DE3003385A1

DE3003385A1 - Elektronisches musikinstrument

Info

Publication number: DE3003385A1
Application number: DE19803003385
Authority: DE
Inventors: Toshio Mishima
Original assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE3050799C2; US4336736A; DE3003385C2

Description

Elektronisches Musikinstrument

Prioritäten:

: 31 · Januar	1979	Japan	IO5W1979
31. Januar	1979	Japan	10545/1979
3. Februar	1979	Japan	11529/1979
5° Februar	1979	Japan	12025/1979
5. Februar	1979	Japan	12026/1979
17. März	1979	Japan	31410/1979
4 0 August	1979	Japan	99637/1979
8. November	1979	Japan	144816/1979

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Musikinstrumente, in denen eine gewünschte Hüllkurven-Wellenform in digitaler Form in einfacher V/eise unter Ausnutzung von Koeffizienten bezüglich der Anstiegs- und Abklingzeiten erhalten werden kann.

Hüllkurvensignalgeneratoren zur Verwendung in üblichen elektronischen Musikinstrumenten werden eingeteilt in solche eines analogen Systems, das die Lade-Entlade-Charakteristik eines Zeitkonstantkreises aus einem Kondensator und einem Widerstand verwendet, und solche eines digitalen Systems, das eine Quantisierschrittinformation speichert= In dem analogen System werden jedoch verschiedene Charakteristiken für die eine Hüllkurve bildenden Anstieg-, Abkling-, Halte- und Anstoßanteile vorbereitet und durch Kombinieren vieler Widerstände, Dioden und Umschalter geschaltet, was jedoch unvermeidbar zu einem hohen Aufwand der Schaltungsanordnung führt» Im Gegensatz dazu hat das digitale System den Mangel, daß zum Vergrößern der Zahl der Quantisierungsschritte und zum Vorbereiten von Charakteristiken von verschiedenen Anstiegs-und Abklingzeiten eine sehr große Speicherkapazität zum Speichern dieser Informationen notwendig ist»

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das Hüllkurven-Wellenformen mit verschiedenen Anstiegs- und Abklingzeiten mit einer geringen Speicherkapazität erzeugen kann.

Das elektronische Musikinstrument nach der Erfindung soll des weiteren Verzerrungen aufgrund einer Multiplikation einer Hüllkurve und einer Tonquellenfrequenz ohne Anstieg der Zahl der Worte der Hüllkurven-Wellenform, die durch Akkumulierkoeffizienten erhalten wird, verringern.

Durch die Erfindung soll des weiteren ein Ehythmusgenerator geschaffen werden, der eine Anzahl von Tönen unter Verwendung einer geringen Anzahl von Kanälen erzeugt.

Das elektronische Musikinstrument nach der Erfindung soll des weiteren den Amplitudenwert einer zeitgeteilten Hüllkurve in bezug auf einen Hüllkurvengenerator ändern.

Auch soll durch die Erfindung ein Hüllkurvengenerator geschaffen werden, der eine Hüllkurven-Wellenform mit ausreichend guter Qualität mit geringer Speicherkapazität erzeugt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

Fig. 1 und 2 schematische Schaltbilder von Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 3 ein Detail-Blockschaltbild eines Beispiels eines Hüllkurvengenerators der Ausführungsform der 2, 030032/0805

Pig. 4, 5(a) bis (^c) und 6(a) bis (d) Wellenform-Diagramme zum Erläutern der Prinzipien der Erfindung,

Fig. 7A und B eine Detaildarstellung des Hüllkurvengenerators in Figo 3?

Fig. 8(a) bis (g) Zeitdiagramme des Betriebs einer in

Fig. 7 gezeigten Hüllkurven-Steuerschaltung, Fig. 9 ein Detailschaltbild eines in Fig_o 7 gezeigten Akkumulators,
Fig. 10 ein Detail-Blockschaltbild eines v/eiteren Beispiels

des Hüllkurven-Generators,
Fig. 11 ein Detail-Blockschaltbild eines v/eiteren Beispiels des Hüllkurven-Generators,

Fig. 12 ein Schaltbild zum Erläutern des Beispiels des in Fig. 11 gezeigten Hüllkurven-Generators,

Fig. I3A und B ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 14(a) bis (c) Diagramme zum Erläutern der Prinzipien

zum Multiplizieren einer in digitaler Form erzeugten Hüllkurven-V/ellenform und einer Tonwellenfrequenz,
Fig. 15(a) bis (d) Diagramme zum Erläutern der Prinzipien

der in Fig. I3 gezeigten Ausführungsform, Fig. 16 ein Schaltbild eines besonderen Beispiels eines Null-Kreuzungs-Detektors, der gemäß Fig» 13 verwendet vjird,

