscheint derselbe Code alle 12 us.

Es sei nun angenommen, dass ein Tastenadressen-Code in dem ersten Kanal gespeichert ist. Wenn das Tastendatensignal KD einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores A₂4 zugeführt ist, wird dem anderen Eingangsanschluss des UND-Tores A₂^ ein "!"-Signal zugeführt, weil in dem ersten Kanal des Koinzidenz-Speichers EQM bereits ein "1" Signal gespeichert ist. Das Tastendatensignal KD wird daher von der UND-Schaltung A₂h nur während der dem ersten Kanal entsprechenden Zeit durchgelassen und in dem ersten Kanal des Anschlagspeichers KOM gespeichert.

Die Speicherung des "l"»Signales in dem Anschlagspeicher

KOM zeigt an, dass einer der Tastenschalter geschlossen worden ist, was im folgenden als "Anschlagen" bezeichnet wird.

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Das Signal "1" des ersten Kanals des Anschlagspeicher KOM wird ferner als Anhall-Startsignal ES einem Anschluß tp zugeführt. Dieses Anhall-Startsignal ES wird kontinuierlich erzeugt, bis das Signal "1" des ersten Kanals des Anschlagspeichers KOM zurückgesetzt ist, wie nachfolgend noch erläutert wird.

Wenn die Taste losgelassen wird, wird das Tastendatensignal nicht mehr erzeugt. Hierdurch wird bewirkt, daß das von einem Inverter I_Q erzeugte "1"-Signal einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores Ap^ zugeführt wird. Das Koinzidenzsignal EQ wird immer noch dem anderen Eingangsanschluß des UND-Tores Α^,-zugeführt. Denier)

entsprechend wird ein "1"-Signal in dem ersten Kanal eines Austastspeichers KFM gespeichert. Der Inhalt des ersten Kanals wird in dem Austastspeicher KFM schrittweise weitergeschoben und aus der letzten Speichersteile als "1"-Signal ausgespeichert. Dies ist das ¹¹I"-Signal, das einem Anschluß t^ zugeführt wird und den Austastzustand (Beendigung des Niederdrückens der Taste) darstellt und im folgenden als Abkling-Startsignal DIS bezeichnet wird,

Der Inhalt der Speicher des Tastenübertragers 8 wird dadurch gelöscht, daß an den Eingangsanschluß des ODER-Tores ORq ein Zählendesignal DF angelegt wird, das von einem noch zu erläuternden Hüllkurvenzähler erzeugt wird, wenn die Ausgabe der Hüllkurven-Wellenformen beendet ist. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung ORq wird ferner als Löschsignal CC zum Löschen sämtlicher Zähler verwandt. Ein Eingangssignal IC des ODER-Tores 0R_Q ist gleichzeitig Eingangssignal zum RUck-

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setzen der jeweiligen Speicher und Zähler in ihren Anfangszustand beim Einschalten der Stromversorgung.

In der oben beschriebenen Weise werden die Tasten-Adressencodes N,-Kp, das Anhall-Startsignal ES und das Abkling-Startsignal DIS erzeugt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Tasten-Adressencodes N-,-Bp,die die Noten repräsentieren, dem Frequenzinformationsspeicher zugeführt werden, und daß die Tasten-Adressencodes K,, Kp, die die Tastaturen repräsentieren, in der gewünschten Weise dazu benutzt werden, einen Musikton für jede Tastatur zu erzeugen.

III. Frequenzinformationsgenerator

Fig. 5 zeigt ein schematisch.es Blockschaltbild des Frequenzinformationsgenerators 4. Der Frequenzinformationsgenerator enthält den Frequenzinformationsspeicher 10, den Vibratoinformationsgenerator 11, den Multiplizierer Γ5 und die Gruppe der Ausgangsschieberegister 15.

Der Frequenzinformationsspeicher 10 speichert Informationen, die mehrere bestimmte Frequenzen entsprechend den jeweiligen Tasten-Adressencoden repräsentieren,und erzeugt die Grundfrequenzinformation F, bis F₁^ für einen bestimmten Tasten-Adressencode (eine Kombination, ausgewählt aus N,, Np, N-., N^, B-, und Bp), wenn dieser Tasten-Adressencode angelegt worden ist.

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Die Frequenzinformation für jede Frequenz besteht aus einer Anzahl von Bit, z.B. 14 bei diesem Ausführungsbeispiel. Eines der 14 Bit bildet einen Ganzzahl-Bereich, und die übrigen Bits, z.B. 13, bilden einen Bruchzahl-Bereich. Die folgende Tabelle I zeigt ein Beispiel der

den Tasten C_n, C₀j C-,, Ci₁, Cr-, C/-, D₁- und E_c entspre-1* 2^J 3* 4* 5' o' 5 5

chenden Frequenzinformation.

	Ganzzahl-	1 Binärer	F12	TABELLE	1	L F	10 F9	F8	F 7	F6	F5	1	F3	F2	Fl	F-Zahl
Paste	Bereich Fl4	P13	0	Bruchzahl-Berei ch	0	1	1	0	1	0	1	1	0	0	Ο.Ο52325
	0	0	0		1	1	0	1	0	1	0	0	0	1	0.104650
-ι Jl	0	0	0	0	1	0	1	0	1	1	0	0	1	0	O.2093OO
-%	0	0	1	0	0	1	0	1	1	0	1	1	0	1	0.418600
Γ*	0	0	1	1	1	0	1 ■x	1 τ	0	0	X 0	0 η	1	0 r\	Ο.8372ΟΟ Ο.9956ΟΟ 1.054808
"4	0	1	0	1	0	1	X 1	X 1	U 0	0	0	X 0	0	U 0	I.674400
	υ 1	O	0	0	0	1	1	0	0	1		1	0	0
D5	1	1		0
C6			1

In dieser Tabelle stellt die F-Zahl die Grundfrequenzinformation F, bis F,^ ⁱⁿ Dezimalschreibweise dar, wobei die höchstwertige Stelle F
liegt.

in dem Ganzzahl-Bereich

Die Grundfrequenzinformation wird so bestimmt, daß sie einem Musikton mit normaler Tonhöhe entspricht, ohne daß irgend ein Vibratoeffekt hinzugesetzt würde. Es sei

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angenommen, daß die Wellenform des zu erzeugenden Musiktones in 64 analogen Musterwerten an 64 Musterstellen gespeichert ist, und daß die Frequenz des zu erzeugenden Tones durch f repräsentiert ist. Die Frequenzinformation F ergibt sich durch folgende Gleichung:

F = 12 χ 64 χ f χ 10"⁶.

Wenn eine Tastenzeit 12 us beträgt, ist die Anzahl der pro Sekunde in den Frequenzzählern 5a bis 5c akkumulierten Ereignisse τ^ χ 10

Diese Frequenzinformation F wird in dem Speicher 10 entsprechend der zu erzielenden Frequenz f gespeichert und dies bildet die Grundfrequenzinformation F₁ bis F-^, wie sie in der Tabelle I aufgeführt ist.

Der Vibratoinformationsgenerator 11 erzeugt eine Vibratoinformation V , bis V ,,, die dazu benutzt wird, einen zu reproduzierenden Musikton mit leichten Frequenzände-· rungen mit einer bestimmten Periode zu erzeugen. Diese Frequenzänderungen erzielt man dadurch, daß die Werte der Grundfrequenzinformation F-, bis F,^ entsprechend der oben genannten Periode geringfügig verändert werden. Die Vibratoinformation V ·, bis V ,, ist in Binärdaten gegeben, die jeweils in Ausdrücken einer bestimmten Rate zu der Grundfrequenzinformation F, bis F^ repräsentiert sind. Diese Rate ändert sich mit dem Verstreichen der Zeit entsprechend den Adressen der noch zu erläuternden VibratocodesV, bis V^ und wird in ihrer Größe entsprechend den Werten der Tiefensignale D, und Dp gesteuert. Im einzelnen wird die Vibratoinformation V -,

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V -,-, als Funktionen der VibratocodesV, bis Vg, die dabei als Variable verwendet werden, gebildet. Die Tiefensignale D,, D₂ sind in den Punktionen als Koeffizienten enthalten. Die Periode der Frequenzänderungen ist daher von diesen Vibratocoden V₁ bis Vg bestimmt und der Betrag der Frequenzänderungen ist durch die Tiefensignale D, und Dp bestimmt.

Der Vibratoinformationsgenerator 11 kann auf verschiedene Weise konstruiert sein; er muß nur imstande sein, die Vibratoinformation V -, bis V -j, in der Form der oben erläuterten Funktion zu erzeugen. Um einen exakten Vibratoeffekt zu erzielen, sollte die Funktion vorzugsweise eine periodische Funktion sein, z.B. eine trigonometrische Funktion. Die Vibratoinformation V, bis V -q kann als trigonometrische Funktion gebildet v/erden, indem man aus einem Wellenformspeicher, in dem eine Sinusform gespeichert ist, die Binärdaten der jeweiligen Amplituden an den den Vibratocoden V-, bis V/- entsprechenden Adressen ausliest und die ausgelesenen Binärdaten mit den Tiefensignalen D-, und Dp multipliziert. Aus Gründen der Einfachheit der Konstruktion des Instrumentes ist die Vibratinformation bei der vorliegenden Ausführungsform als dreieckförmige Wellenform-Information gespeichert, die von den Vibratocoden V-, bis Vg und den Tiefensignalen D₁ und D₂ gebildet wird.

Die Grundfrequenzinformation F-, bis F₁₂, wird digital frequenz-moduliert, indem sie mit der Vibratoinformation ^Vxl ^{bis V}xll ^{in einem} Multiplizierer 13 multipliziert wird, wodurch man eine mit einem Vibratoeffekt versehene Frequenzinformation erhält.

509850/0386

Ein digital arbeitender Multiplizierer führt durch entsprechende Wiederholung einer Addition eine Multiplikation durch ,und wenn Multiplikator und Multiplikant aus zahlreichen Bits bestehen, muß die Zeit, die für die Wiederholung der Addition und zur Beendigung einer einzelnen Multiplikation erforderlich ist, in Betracht gezogen werden. Zur Durchführung einer exakten Multiplikation ist es unerläßlich, daß die für die Multiplikation erforderliche Zeit mit dem Betrieb des gesamten Systems synchronisiert wird. Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Signalgenerator 16 für Synchronisationssignale vorgesehen, der die verschiedenen Komponenten des Frequenzinformationsgenerators 4 synchronisiert .

Der Synchronsignalgenerator 16 erzeugt einen Synchronisierimpuls Sy 1, der zur Synchronisierung zwischen einem Eingangssignal des Frequenzinformationsspeichers 10 und einem Eingangssignal des Vibratoinformationsgenerators 11 benutzt wirdj und einen Synchronisierimpuls Sy 6, der zur Synchronisierung des Eingangssignals, das von dem Frequenzinformationsspeicher 10 zum Multiplizierer 13 geliefert wird, mit dem Eingangssignal des Vibratoinformationsgenerators 11 benutzt wird, einen Synchronisierimpuls Sy 25, der zur Ausgabe eines Ergebnisses einer Multiplikation aus dem Multiplizierer 13 benutzt wird, wenn die für die Multiplikation erforderliche Zeit seit dem Anlegen eines Eingangsimpulses mittels des Synchronisierimpulses Sy 6 verstrichen ist, und eines Signals Sy 25, das die entgegengesetzte Polarität hat wie das Signal Sy 25.

509850/0386

Bei der Bestimmung des Zeitintervalls zwischen den Synchronisierimpulsen Sy 1 und Sy 6 wird die Operationszeit des Prequenzinformationsspeichers 10 und des Vibratoinformationsgenerators 11 berücksichtigt, und bei der Bestimmung des Zeitintervalls zwischen den Synchronisierimpulsen Sy 6 und Sy 25 wird die Operationszeit des Multiplizierers 13 berücksichtigt. Es sei nun angenommen, daß die Maximalzahl der gleichzeitig zu erzeugenden Musiktöne 12 beträgt. Die Synchronisiersignalgeneratorschaltung l6 enthält ein 25 Bit-Schieberegister SR₁ mit einem Eingang und paralleler Ausgabe, ein ODER-Tor OR₁,, das an die Ausgänge der ersten bis vierundzwanzigsten Stelle des Schieberegisters SR-, angeschlossen ist, und Inverter I, und K. Der Inhalt des Schieberegisters SR-, wird, gesteuert durch den Taktimpuls 0-, in jeweils 1 us um eine Stelle weitergeschoben und der Ausgang der fünften Stelle wird als Synchronisierimpuls Sy 6 benutzt. Der Ausgang der vierundzwanzigsten Stelle dient zur Erzeugung des Synchronisierimpulses Sy 25 und der Ausgang der fünfundzwanzigsten Stelle zur Erzeugung des Synchronisierimpulses Sy Ii Die Beziehung zwischen den jeweiligen Impulsen Sy 1, Sy 6, Sy 25 und Sy 25 sind in Fig. 6 (c) bis 6 (f) abgebildet. Fig. 6 (a) zeigt die Kanalzeit.

Eine Proben- und Haltschaltung 9a hält den Tastenadressencode N₁ bis B₉ während einer Impulsperiode der Synchronisierimpulse Sy 1 (d.h. 25 ws) gespeichert und liefert diese gespeicherten Tastenadressencode an den Frequenzinformationsspeicher, bis der nächste Impuls Sy kommt. Eine Probenhalteschaltung 9h hält in gleicher Weise die Vibratocode V-, bis Vg und die Tiefensignale D₁,

509850 /0386

Dp während einer Impulsperiode des Synchronisierimpulses Sy 1 gespeichert und liefert diese Signale an den Vibratoinformationsgenerator 11, bis der nächste Impuls Sy 1 kommt.

Eine erste Torschaltung 12a besteht aus mehreren UND-Schaltungen, von denen jede an einem Eingang mit einer entsprechenden Ausgangsstelle F, bis F,^ des Frequenzinformationsspeichers 10 verbunden ist und an ihrem zweiten Eingang den Synchronisationsimpuls Sy 6 empfängt,

Eine zweite Torschaltung 12b besteht in gleicher Weise aus mehreren UND-Schaltungen, von denen jede mit einem Eingang an die entsprechende Ausgangsstelle V , bis V-,-. des Vibratoinformationsgenerators 11 angeschlossen ist. Diese Torschaltungen 12a und 12b liefern bei Ankunft des Synchronimpulses Sy 6 die Frequenzinformation F-, bis F-, 21 und die Vibratoinformation V , bis V , ·, an den Multiplikanteneingang bzw. den Multiplikatoreingang des Multiplizierers 15.

Eine dritte Torschaltung 14 enthält UND-Tore A₃₁ bis Α·,],, von denen jedes mit einem Eingang an die entsprechende Ausgangsstelle des Multiplizierers Ij5 angeschlossen ist, während der andere Eingang den Synchronisierimpuls Sy 25 empfängt. Ferner enthält die Torschaltung

. UND-Tore A-,^ bis A^g, von denen jedes mit einem Eingang ein Rückkopplungssignal von der letzten Stufe eines entsprechenden Schieberegisters von der Ausgangsschieberegistergruppe 15 erhält und am anderen Eingang das Signal Sy 25 empfängt, das die entgegengesetzte Polarität des Synchronisierimpulses Sy 25 aufweist. Ferner enthält

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die Schaltung 14 ODER-Tore ORf- bis OR₁Q* von denen jedes die Ausgangssignale entsprechender UND-Tore Ap₁ bis und A^₁- bis A₂,η empfängt. Wenn die dritte Torschaltung 14 den Synchronisierimpuls Sy 25 empfängt, liefert sie Signale a, bis a,^* die die Ergebnisse der in dem Multiplizierer 13 durchgeführten Multiplikation darstellen (d.h. frequenzmodulierte Prequenzinformation F , bis F -,η) an die jeweiligen Eingänge der Schieberegister der Ausgangsschieberegistergruppe 15. Wenn der Synchronisierimpuls Sy 25 nicht an die dritte Torschaltung 14 gelegt ist, laufen die Ausgangsdaten der Schieberegistergruppe 15 weiter um. Jedes Schieberegister der Gruppe hat zwölf Wörter (von denen jedes 1.4 Bit aufweist) und wird im Takt der Impulsfolge 0, weitergeschoben.

Die Ergebnisse der Multiplikation für jeden Kanal (d.h. jede Taste oder jeden Ton), die von dem Multiplizierer 13 errechnet worden sind, werden sequentiell mit einem Intervall von 25 WS pro Kanal (d.h. eine Taste oder ein Ton) ausgegeben. Dementsprechend werden 300 us benötigt, bevor die Ergebnisse der Multiplikation für alle zwölf Kanäle ausgegeben worden sind. Anders ausgedrückt:'die Ergebnisse der Multiplikation für die jeweils in der Schieberegistergruppe 15 gespeicherten Kanäle werden von den Ausgängen des Multiplizierers I3 alle 300 11s neu geschieben. Ferner liefert die Ausgangsschieberegistergruppe 15 sequentiell die Resultate der Multiplikation für die jeweiligen Kanäle (d.h. die Frequenzinformation F-, bis F -.u) an die Bruchzahlzähler und Ganzzahlzähler 5a bis 5c mit einem Intervall von 1 us pro Kanal, so daß eine iime-sharing-Steuerung des Instruments vorgenommen werden kann.

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IV. Erzeugung des Vibratocodes

Vor der Erläuterung der Funktion des Frequenzinformationsgenerators 4 soll die Erzeugung der Vibratocode

V, bis Vr und der Tiefensignale D,, D„ unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 erläutert werden.

Der Vibratocodegenerator 7 enthält eine Taktauswahlschaltung 7a und einen Vibratozähler 7b. Die Taktauswahlschaltung 7a erzeugt Taktimpulse, die dem Vibratozähler 7b zugeführt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Taktauswahlschaltung 7a so konstruiert, daß ein Taktimpuls derjenigen Frequenz, die der Art der Tastatur entspricht, ausgewählt und dem Vibratozähler 7b zugeführt wird.

Von einem Signaloszillator für das Solomanual SO, einem Signaloszillator für das obere Manual UO, einem Signaloszillator für das untere Manual LO und einem Signaloszillator für die Pedaltastatur PO werden Signale bestimmter Frequenzen und von geeigneter Wellenform (z.B.) Rechteckwellen) den entsprechenden Anschlüssen T, bis T₂, zugeführt. Die Werte dieser Frequenzen werden in Übereinstimmung mit der Periode, d.h. mit den Frequenzänderungen, des gewünschten Vibrato bestimmt. Beispielsweise erhält man ein Vibrato mit einer Frequenz von 7 Hz für das Solomanual von dem 64-stufigen Vibratozähler, indem man die Werte der Vibratocode V, bis Vg, 64 χ 7 = 448 Mal pro Sekunde schreibt bzw. erzeugt. Die erforderliche Frequenz des Signaloszillators SO für das Solomanual beträgt demnach 448 Hz. Die Frequenzen der anderen Oszillatoren UO bis PO sind in gleicher Weise be-

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stimmt, so daß jede Tastatur eine unterschiedliche Vibratoperiode aufweist.