Fig. 17(a) und (b) Betriebswellenformen des Null-Kreuzungs-Detektors der Fig» 16,

Fig. 18A und B ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Rhythmusgenerators nach der Erfindung,

Fig. 19A und B ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels des Bliythmusgenerat or s,

Fig. 20 ein Detail-Schaltbild zum Erläutern des Ausgangsteils des in Fig. 19 gezeigten Rhythmusgenerators, Fig. 21A und B ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels des Rhythmusgenerators,
Fig. 22 ein Detailschaltbild zum Erläutern des Blocks 70,

der in Fig. 21 von gestrichelten Linien umgeben ist, 030032/0805

Pig. 23(a) bis (f) Zeitdiagramme der Arbeitsweise des

in Fig. 22 gezeigten Blocks, Fig. 24 ein Bild von Noten, die bei dem in Fig. 21 und 22 gezeigten Beispiel verwendet werden, Fig. 25 ein Blockschaltbild der Anordnung eines weiteren

Beispiels des Blocks 70» der in Fig. 21 von

gestrichelten Linien umgeben ist, Fig. 26 ein Schaltbild eines Beispiels mit einem ES-Flip-Flop als gemäß Fig. 25 verwendeter Speicher-Umschalter und Fig. 27(a) bis (c) Darstellungen zur Erläuterung der

Arbeitsweise des in Fig. 27 gezeigten Beispiels.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung in Anwendung bei einer Schallgeneratoreinrichtung eines elektronischen Musikinstruments. Das Schließen eines Tastenschalters 1 wird durch einen Tastenzuteiler festgestellt, um eine Information über eine niedergedrückte Taste zu erhalten, die an einen Tongenerator angelegt wird, um einen Ton entsprechend der niedergedrückten Taste zu erzeugen. Unter der Annahme, daß der Tastenzuteiler in der Lage ist, sechzehn Schallgrößen festzustellen, wird ein Anstiegsignal erzeugt, d.h. ein Signal, das darstellt, welcher der Kanäle CH1 bis CH16 der Information des Tastenschalters 1 zu deren Speicherung zugeteilt ist. Ein Hüllkurvengenerator 4-, welcher der Hauptteil der Erfindung ist, erzeugt ein Tonsignal mit einer gewünschten Hüllkurven-Wellenform, die durch das Tonsignal von dem Tongenerator 3 und das Anstiegsignal von dem Zuteiler 2 gebildet ist. Das Tonsignal wird zu einem Schallsystem 5 gegeben, das den musikalischen Ton entsprechend der niedergedrückten Taste reproduziert. ^:

Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der Anwendung bei einem Rhythmusgenerator. Ein Rhythmus wird durch einen Wahlschalter 6 ausgewählt, von dem ein Rhythmusmuster entsprechend dem auszuwählenden

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Rhythmus an einen Rhythmusmustergenerator 7 angelegt wird. Der Hüllkurvengenerator 4 empfängt ein Rhythmusmustersignal von dem Rhythmusmustergenerator 7 und erzeugt eine gewünschte Hüllkurven-Wellenform, wobei ein Rhythmusschall einer Tonquelle 8 entsprechend dem Rhythmusmuster abgegeben wird ο In diesem Fall entspricht das Rhythmusmustersignal dem Anstiegsignal in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt als Beispiel den Hüllkurvengenerator 4-, der den Hauptteil des in Fig« 2 gezeigten Rhythmusgenerators bildet. Es wird angenommen, daß die Zahl der Tonquellen sechzehn ist, daß sechzehn Kanäle entsprechend vorgesehen werden und daß die Bildung der Hüllkurven-Wellenform auf Zeitteilbasis ausgeführt wird»

Gemäß Fig. 3 wird ein Rhythmusmustersignal (nachfolgend als Anstiegssignal bezeichnet) von dem Rhythmusmustergenerator an eine Hüllkurven-Steuerschaltung 17 angelegt, in der Zeitfolgen von Anstieg und Abklingen einer Hüllkurven-Wellenform durch später zu beschreibende Signal 01 und C2 gebildet werden= Ein Kanalzuteilsignal wird von einem Kanaldekodierer 21, der über einen durch einen Zeitgenerator 19 angetriebenen Adressenzähler 20 zugeteilt wird, zu der Hüllkurven-Steuerschaltung 17

gegeben, von der ein auf diese Weise zugeteiltes Adressensignal über eine ODER-Schaltung I5 zu einem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gegeben wird» Von dem Anstiegs /Abkling-Koeffizientenspeicher 13 werden durch eine Adresse von dem Adressenzähler 20 später zu beschreibende Additionskoeffizienten des Anstiegs und Abklingens gelesen, die über ein Gate 26 oder direkt (wenn das durch gestrichelte Linien angegebene Gate 26 nicht vorhanden ist) an einen Akkumulator 11 gegeben werden, der einen Addierer, eine Gateschaltung, ein Register und einen Speicher (RAM) enthält« Das Gate 26 ist deshalb mit gestrichelten Linien dargestellt, weil das Gate 26 weggelassen werden kann. Die sich ergebende Wellenform

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ist in Abhängigkeit davon unterschiedlich, o"b das Gate vorgesehen ist oder nicht, wie später im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben wird.