Ein Ausgangssignal "1" des Signaloszillators SO für das Solomanual wird einem Verzögerungs-Flip-Flop DF₂, über den Anschluß T, zugeführt. Das Verzögerungs-Flip-Flop DFj, erzeugt ein "1"-Signal sobald es einen Anfangstasten-Taktimpuls /zL empfängt. Dieses "1"-Signal wird einem UND-Tor AN, und außerdem einem Verzögerungs-Flip-Flop DFf- zugeführt. Der Ausgang des Verzögerungs-Flip-Flop DF₅ ist zu dieser Zeit "θ" und dieses Signal "θ" wird in einem Inverter IN-, invertiert und danach dem UND-Tor AN₁ als "l"-Signal zugeführt, das das UND-Tor AN, durchschaltet. Die UND-Schaltung AN, erzeugt daher "l"-Signal. Danach, wenn ein Taktimpuls ^₂ an das Verzögerungs-Flip-Flop DFj- angelegt wird, wird das Ausgangssignal des Verzögerungs-Flip-Flop DF₅ "l" und die UND-Schaltung AN₁ erzeugt demnach "O"-Signal. Die Verzögerungs-Flip-Flops DFg bis DF₁₁, die Invater IN₂ bis IN₂, und die UND-Schaltungen AN₂ bis AN₂, arbeiten in gleicher Weise. Die UND-Tore AlL bis AN^ erzeugen daher von der Zeit, wenn die Ausgänge der Oszillatoren SO bis PO von ¹¹O" auf "1" gegangen sind ,und als Antwort auf den Tastentaktimpuls ^₂ Impulssignale mit einer Tastenzeit (12 us). Die Perioden dieser Impulssignale entsprechen den Frequenzen der jeweiligen Oszillatoren. Dies liegt daran, daß die maximale Anzahl von Musiktönen, die gleichzeitig erzeugt werden sollen, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 12 beträgt.

Der der Tastatur der gedrückten Taste entsprechend« Ausgang wird aus den Ausgängen der UND-Schaltungen AN₁ bis

509850/0386

AN₁, ausgewählt. Die Tastaturcode K, und K₂ werden dem Dekoder D-. über Anschlüsse T_c und T^- zugeführt und an der der Tastatur entsprechenden Ausgangsleitung wird ein "1"-Signal erzeugt. An die UND-Schaltung AN₁- wird ein das Solomanual SO repräsentierendes Signal gelegt, an die UND-Schaltung ANg wird ein das obere Manual UO repräsentierendes Signal gelegt, an die UND-Schaltung AN₇ wird ein das untere Manual LO repräsentierendes Signal gelegt, und an die UND-Schaltung ANg wird ein die Pedaltastatur PO repräsentierendes Signal gelegt. Die UND-Schaltungen AN^. bis ANg erhalten außerdem die Ausgangssignale der UND-Schaltungen AN, bis AN₁^, und an eine dieser UND-Schaltungen AN₁- bis ANg wird ein "1"-Signal (ein Taktimpuls zur Erzeugung des gewünschten Vibratos) über ein ODER-Tor OR₁Q einem Addierer AD·, des Vibratozählers 7b zugeführt.

Der Vibratozähler 7b enthählt den Addierer AD-,, ein Schieberegister SRp von zwölf Worten (ein Wort besteht aus 6 Bit) und eine Torschaltung G-, . Die Ergebnisse der von dem Addierer AD, durchgeführten Addition werden in jeder Tastenzeit dem entsprechenden Kanal des Schieberegisters SRp zugeführt. Im einzelnen addiert der Addierer AD, die Ausgangswerte der Schieberegister SRp und die Taktimpulse der Taktauswahlschaltung 7a und liefert die Ergebnisse der Addition über die Torschaltung G-, an das Schieberegister SRp. Der für jeden Kanal errechnete Wert besteht aus sechsstelligen Binärdaten und die Zählung von 0 bis 63 wird jedesmal bei Vorliegen eines Taktimpulses von der Taktauswahlschaltung 7a wiederholt, Die Periode dieser wiederholten Zahlung entspricht der Frequenz der Oszillatoren SO bis PO und ist daher in Ab-

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hängigkeit von der Art der Tastatur unterschiedlich.

Die Ausgangssignale des Vibratozählers 7b werden dem Frequenzinformationsgenerator 4 zugeführt, wenn die VibratocodesV, bis Vg jeweils Adressen im Bereich von O bis 63 haben. Zum Rücksetzen der in einem bestimmten Kanal gezählten Werte wird der Torschaltung G ein Löschsignal cc zugeführt.

V. Steuerung der Vibratotiefe bei jeder Tastatur

Die in Fig. 8 dargestellte VIbrato-Einstellvorrichtung 8 enthält Einstellmittel ST, UT, LT und PT, die an einem oberhalb der Tastaturen zur Einstellung der Vibratotiefe (d.h. der Grö3e der Frequenz änderungen) durch jede Tastatur angeordnet sind,sowie eine Datenauswahlschaltung 8a. An den Einstellmitteln ST bis PT kann die Vibratotiefe stufenweise in z.B. vier Stufen eingestellt werden, wobei bei den einzelnen Stufen entsprechende Binärdaten D, und D₂ erzeugt werden. Wenn kein Vibratoeffekt gewünscht wird, sind die binären Ausgangsdaten Dp, D 00, was als "Tiefe 0" bezeichnet wird. Wenn ein geringfügiges Maß an Vibrato gewünscht wird, sind die Binärdaten D₂, D₁ 01, was als "Tiefe 1" bezeichnet wird. Der Zustand der Binärdaten Dp, D, für den nächsten Grad an Vibratostärke ist 10, was als "Tiefe 2" bezeichnet wird, und der Zustand der Binärdaten D₂, D, bei der größten Rate der Frequenzänderung ist 11, was als "Tiefe 3" bezeichnet wird.

Der Ausgang D, der niedrigstwertigen Stelle eines jeden

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Einstellmittels ist mit einem der Anschlüsse der entsprechenden UND-Schaltung AN^ bis AN₁₂ über den entsprechenden Anschluß T₇. bis T-. ~ verbunden. Der Ausgang Dp der höherwertigen Stelle eines jeden Einstellmittel ist mit einem der Eingangsanschlüsse einer entsprechenden UND-Schaltung AN,, bis AN,g über entsprechende Anschlüsse T,, bis T,u verbunden. Die Ausgangsleitungen eines Dekoders O₁., von denen je einer für eine Tastatur vorhanden ist, sind mit den anderen Anschlüssen der entsprechenden UND-Schaltungen AN_Q bis AN,,- verbunden.

Wenn beispielsweise die an den Dekoder O₁. angelegten Tastaturcode K,, K„ das Solomanual bezeichnen, werden die UND-Schaltungen AN_Q und AN,^ durchgeschaltet und am Ausgang der Datenauswahlschaltung 8a stehen die Signale der Einstellvorrichtung ST für das Solomanual als Tiefensignale Bd₁, Bd₂ über die ODER-Schaltung OR₂₀ und OR₂₁ an. In gleicher Weise werden die Tiefensignale Bd₁ und Bd₂, die den anderen Tastaturen entsprechen, von der Datenauswahlschaltung 8a als Antwort auf die Tastaturcode K₁ und K₂ ausgegeben.

Wenn eine Steuerung der Vibratotiefe oder der Vibratoperiode für jede Tastatur nicht erforderlich ist, kann die Datenauswahlschaltung 8a oder die Taktauswahlschaltung 7a entfallen. Wichtig ist jedoch, daß eine individuelle Einstellung des Vibratoeffektes an jedem Manual möglich ist, was bei konventionellen elektronischen Musikinstrumenten, die nach dem Analogsystem arbeiten, sehr schwierig zu erreichen ist, weil dazu nämlich extrem komplizierte Schaltungen benötigt werden. Bei dem erfin-

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dungsgemäßen Musikinstrument ist die unabhängige Einstellung des Vibratos für jedes Manual relativ leicht zu realisieren, wie die obigen Erläuterungen zeigen. Ein Beispiel der Erzeugung frequenzmodulierter Information Fm, bis Fm,j. wird nachfolgend noch gegeben.

VI. Erzeugung der Vibratoinformation

Die Erzeugung der Vibratoinformation V , bis V ,-, wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert. Die Vibratoinformation V , bis V ,, erhält solche Werte, daß die Frequenzvariation eines zu erzeugenden Musiktones, wenn die Tiefensignale B,, Bp die Maximalwerte einnehmen, in einem Bereich in der Größenordnung von +25 Cent und -25 Cent liegt. Ein Cent ist ein Intervall von 1/100 eines Halbtones. Ein Frequenzverhältnis (1,059463) zwisehen benachbarten Noten wie C, und C₁ oder E₁- und F₁. besteht aus 100 Cent und 1/100 dieses Frequenzverhältnisses ist 1 Cent. Die Vibratoinformation V , bis V ,, wird in einen Ganzzahlbereich und einen Bruchzahlbereich unterteilt. V v» das der höchstwertigen Stelle entspricht, ist'dem Ganzzahlbereich zugeordnet, und der Rest der Information ist dem Bruchzahlbereich zugeordnet. In dem Falle, daß der Ganzzahlbereich V -^₁ *= 1 und der Bruchzahlbereich = 0 ist, ist das Verhältnis der Frequenzvariation 1, was anzeigt, daß überhaupt keine Frequenzänderung stattfindet. Die Vibratoinformation V -, bis V ,-. wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß sie periodisch von dem Verhältnis 1 in positive und negative Richtung um einige Cent abweicht. Die Vibratoinformation V -, bis V ,, wird in Form einer Funktion, in der der Vibratocode V, bis V,- als Variable verwendet wird,

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ausgedrückt, wie oben schon beschrieben wurde.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist diese Funktion so gewählt, daß die als Antwort auf den Vibratocode V, bis VV erzeugte Vibratoinformation V -j^ bis V -,-, eine dreieckförmige Wellenform aufweist. Zur Erzeugung einer Vibratoinformation der geringerwertigen Stellen bei Empfang der Vibratocode V-, bis Vg ist eine Umwandlungsschaltung für dreieckförmige Wellen vorgesehen .

Gemäß Fig. 10 (a) werden die Signale der niedrigstwertigen Stellen V₁ bis V^ an den Adressen 0 bis 15 des periodisch veränderten Vibratos direkt auf den Ausgang gegeben, wie der Bereich I in Fig. 10 (b) zeigt. Wenn die Adressen 16 bis 31 lauten, werden dem Ausgang die invertierten Signale der niedrigstwertigen Stellen V, bis Vh zugeführt, wie im Bereich II dargestellt ist. Die Inversion erfolgt durch Inverter Iq bis I₁₂. Bei den Adressen 32 bis 47 werden die invertierten Signale der niedrigwertigen Stellen V₁ bis Vj, ausgegeben, wie im Bereich III dargestellt ist. Bei den Adressen 48 bis 63 werden die Signale der niedrigwertigen Stellen V-, bis Vj, direkt ausgegeben, wie im Bereich IV dargestellt ist.

In der Dreieckwellen-Umwandlungsschaltung 11a steuert eine Exklusiv-ODER-Schaltung EOR₁ die Inversion der niedrigwertigen Stellen V-, bis V₁, des Vibratocodes. Die Exklusiv-ODER-Schaltung EOR₁ empfängt an ihrem Eingang die Signale der höherwertigen Stellen V₅ und Vg. In dem Bereich I sind die höherwertigen Stellen V^ und

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V/- 00, so daß der Ausgang der Exklusiv-ODER-Schaltung EOR₁ "0^w ist, und der Inverter Iq ein "l"-Signal erzeugt, Dieses ⁿl"-Signal wird einem Eingangsanschluß von UND-Schaltungen Ap., bis A₁-J, zugeführt. Hierdurch werden die UIiD-Schaltungen A₁--, bis A^ vorbereitet, um die Signale der geringerwertigen Stellen V·, bis V₂, durchzulassen. Diese Ausgangssignale der UND-Schaltungen A^₁ bis A,-^ werden über ODER-Schaltungen OR₂₂ bis OR₂,- einer Tiefeneinstellschaltung 11b zugeführt.

Die Tiefensignale Bd, und Bd₂, die in einer Punktion zur Erzeugung der Vibratoinformation V -, bis V_χ11 als Koeffizienten benutzt werden, werden in einem Dekoder lic dekodiert und danach der Tiefeneinstellschaltung 11b zugeführt. Die dekodierten Tiefensignale Bd₁ und Bd₂ werden mit den geringerwertigen Stellen des Ausgangssignals der Dreieckwellenform-Konversionsschaltung 11a in der Tiefeneinstellschaltung 11b multipliziert. Die Ausgangssignale der Tiefeneinstellschaltung 11b werden in der in Fig. 10 (c) dargestellten Weise variiert, wobei das Bezugszeichen d, die "Tiefe J>ⁿ bezeichnet, das Bezugszeichen dg die "Tiefe 2" und das Bezugszeichen d_o die "Tiefe 0".

Wenn die Tiefensignale Bd₂, Bd, 11 sind, wird eine UND-Schaltung Aj-c des Dekoders lic durchgeschaltet und erzeugt ein "1"-Signal an einer Ausgangsleitung .A für "Tiefe 5"· Wenn die Tiefensignale Bd₂, Bd₁ 10 sind, wird eine UND-Schaltung A^g durchgeschaltet und erzeugt ein "1"-Signal an einer Ausgangsleitung ^f₂ für "Tiefe 2". Wenn die Tiefensignale Bd₂, Bd₁ 01 sind, wird eine UND-Schaltung A,-₇ durchgeschaltet und erzeugt ein "!"-Signal

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an einer Ausgangsleitung £, für "Tiefe l". Wenn die Tiefensignale Bd₂, Bd₁ OO sind, wird ein "0"-Signal an allen Ausgangsleitungen ·£, bis -£, erzeugt.

Die Ausgangs leitung -t ist mit UND-Schaltungen A^n bis A/-p die Tiefeneinstellschaltung 11b verbunden. Die Ausgangsleitung ./_o ist mit UND-Schaltungen A^ bis A^₇ und die Ausgangsleitung <., mit UND-Schaltungen Agg bis A₇₂ verbunden.

Man nehme an, daß ein "1"-Signal an Ausgangs leitung -^L erzeugt wird. Die Ausgänge der ODER-Schaltungen OR₂₂ bis OR₂,- gelangen dann über UND-Schaltungen Af-g bis

g₂ und die ODER-Schaltungen OR₂^ bis 0R_2g an die Ausgangsanschlüsse T_lt- bis Τ-,ο des Vibratoinformationsgenerators 11. Bei den Adressen 0 bis 15 (Bereich I) werden die niedrigwertigen Stellen V₁ bis V₂, des Vibratocodes die niedrigwertigen Stellen V₁ bis V^ der Vibratoinformation, ohne daß das Signal invertiert würde, wie Tabelle II zeigt. Die höherwertigen Stellen V p- bis V -,-, der Vibratoinformation werden von der höherwertigen Stelle Vg des Vibratocodes erzeugt, wie noch erläutert wird.

S09RS0/0386

TABELLE II

Vibratocode

Vibratoinformation (Tiefe 3)

/Vdress

^V6^V5

V, F V V ^V4 *3 2 ^vl

11 9 8 7 6 5

4321

14
15

0 0

0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0

1110 1111

1 1

0 0 0 0 0 0 0 0

1 1

1 1

16

17

30
31

1
1

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1111 1110

1
1

1110 1111 O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

32

33

46

47

0 0

0 0 0 0 0 0 0 1 11111 11111

11-11

1110

0 0

1110 1111

0 0

11111 11111

0 0 '·■

0 0 0

48

49

62 63

1
1

0 0 0 0 0 0 0 1

0 O

11111 11.111

0 0 0

0001

1
1

1110 1111

O 0

11111 11111

1110

1111,

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Bei den Adressen 16 bis 31 (Bereich II) sind die höherwertigen Stellen Vp-, Vg des Vibratocodes 1, 0. Die Exklusiv-ODER-Schaltung EOR₁ erzeugt ein "l"-Signal, das den UND-Schaltungen Arj-r bis A„g zugeführt wird. Dementsprechend werden die niedrigwertigen Stellen V₁ bis V₂, durch die Inverter I₀ bis I₁₀ invertiert und die invertierten Signale werden von den ODER-Schaltungen 0R₀₀ bis 0R₀,- über die UND-Schaltungen A₇, bis A„g erzeugt. Dementsprechend besteht der Anteil V ^ bis ν_χ2^ der Vibratoinformation, der an den Anschlüssen T-,,- bis T₁Q bereitgestellt wird, aus den invertierten Signalen des Vibratocodeanteils V₁ bis Vj₁.

Bei den Adressen 32 bis 47 (Bereich III) wird die Vibratoinformation V _χ bis V^ von den invertierten Signalen des Vibratocodebereihs V₁ bis V₂, gebildet, und bei den Adressen 46 bis 63 (Bereich IV) wird der Vibratocodeanteil V₁ bis V₂, direkt als Vibratocodeinformationsanteil bis V_x^ benutzt.

Wenn "Tiefe 2" ausgewählt wird, wird ein Signal über Leitung^₂ den UND-Schaltungen Ag, bis Ag₁₇ zugeführt. In der Zwischenzeit gelangt das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR₂₂ über das UND-Tor 63 und das ODER-Tor ORgg an Anschluß T₁^. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR₂₂J gelangt über die UND-Schaltung Ag₂, und das ODER-Tor OR₂₇ an Anschluß T₁/-, und das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR₂,- gelangt über eine UND-Schaltung Ag,- und eine ODER-Schaltung ORgg an den Anschluß I7. Demnach ist ein Wert der niedrigwertigeren Stellen V ₁ bis V , der Vibratoinformation in "Tiefe 2" einem Wert äquivalent, den man erhält, wenn man die niedrigwertigeren Stellen

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V ₂ bis V ^ der Vibratoinformation in "Tiefe 3" gemäß Tabelle II um eine Stelle nach unten schiebt.

Im Falle von "Tiefe 1" wird ein "l^ri-Signal den UND-Schaltungen Agg bis A₇₂ zugeführt. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung ORo₂, gelangt über die UND-Schaltung Agg an Anschluß T,^. und das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR₂J- gelangt über die UND-Schaltung X^ an den Anschluß T₁ g. Demnach ist ein Wert der niedrigwertigen Stellen V -. bis Vp der Vibratoinformation einem Wert äquivalent, den man erhält, wenn man die niedrigwertigen Stellen V , bis V ^ der Vibratoinformation in "Tiefe 5" gemäß Tabelle II um zwei Stellen nach unten schiebt.

Die höherwertigen Stellen V- bis V ,, der Vibratoinformation (V_x^ bis ν_χ11 im Falle von "Tiefe 2" und V ., bis V _1;L im Falle von "Tiefe 1" ) werden aus der höchstwertigen Stelle Vg des Vibratocodes gebildet. Die höchstwertige Stelle Vg ist ein "θ"-Signal in den Adressen O bis Jl (Bereich I, II) und ein "1"-Signal in den Adressen 32 bis 63 (Bereiche III, IV). Der Wert der höherwertigen Stellen wird derart bestimmt, daß die Vibratoinformation V ^₁ bis ν_χ11 in positiver Richtung von dem oben beschriebenen Verhältnis 1 . abweicht, wenn Vg "O" ist, und in negativer Richtung, wenn V_ß "1" ist. Fig. 10 (d) zeigt die nach dem vorstehend beschriebenen Schema erzeugte Vibratoinformation V , bis V ,, an den Ausgangsanschlüssen T,jbis Tp₁-. Es sei darauf hingewiesen, daß die Vibratoinformation eine Funktion ist, in der der Vibratocode (Fig. 10 (a)) als Variable verwendet wird. Das Bezugs-

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zeichen d bedeutet "Tiefe 3", d_g bedeutet "Tiefe 2", d_± bedeutet "Tiefe 1" und d_Q bedeutet "Tiefe O".

Wenn die höchstwertige Stelle V₆ "O" in "Tiefe 3" ist, ist der Ausgang der ODER-Schaltung OR-,_Q "θ" . Dementsprechend wird ein "l"-Signal über einen Inverter I,-, an Anschluß T_2f- erzeugt und ein "θ"-Signal an Anschlüssen T_lg bis Tpji,. An den Adressen 32 bis 6j5 ist V^ "1" und über die UND-Schaltung Ag₂ wird an den Anschlüssen T_lg bis T_2i+ ein "1"-Signal erzeugt, während ein "O"-Signal an Anschluß T₂,- erzeugt wird. Auf diese Weise wird die Vibratolnf ormati on V, bis V -^₁ einer dreieck-

förmlgen Wellenform d-, in Fig. IO (d) mit einem in Tabelle II angegebenen Wert erzeugt.

Im Falle der "Tiefe 2" wird der Wert Vg den UND-Schal tungen Agg und Ag₇ und den höherwertigen Stellen V ^ bis V ₁₀ der Vibratoinformation zugeführt.

A₇₀ bis A₇₂ und den höherwertigen Stellen V ^ bis V

Im Falle der "Tiefe 1" wird V^ den UND-Schaltungen A₇₀ bis A₇₂ und den höherwertigen der Vibratoinformation zugeführt.

Im Falle der "Tiefe 0" (Bd₂, Bd₁ = 00) werden die Stellen V ·,, V ₁₀ der Vibratoinformation sämtlich 0 und die Stelle

^Vxll ¹^ ¹^

Gemäß Tabelle II erhält man einen Maximalwert der Vibratoinformation bei den Adressen I5 und 16. Dieser Maximalwert zeigt das größte Verhältnis der Frequenzänderung

an, das in Dezimalschreibweise l,0l46 beträgt. Dieses Verhältnis gibt die Grundfrequenzinformation F₁

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bis F,h mit einer Frequenzvariation von etwa +25 Cent an. Ein Minimalwert der Vibratoinformation wird an den Adressen 47 und 48 erzeugt. Dies ist in Dezimalbezeichnungsweise 0,9844 und zeigt an, daß die Grundfrequenzinformation F, bis F₁J, mit einer Frequenzvariation von etwa -27 Cent versehen wird.

Die Vibratoinformation V -^ bis V ^ wird dem Multiplizierer 13 zugeführt, wo sie mit der Grundfrequenzinformation multipliziert wird.

VIII. Multiplizierer

Fig. 11 zeigt die Schaltung eines Ausführungsbeispiels des Multiplizierers IjJ. Das Multiplikanten-Schieberegister SR, besteht aus einem Schieberegister mit parallelen Eingängen und parallelen Ausgängen. Wenn der Synchronisierimpuls Sy 6 an die erste Torschaltung 12a angelegt wird (Fig. 5)» wird die Grundfrequenzinformation F, bis F,^ von der ersten Torschaltung 12a dem Multiplikanten-Schieberegister SR-, zugeführt und darin gespeichert, Der Wert der Grundfrequenzinformation wird, getaktet durch die Taktimpulse fi-, ,sequentiell von der höchstwertigen Stelle bis zur niedrigstwertigen Stelle verschoben. Das Multiplikator-Schieberegister SR₂, besteht aus einem Schieberegister mit parallelen Eingängen und seriellem Ausgang, dem die Vibratoinformation V -, bis V -,·, von der zweiten Torschaltung 12b (Fig. 5) zugeführt wird. Der Wert der gespeicherten Vibratoinformation V₁ bis V ,, wird sequentiell von der niedrigstwertigen Stelle bis zur höchstwertigen Stelle verschoben, wobei die Ver-

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Schiebung durch die Taktimpulse ^, erzeugt und das Ausgangssignal von der niedrigstwertigen Stelle abgenommen wird.

Die Ausjinge Y₁ bis Y₁^ des Multiplikanten-Schieberegisters SPL, sind jeweils mit UND-Toren A₁₇₇. bis Aq₀ verbunden. Ein Ausgang X,, des Multiplikator-Schieberegisters SRh ist ebenfalls mit jeweils einem anderen Eingang der UND-Tore A₇₇ bis A_g0 verbunden. Die Ausgänge der UND-Schaltungen A₇₇ bis Aq₀ sind mit den Eingangsanschlüssen A von Addierern ADp bis AD,,- verbunden. Die Ausgangsanschlüsse S der Addierer ADp bis AD,^ sind über Verzögerungs-Flip-Flops DF₁Q bis DF^₁ mit einer Verzögerungszeit von 1 us auf die Eingangsanschlüsse B der Addierer ADp bis AD,^ rückgekoppelt, wobei im Rückkopplungszweig jeweils eine UND-Schaltung Aq₁ bis A_1Qn liegt.

Die EingangssignaIe werden den Anschlüssen A und B jeweils in Zeitabständen von 1 us zugeführt, wobei die Steuerung durch den Taktimpuls $-, erfolgt. Dagegen ist die Zeit zum Übertragen eines Übertragssignals, das bei einer Einzeladdition erzeugt worden ist, von dem Addierer ADp zum Addierer AD_1F- langer. Es ist daher möglich, daß die nächsten Eingangssignale an den Anschlüssen A und B anstehen, bevor das Übertragssignal weitergegeben wurde, mit dem Ergebnis, daß das Übertragssignal auf dem Wege verschwindet. Da die kürzeste Antwortzeit eines normalen 1-Bit-Addierers 0,2 bis 0,3 11s beträgt und ein Übertragssignal maximal 14 Addierer bei einer Einzeladdition durchlaufen muß, wird eine Übertragszeit von mindestens etwa 3 vis erforderlich. Um derartige

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Fehloperationen zu vermeiden, sind Verzögerungs-Flip-Flops DF₁₂ bis DF₁₇ jeweils zwischen zwei Addierern vorgesehen, die das Übertragssignal für 1 us festhalten um. es dadurch an einen Eingangsanschluß C₁ eines Addierers einer höheren Stelle anzulegen. Beispielsweise ist. der Übertragsausgang Co des Addierers AD-* mit dem Eingangsanschluß des Verzögerungs-Flip-Flops DF-,ρ verbunden und der Ausgangsanschluß des Verzögerungs-Flip-Flops DF-jp ist mit dem Übertragssignaleingang C-, des Addierers AD^, verbunden. Durch diese Anordnung ist die Übertragung des Übertragssignals sichergestellt. Die Weiterleitung des Übertragssignals erfordert jedoch maximal eine Übertragszeit von 6 us. Diese Übertragszeit bestimmt das Intervall zwischen den Synchronisierimpulsen Sy 6 und Sy 25.

Die in dem Schieberegister SR^ des Multiplikators bei Auftreten des Synchronisierimpulses Sy 6 gespeicherte Vibratoinformation V ^₁ bis ν.._Ί1 wird mit einer Geschwindigkeit von einer Stelle pro 1 us ausgegeben, beginnend mit der höchstwertigen Stelle V_χ11· Anders ausgedrückt: jede Stelle des Multiplikators wird von dem Schieberegister SRh sequentiell ausgegeben und einem der Eingangsanschlüsse der jeweiligen UND-Schaltungen A₇₇ bis Aq₀ zugeführt. Da jede Stelle des Multiplikanten Y₁ bis Y₁J, von dem Multiplikanten-Schieberegister SR, dem jeweils anderen Anschluß der betreffenden UND-Schaltung A₇₇ bis Aq₀ zugeführt wird, erzeugen die UND-Schaltungen A₇₇ bis Aq₀ logische Produkte der Multiplikanten Y₁ bis Y₁^ und des Ausgangssignals (1 Einzelbit) des Schieberegisters SR^. Diese logischen Produkte werden den Eingangsanschlüssen A der jeweiligen Addierer AD₂ bis

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jf- zugeführt. Den Eingangsanschlüssen B der Addierer ADp bis AD_1C- werden ebenfalls die partiellen Produkte von den Verzögerungs-Flip-Flops DF₁Q bis DF-^₁ zugeführt. Die logischen Produkte und die Partialprodukte werden in den Addierern ADp bis AD,^ addiert, so daß neue Partialprodukte entstehen. Diese neuen Partialprodukte werden von den Ausgangsanschlüssen S der Addierer ADp bis AD_1P) abgegeben und den Verzögerungs-Flip-Flops DF-,η bis DF^i zugeführt. Gleichzeitig wird von dem Schieberegister SR₂, ein Einzelzeichen ausgegeben, dessen Wertigkeit um eine Stelle geringer ist als diejenige des vorherigen Einzelzeichens. Dann werden die logischen Produkte der Multiplikanten Y₁ bis Y₁₂, und die Ausgangssignale des Schieberegisters SRh den Eingangsanschlüssen A der Addierer ADp bis AD_1C- zugeführt. Diese logischen Produkte werden den Partialprodukten der Verzögaungs-Flip-Flops DF₁Q bis DF^₁ hinzuaddiert. Es sei darauf hingewiesen, daß der Multiplikant Y₁ bis Y₁J. nicht stets denselben Wert hat, sondern einen Wert, der durch Herunterschieben der Grundfrequenzinformation F₁ bis F-,u erzeugt wurde, welche bei Eintreffeneines jeden Synchronisierimpulses Sy 6 alle 1 us eingespeichert wurde. Dies ist notwendig, weil ein Einzelzeichen, das um eine Stelle abwärtsgeschoben wird, alle 1 us von dem Multiplikator-Schieberegister SRj, ausgegeben wird und die Stellen der Eingangssignale an den Eingangsanschlüssen A (logische Produkte) und die Stellen der Eingangssignale an den Eingangsanschlüssen (Partialprodukte) miteinander koinzidieren müssen.

Wie vorstehend beschrieben, wird das logische Produkt eines Einzelzeichens, das von jeder Stelle des Multi-

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plikators ausgegeben wird, und dessen Multiplikanten Y, bis Y₁Ji* der in Einklang mit dem Ausgangssignal des Einzelzeichens verschoben wird, dem Partialprodukt hinzugefügt ., so daß ein neues Partialprodukt entsteht und die Addition nachfolgend in der gleichen Weise wiederholt wird. Der Augenblick, in dem die niedrigstwertige Stelle V , der Vibratoinformation von dem Multiplikator-Schieberegister SR₂, ausgegeben wird, liegt 11 us hinter dem Eintreffen des Synchronisierimpulses Sy 6. In diesem Augenblick ist die Addition der Eingangssignale an den A-Eingangsanschlüssen (logische Produkte) zu den Eingangssignalen an den B-Eingangsanschlüssen (Partialprodukte) beendet. Ein bei Beendigung der Addition erzeugtes Ubertragssignal wird vorübergehend in jedem der Verzögerungs-Flip-Flops DF-jp bis DF, y festgehalten und danach dem Eingangsanschlüß C, eines Addierers einer höherwertigen Stelle zugeführt. In dem Addierer, dem das Übertragssignal zugeführt wird, wird dieses dem Eingangssignal an Anschluß B hinzuaddiert. Da das Übertragssignal in einem der Flip-Flops DF-,ρ bis DF, „ für 1 us gehalten wird, ist die für alle diese Flip-Flops erforderliche Gesamtzeit 6 us. Wenn die Addition des Ubertragssignals beendet ist, ist die Summe in den Addierern gleich einem Gesamtprodukt. Die Multiplikation wird daher 17 MS nach Eintreffen des Synchronisierimpulses Sy 6 beendet. Die Ausgangssignale A, bis A-, u der Addierer ADp bis AD₁₁-stellen in diesem Augenblick das Gesamtprodukt der Multiplikation dar, d.h. das Ergebnis der Multiplikation der Vibratoinformation V ₁ bis V₁₁, die den Multiplikator darstellt,und der Grundfrequenzinformation F₁ bis F-jh, die den Multiplikanten bildet.

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Die Ausgangssignale A₁ bis A₁^ werden der Ausgangsschieberegistergruppe 15 zugeführt und in diese bei Eintreffen eines Synchronisierimpulses Sy 25 eingespeichert, der 19 Minuten nach Erzeugung des Synchronisierimpulses Sy 6 erscheint. Zu diesem Zeitpunkt wird der Impuls Sy 25, der an die UND-Schaltungen Aq₁ bis A_loi+ gelegt worden ist, zu ¹¹O", so . daß die Werte in den Addierern AD₂ bis AD₁^ gelöscht werden.

VIII. Erzeugung der Frequenzinformation

Die Erzeugung der Frequenzinformation F_ml bis F_ml^ wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 erläutert.

Es sei angenommen, daß der Synchronisierimpuls Sy 1 den Proben-Halteschaltungen 9a und 9t> zugefüfrt wird, wenn der Tastenadressencode N₁ bis K₂ des ersten Kanals von dem Tastenübertrager J5 erzeugt wird, wie Fig. (a) zeigt.

Der Vibratocode V₁ bis Vg und die Tiefensignale ₁ Bd₂ sind zu dieser Zeit ebenfalls Information einer Tastatur entsprechend dem Tastenadressencode N₁ bis K₂ des ersten Kanals. Als Antwort auf eine solche Information wird die Vibratoinformation V ₁ bis V in dem Vibratoinformationsgenerator 11 erzeugt,und die Grundfrequenzinformation F-, bis F-,^ aus dem Frequenzinformationsspeicher 10 ausgelesen. Da die erste und die zweite Torschaltung 12a, 12b von dem Synchronisierimpuls Sy 6 aufgesteuert werden, erfolgt die Erzeugung

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der Vibratoinformation V₁ bis V -^₁ und das Auslesen der Grundfrequenzinformation F₁ bis F-^ innerhalb von 5 us, wie Fig. 6 (g) zeigt. Hierdurch ist sichergestellt, daß auseichend Antwortzeit für den Frequenzinformationsspeicher 10 und den Vibratoinformationsgenerator 11 zur Verfügung steht. Als Folge davon kann ein Festwertspeicher (read-only memory) mit niedriger Operationsgeschwindigkeit in dem Frequenzinformationsspeicher verwendet werden und der Frequenzinformationsgenerator 11 kann dementsprechend kompakt und mit relativ geringem Kostenaufwand hergestellt werden.

Bei Auftreten des Synchronisierimpulses Sy 6 wird die Vibratoinformation V ₁ bis V ,, in dem Multiplikator-Schieberegister SR₂, und die Grundfrequenzinformation F-, bis F₁₂, in dem Multiplikanten-Schieberegister SR, gespeichert. Die Verschiebung des Multiplikators V -, bis V_n wird 12 us später als in Fig. 6 (h) dargestellt beendet. Da jedoch das Übertragssignal in jedem der sechs Verzögerungs-Flip-Flops DF₁₂ ^bis ₁₇ festgehalten wird, und da 6 us für die Weiterleitung der Ubertragssignale erforderlich sind, wie Fig. 6 (i) zeigt, wird die Multiplikation beendet, nachdem weitere 6 us -«"strichen sind.

Nach dem Auftreten des SynchronisierimputesSy 25 werden die Ausgangssignale a., bis a,^ über die dritte Torschaltung 14 dem Ausgangsschieberegister I5 zugeführt. Diese AusgangssignaDe a₁ bis a^ bilden das Ergebnis der Multiplikation der Grundfrequenzinformation F₁ bis F₁₂, des ersten Kanals mit der Vibratoinformation ν_χ1 bis ν_χ11 des ersten Kanals, und bilden

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daher die frequenzmodulierte Frequenzinformation. Dementsprechend wird die Frequenzinformation F , bis F ,!ι ^^es ersten Kanals in dem Ausgangsschieberegister 15 gespeichert. Die Frequenzinformation F , bis F ,^, wird von dem Ausgabeschieberegister I5 12 us später ausgegeben. Das Ausgangssignal des Ausgabeschieberegisters 15 wird den Zählern 5a bis 5c zugeführt und gleichzeitig auf das Ausgabeschieberegister I5 zurückgekoppelt. Die anschließend folgende Frequenzinformation F , bis F -j2i wird den Zählern 5a bis 5c in jeder Tastenzeit in gleicher Weise zugeführt.

Wenn der nächste Synchronisierimpuls Sy 1 gemäß Fig. (c) erzeugt wird, wird den Probenhalteschaltungen ^a., 9b die Information des zweiten Kanals zugeführt, wie Fig. 6 (a) zeigt. Auf diese Weise wird die frequenzmodulierte Frequenzinformation F , ^Dis.^F _mi2i ^des zweiten Kanals in dem entsprechenden Kanal des Ausgabeschieberegisters 15 gespeichert. Anschließend werden bei jedem Auftreten des Synchronisierimpulses Sy 1 (mit einer Periode von 25 us) die Vibratoinformation V , bis V-J-, und die Grundfrequenzinformation F-, bis F, κ der nachfolgenden Kanäle sequentiell miteinander multipliziert und das Ergebnis der Multiplikationen, d.h. die Frequenzinformation F , bis F ,^, wird fortlaufend beim Auftreten der Synchronsierimpulse Sy 25 in den entsprechenden Kanälen des Ausgabeschieberegisters 15 gespeichert. Da die maximale Anzahl gleichzeitig reproduzierbarer Musiktöne 12 beträgt, beträgt die Periode, mit der die Frequenzinformation F , bis F_ml2i ^eines bestimmten Kanals in dem Ausgabeschieberegister I5 gespeichert wird, 25 ns χ 12 = 300 us. Daher werden die

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Daten desselben Wertes von dem betreffenden Kanal des Ausgabeschieberegisters I5 während mindestens J500 us zyklisch ausgegeben. Dies hat keinerlei nachteiligen Effekt auf die Erzeugung des Vibratoeffektes, weil, wenn beispielsweise ein Vibratoeffekt mit einer Periode von 7 Hz erzeugt werden soll, die Daten 448 mal pro Sekunde erzeugt werden können, wobei die Neuschreibperiode etwa 2 ms beträgt.

Tabelle III zeigt ein Beispiel für das Frequenzinformations-Ausgangssignal F , bis F ,^, des Ausgabeschieberegisters 15 anhand der Note C₂. In der Tabelle sind die Daten in Dezimalschreibweise ausgedrückt. Die Vibratoinformation V₁ bis V _1± ist in "Tiefe 3" (Bd₂, Bd₁ =11) gewählt und entspricht den Daten der Vibratoinformation V ^₁ bis V -^₁ in Tabelle II.

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TABELLE III

Grundfrequenz (C2) Fl - F14	Vi-V6 Adresse	Vibratoinformation Vxl - V X11	Frequenz information Fral ~ Fmll
	0 1 2 5 •	1.0000 1.0009 1.0019 1.0029 •	0.10465 O.IO474 0.10484 0.10495 •
0.10465	• • 15 14 15 16 17 •	• • 1.0126 1.0156 " 1.0146 1.0146 I.OI56 •	• 0.10596 0.10607 0.10617 0.10617 0.10607 •
	• • 50 51 52 55 •	• • I.OOO9 1.0000 0.9990 0.9980 •	• • 0.10474 0.10465 0.10454 0.10444 •
	• • 47 •	• • 0.9844 •	• • 0.10501 *
	• • 65	• • O.999O	* • 0.10454

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Wenn die Vibratoperiode 7 Hz beträgt, wechselt die Frequenzinformation P₁ bis F_mlij. alle 2 ms entsprechend der jeweiligen Adresse des Vibratocodes V₁ bis Vg. Während dieser 2 ms-Periode wird die Frequenzinformation F -, bis F -,h desselben Wertes alle 12 us wiederholt von dem Ausgabeschieberegister ausgegeben.

IX. Erzeugung der Wellenform eines Musiktones

Die niedrigstwertigen Stellen bis hinaus zur sechsten Stelle der Frequenzinformation F-, bis F -,u werden von der Ausgabeschieberegistergruppe 15 dem Bruchzahlzähler 5a zugeführt, die Stellen von der siebten Stelle an aufwärts bis zur dreizehnten Stelle werden dem Bruchzahlzähler 5b zugeführt und die höchstwertigen Stellen werden dem Ganzzahlzähler 5c zugeführt. Die Zähler 5a "bis 5c enthalten Addierer AD₁^ bis AD₁O und Schieberegister SF₁ bis SF.,, wie Fig. 12 zeigt. Jeder der Addierer AD.,,-bis AD₁Q addiert das Ausgangssignal des Frequenzinformationsspeichers 4 und das Ausgangssignal des entsprechenden Schieberegisters SF, bis SF., miteinander. Die Schieberegister SF-, bis SF^, können zwölf Arten von Ausgangssignalen in zeitlicher Folge von den Addierern AD₁/- bis AD₁Q speichern, und sie auf die Eingangsseite der Addierer AD-^ bis AD₁Q zurückkoppeln. Die Schieberegister SF₁ bis SF, haben jeweils die gleiche Anzahl Stellen wie Musiktöne gleichzeitig reproduzierbar sein sollen, z.B. zwölf bei dem vorliegenden Beispiel. Diese Anordnung hat den Zweck, die Frequenzzähler im time-sharing-Betrieb zu betreiben, da der Frequenzinformationsspeicher 4 die in den 12 Kanälen (Schiebe-

j 8 ο

registerstellen) des Tastenadressen-Codespeichers KAM gespeicherten Tastenadressencodes im time-sharing-Betrieb erhält und die Frequenzinformation für die jeweiligen Kanäle erzeugt.

Im folgenden wird die Schaltungsanordnung in bezug auf den ersten Kanal erläutert. Wenn der Inhalt des ersten Kanals des Schieberegisters SF-, des Bruchzahlzählers 5a "O" ist, werden anfangs die ersten 6 Bit des Bruchzahlbereichs in den ersten Kanal des Schieberegisters SF^ eingespeichert. Nachdem eine Tastenzeit vergangen ist, werden neuen Frequenzinformationssignale F₁ bis Fg zu den bereits in dem ersten Kanal gespeicherten Inhalt hinzuaddiert. Diese Addition wird in jeder Tastenzeit wiederholt und die Signale F_ml bis F_mg werden kumulativ zu den gespeicherten Inhalten hinzuaddiert. Wenn bei der Addition ein Übertrag stattfindet, wird ein Übertragssignal C₁₀ von dem Zähler 5a zum nächsten Zähler 5b gegeben. Der Bruchzahlzähler 5b besteht aus dem Addierer AD₁₇ und dem Schieberegister SFp, das ebenfalls eine kumulative Addition der Frequenzinformationssignale F. bis F_ml-5 durchführt, d.h. der nächsten 7 Bit des Bruchzahlbereichs. Das Übertragssignal C₁₀ führt, wenn ein Übertrag als Ergebnis der Addition stattfindet, dem Addierer AD g ein Übertragssignal C₂₀ zu. Der Ganzzahlzähler 5c besteht aus dem Addierer AD₁Q und dem Schieberegister SF, und empfängt das Einzelbit F_ml^ und das Übertragssignal 20 vom Addierer AD₁₇ und erzeugt eine kumulative Addition in derselben Weise wie oben anhand der

Bruchzahlzähler 5a und 5b beschrieben wurde. Die Ganzzahl-Ausgangssignale der in dem ersten Kanal des Schieberegisters SF-, gespeicherten 7 Bit werden nacheinander

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dem Wellenformspeicher zugeführt, um die auszulesenden Adressen zu bestimmen.

Wenn die Tiefensignale Bd₁, Bdp 00 sind, wird die Grundfrequenzinformation F₁ bis F₁^ direkt den Zählern 5a bis 5c zugeführt und eine Ausleseperiode des Wellenformspeiehers 6 ist konstant. Wenn andererseits die Vibratoinformation V ·, bis V ,, den Zählern 5a bis 5c zugeführt wird, ändert sich der Wert der Frequenzinformation F -, bis F -,η in der in Tabelle III gezeigten Weise periodisch. Dementsprechend steigt der Wert der Kumulativzählung des Ganzzahlzählers 5c während einer Zeitperiode, während der die Frequenzinformation F bis F -.u größer ist als die Grundfrequenzinformation, F-, bis F₁^, schnell an, wodurch äs Auslesegeschwindigkeit des Wellenformspeichers 16 erhöht wird. Dies zeigt ein Anwachsen der Frequenz des zu erzeugenden Musiktones an. Im entgegengesetzten Sinne wird die Frequenz des zu erzeugenden Musiktones während einer solchen Zeitperiode geringer, während der der Wert der Frequenzinformation ^Fml ^{bis F}ml4 ^{kleiner ist als die} Grundfrequenzinformation F₁ bis F₁₄.

In Tabelle III steigt die Frequenz für etwa 32 ms an, während der Vibratocode V₁ bis Vg an den Adressen 0 bis 15 ansteht, bis sie auf etwa +25 Cent über die Grundfrequenz (l80,8l Hz im Falle der Note Cg) ansteigt. Danach verringert sich die Frequenz graduell für die nächsten 32 ms der Adressen 16 bis 31* bis sie zur Grundfrequenz zurückkehrt. Für die nächsten 32 ms der Adressen 32 bis 47 verringert die Frequenz sich weiter und fällt auf -37 Cent unter die Grundfrequenz.

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Für die nächsten j52 ms dex" Adressen 48 bis 63 steigt die Frequenz graduell an, bis sie zur Grundfrequenz zurückkehrt. Die Zählgeschwindigkeit des Ganzzahlzählers 5c wechselt in Einklang mit der Änderung der Frequenzinformation F ₁ bis F_ml4» Dies bewirkt einen Wechsel im Auslesen der Wellenformamplitude aus dem Wellenformspeicher 6, was zur Erzeugung eines Musiktones mit Vibratoeffekt führt. Auf diese Weise werden zwölf Musiktöne mit Vibratoeffekt im time-sharing-Betrieb erzeugt. Jeder erzeugte Ton ist in seiner Vibratoperiode und Vibratotiefe abgestimmt, so daß man einen farbigen (vielseitigen) Vibratoeffekt erhält.

Fig. 16 (a) zeigt die umhüllende Wellenform eines durch Druck einer Taste erzeugten Musiktones. Die Wellenform-Hüllkurve besteht aus einer Anhall-Hüllkurve ATT, die durch den Tastenanschlag entsteht, einer Abkling-Hüllkurve DEC, die durch das Loslassen der Taste entsteht, und dem Aufrechterhaltungszustand SUS.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel eines Hüllkurvenzählers 10. Der Hüllkurvenzähler 10 enthält einen Addierer ADq und ein Schieberegister SRj- für zwölf Wörter zu je 7 Bit. Das Additionsergebnis des Addierers ADg wird in Je 1- Tastenzeit den entsprechenden Kanälen des Schieberegisters SRf- zugeführt. Im· einzelnen addiert der Addierer 5 die Ausgangssignale des Schieberegisters SRj- und die Taktimpulse und erzeugt ein Ergebnis S, das dem Eingangsanschluß des Schieberegisters SRj- zugeführt wird. Dadurch wird bewirkt, daß der Hüllkurvenzähler 10 fortlaufend eine Kumulativzählung in bezug auf jeden der Kanäle durchführt.

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Ein Ausgangssignal, das den gezählten Wert repräsentiert, wird von dem Hüllkurvenzähler einem Hüllkurvenspeicher 11 zugeführt. Die in einer dem gezählten Wert entsprechenden Adresse gespeicherte Wellenform wird fortlaufend aus dem Speicher 11 ausgelesen. Der Hüllkurvenspeicher 11 speichert eine Anhall-Wellenform ATT bei Adressen, die von 0 ausgehen, bis zu einer vorbestimmten Adresse, z.B. 16, und eine Abkling-Wellenform DEC bei Adressen, die bei der nächstfolgenden Adresse beginnen und bis zur letzten, z.B. dreiundsechszigsten Adresse, reichen.

Die Zähloperation des Hüllkurvenzählers wird irn folgenden mit Bezugnahme auf den ersten Kanal erläutert.

Wenn das Anhall-Startsignal ES einem Anschluß TE·, zugeführt wird, gibt eine UND-Schaltung 106 einen Taktimpuls AP an den Addierer AD_q. Die UND-Schaltung 106 ist zuvor dadurch vorbereitet worden, daß an ihren anderen Eingängen die invertierten Ausgangssignale "θ" einer UND-Schaltung 105 bzw. einer ODER-Schaltung OPU₁ anlagen. Die Umkehrung der Signale der UND-Schaltung A₁₀J- und der ODER-Schaltung OR-,, erfolgte durch Inverter I-,/- und I₁₇. Der Addierer ADg und das Schieberegister SR^ zählen, nacheinander die Anhall-Taktimpulse und geben dabei die Anhall-Wellenform des Hüllkurvenspeichers 11 aus. Wenn der gezählte Wert 16 erreicht hat, wird ein Ausgangssignal "1" von der ODER-Schaltung OR erzeugt und der Anhall-Taktimpuls AP wird von der UND-Schaltung A. -

nicht mehr durchgelassen. Demnach wird die Zählung beendet und die bei der Adresse 16 des Hüllkurvenspeichers EM gespeicherte Amplitude wird weiterhin ausgelesen.

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Auf diese Weise ist der Aufrechterhaltungszustand erreicht.

In diesem Stadium erhält die UND-Schaltung Α-,φ,- ein "l"-Signal von der ODER-Schaltung OR^, und ein weiteres "l"-Signal, das durch Inversion des Ausgangssignals "θ" der UND-Schaltung A,_oc~ durch den Inverter I,g entstanden ist. Wenn das Abkling-Startsignal DIS dem Anschluß TE₂ zugeführt wird, läuft der Abkling-.Taktimpuls DP durch die UND-Schaltung A,_Q7 und gelangt zum Addierer AD_Q. Dadurch wird bewirkt, daß der Hüllkurvenzähler die Zähloperation für die Zählwerte nach 16 wieder aufnimmt und die Abkling-Wellenform aus dem Hüllkurvenspeicher 11 ausgelesen wird. Wenn der gezählte Wert 63 erreicht hat, werden alle Eingänge der UND-Schaltung A₁₀,- "1", so daß die UND-Schaltung A_lot- am Ausgang ein "1"-Signal erzeugt. Die UND-Schaltung A₁₀₇ hört auf, den Abkling-Taktimpuls DP durchzulassen und die Zähloperation wird beendet. Das Auslesen der Hüllkurven-Wellenform ist auf diese Weise beendet. Dieses Ausgangssignal "1" wird dem Tastenübertrager 3 aus Zählendesignal DF zugeführt.

Die vorhergehende Beschreibung erfolgte bei einer Ausführungsform,bei der die Vibratotiefe während einer Zeitperiode vom Beginn der Erzeugung des Musiktones durch Anschlagen der Taste, bis zur Beendigung des Abklingens nach dem Loslassen der Taste konstant bleibt. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern die Vibratotiefe kann auch während der Reproduktion des Musiktones verändert werden. Eine Ausführungsform, bei der die Vibratotiefe progressiv verändert wird,

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("Abklingvibrato") wird im folgenden erläutert.

Fig. 14 zeigt die Ausführungsform des elektronischen Musikinstruments zur Erzeugung des Abkling-Vibratos. Fig. 14 zeigt lediglich einen Schaltungsteil, der sich von der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion unterscheidet, und der Rest der Schaltung ist derselbe wie in Fig. 1. Eine Taktauswahlschaltung 9a dient dazu, einen Taktimpuls mit einer Frequenz, die der Art der Tastatur entspricht, auszuwählen. Die Konstruktion dieser Taktauswahlschaltung 9a ist dieselbe wie die der Schaltung 7a in Fig. 7.

Bei Eintreffen eines Signals ES, das das Anschlagen einer Taste vom Tastenübertrager j5 anzeigt, beginnt der Vibratotiefen-Signalgenerator 9b die von der Taktauswahlschaltung 9a zugeführten Taktimpulse zu zählen. Wenn der Zählwert einen ersten, einen zweiten, einen dritten usw. vorbestimmten Wert erreicht hat, erzeugt der Vibratotiefen-Signalgenerator 9b Vibratotiefensignale, die progressiv ansteigende Vibratotiefen repräsentieren.

Erzeugung von progressiv wechselnden Vibratotiefenslgnalen

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ändern sich die Vibratotiefensignale D,, Dp progressiv vom Drücken der Taste an. Wie in Fig. 15 anhand eines Beispiels dargestellt ist, enthält der Vibratotiefen-Signalgenerator 9b einen Addierer AD₁₀ und ein Schieberegister mit 12 Wörtern zu Je 6 Bit. Beim Anlegen des Anhall-Startsignals ES von dem Tastenübertrager 3 wird der

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Taktimpuls von der Taktausv/ahlschaltung 9a dem Addierer AD₁₀ zugeführt und in diesem in jeweils 1 Taktzeit kumulativ addiert. Das Ergebnis der Addition wird einem entsprechenden Kanal des Schieberegisters SFU zugeführt und dort gezählt. Ein Bit-Ausgang Sg der höchstwertigen Stelle und ein Bit-Ausgang S₁-, der den Ausgang derjenigen Stelle mit der nächst geringeren Wertigkeit bildet, werden als Vibratotiefensignale D₂ , D, verwandt. Dementsprechend sind die Vibratotiefensignale Dg, D, 00 (Tiefe 0), während die Zählung zwischen 0 und 16 liegt, 01 (Tiefe 1) während die Zählung zwischen 16 und J>2 liegt, 10 (Tiefe 2) während die Zählung zwischen ^2 und 48 liegt, und 11 (Tiefe 3) während die Zählung zwischen 48 und 63 liegt, wie Fig. 16 (c) und 16 (d) zeigen.

Die Vibratotiefe, d.h. der Betrag der Frequenzänderungen, steigt eine bestimmte Zeitspanne nach dem Drücken der Taste progressiv an, wie Fig. 16 (b) zeigt. Die Geschwindigkeit des progressiven Anstiegs der Vibratotiefe kann eingestellt werden, indem man die Frequenz der Taktimpulse ändert. Da die Taktauswahlschaltung 9a einen Taktimpuls zu erzeugen vermag, der in Abhängigkeit von der Art der Tastatur unterschiedlich ist, kann die Änderungsgeschwindigkeit der Vibratotiefe in Abhängigkeit von der jeweils betätigten Tastatur variiert werden. So kann man beispielsweise einen Verzögerungsvibratoeffekt erhalten, der für alle Tastaturen unterschiedlich Ist.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die progressiv veränderten Vibratosignale D₁, D₂ der Probenhalteschaltung 9b zugeführt. Die anschließende Betriebsweise des Instruments Ist dieselbe wie zuvor anhand der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.

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Claims (1)

1. - 6ο -

   Ansprüche

   1. Elektronisches Musikinstrument mit Vibratoerzeugung, mit einem Signalgenerator für Tastendaten zur Erzeugung eines Tastenadressencodes,der die Note und die Tastatur der gedrückten Taste repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzinformationsspeicher (10, Fig. 5) zur Erzeugung einer dem Tastenadressencode entsprechenden Grundfrequenzinformation vorgesehen ist, daß zur Erzeugung eines Vibratocodes ein Vibratocodegenerator (7* Fig. 7) vorgesehen ist, der eine Taktimpulsfolge zählt, um einem zu erzeugenden Musikton eine periodische Frequenzveränderung zu überlagern und Zähl-Ausgangssignale (V-. bis Y^-) zu erzeugen, daß ein Vibratoinformationsgenerator (11, Fig. 9) vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal in der Form einer Funktion erzeugt, die das Verhältnis der Frequenzänderung in Abhängigkeit von den Zählausgangssignalen des Vibratocodegenerators (7) repräsentiert, daß ein Multiplizierer (IJ, Fig. 5, 11) vorgesehen ist, der das Ausgangssignal in Form einer Funktion mit der Grundfrequenzinfcrmation multipliziert, daß ein das Multiplikationsergebnis des Multiplizierers (15) empfangender und zählender Zähler (10, Fig. IJ) vorgesehen ist, daß ein die Wellenform eines gewünschten Musiktones speichernder Wellenformspeicher (11, Fig. IJ) von dem Ausgang des Zählers (10) auslesbar ist, und daß durch Frequenzmodulierung eines der gedrückten Taste entsprechenden Grundtones in Übereinstimmung mit der von dem Ausgangssignal der Vibratoinformation repräsentierten Funktion ein Vibrato-

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   effekt erzeugt wird.

   2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Taktauswahlschaltung (9a, Fig. 14) zur Veränderung der Frequenz der Taktimpulse in Abhängigkeit von einem in dem Tastenadressencode enthaltenen Tastaturcode (K-,, Kp)vorgesehen ist, wobei der Tastaturcode die Art der Tastatur kennzeichnet, und daß die Taktimpulse über die Taktauswahlschaltung (9a) dem Vibratocodegenerator (7) zugeführt werden, der für jede Tastatur einen eigenen Vibratoeffekt erzeugt,

   5. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Operator (7a, Fig. 7) zur Einstellung des Verhältnisses der Frequenzvariation für jede Tastatur vorgesehen ist, daß eine Vibratotiefen-Einstellvorrichtung (8) zur Erzeugung eines die Vibratotiefe für jede Tastatur in Abhängigkeit von einem Ausgangssigial des Operators und einem die Art der Tastatur repräsentierenden Tastaturcode repräsentierenden Signals (Bd₁, Bd₂) vorgesehen ist, und daß eine Tiefeneins te Ils chaltung (lib) zur Veränderung des Wertes des Zählausgangs (V-, bis Vg), d.h. des Vibratocodes, in Übereinstimmung mit dem Wert des Vibratotiefensignals (Bd-,, Bdp) vorgesehen ist, wobei ein Vibratoeffekt mit einer Vibratotiefe erzeugt wird, die für jede Tastatur unterschiedlich ist.

   k. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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   die erzeugte Punktion eine Dreieckwellenform aufweist (Pig. 10 (d)).

   5. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Vibratotiefen-Signalgenerator (9b) zur Erzeugung eines Vibratotiefensignales vorgesehen ist, daß die Vibratotiefe vom Beginn der Reproduktion des Musiktones an bis auf einen vorbestimmten Wert vergrößert (Fig. 16 (b)), und daß Mittel (lib) zur Änderung der Zählausgangssignale (V-, bis Vg), d.h. des Vibratocodes, in Übereinstimmung mit dem Wert des Viratotiefensignals vorgesehen sind, wodurch ein Vibratoeffekt erzeugt wird, dessen Vibratotiefe sich während der Reproduktion des Musiktones verstärkt.

   6. Musikinstrument nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Steuerung der Geschwindigkeit der Änderung der Vibratotiefe für Jede Tastatur vorgesehen sind.

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