Bei Zuführung einer Adresse von dem Adressenzähler 20 und eines Kanalzuteilsignals über eine ODER-Schaltung von der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 akkumuliert der Akkumulator 11 die Additionskoeffizienten durch ein später zu beschreibendes Verfahren, um eine binäre 8-Bit-Adresseninformation als akkumuliertes Ausgangssignal zu einer Hüllkurven-Wellenformtabelle 1A- zu geben. Die durch den Akkumulator 11 verarbeiteten Daten sind 10 Bits einschließlich Übertragssignale C1 und C2 zusätzlich zu den oben erwähnten 8-Bit-Adressendaten. Wenn die 8-Bit-Adressendaten der Hüllkurven-Wellenformtabelle zugeführt werden, werden fünf Bits hoher Ordnung als Adresse verwendet, wobei die drei Bits niedriger Ordnung weggelassen werden. Das Signal C1 zeigt die Vervollständigung einer Anstiegsperiode an und das Signal C2 zeigt die Vervollständigung des Abklingens an, wobei beide Signale an die Hüllkurven-Steuerschaltung 17 angelegt werden. In dem Akkumulator 11 werden akkumulierte Ausgangssignale von sechzehn Hüllkurfen-Wellenformen entsprechend den sechzehn Kanälen erhalten.

Die Hüllkurvenzeit T zwischen dem Anstieg und dem Abfall der Hüllkurve, die durch Anstiegs- und Abkling -Koeffizienten akkumuliert ist, die in dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gespeichert sind, ist durch folgende Gleichung gegeben:

NxW

T =

^j= x Aad

worin N die Zahl der Kanäle, W die Zahl der Worte, Aad ein Hüllkurvenadditionskoeffizient, C-r eine Taktfrequenz und η eine Frequenzteilzeitgabe sind. Bei der vorliegenden

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Ausführungsform ergibt sich, wenn N= 16, W= 32 und η = 4 sind,

T - 512 χ 4

C_T χ Aad *

JU

Wenn C_L = 10 kHz ist, folgt, daß mit Aad = 1/2^ sich ergibt T = 1,64- see, und mit Aad = 1 sich ergibt T = 0,2 see. Auf diese Weise werden die Anstiegs- und Abklingzeit durch den Hüllkurven-Additionskoeffizient Aad bestimmte Der Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher speichert die Additionskoeffizienten Aad des Anstiegs und Abfalls entsprechend den sechzehn Tonquellen-

Tabelle 1 zeigt beispielsweise die Akkumulationszeit T (see) des Koffizienten Aad jedes Anstiegs und Abklingens.

Tabelle

20 Aad 1/8 1/4 1/2

Anstieg 110

Abklingen 0 10

In der Hüllkurven-W@ll@n£ormtabelle 14 ist eine 32-Wort-Hüllkurven-Wellenform gespeichert, die das akkumulierte 5~Bit-Ausgangssignal als Adresse vernrendet= Tabelle 2 zeigt ein Beispiel des gespeicherten Inhalts der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14„

1	1	^(G]	j	4	10 kHz	)	T(sec)
O	2	1	8	16	0,01
O	O	O	0	1	0,82
O	0	0

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	Bit 0	Tabelle	1010	2	Wort 17	Bit 241	Binärkode MSB LSB 1111 0001	0100
tort 1	42	Binärkode MSB SLB 0000 0000	1101	18	244	1111	0110
2	77	0010	1010	19	246	1111	0111
3	106	0100	0011	20	247	1111	1001
4	131	0110	0111	21	249	1111	1010
5	151	1000	1000	22	250	1111	1011
6	168	1001	0111	23	251	1111	1100
7	183	1010	0011	24	252	1111	1101
8	195	1011	1101	25	253	1111	1101
9	205	1100	0101	26	253	1111 ■	1110
10	213	1100	1100	27	254	1111	1110
11	220	1101	0010	28	254	1111	1110
12	226	1101	0111	29	254	1111	1111
13	231	1110	1011	30	255	1111	1111
14	235	1110	1111	31	255	1111	1111
15	239	1110	32	255	1111
16		1110

Diese Werte werden durch die folgende Gleichung erhalten, wenn die Hüllkurve-Wellenformtabelle 14 ein 32-Wort-8-Bit-Festspeicher (ROM) ist,

31-W
Y = 256 - 256 ^ ,

worin Y die Zahl der Bits und W die Zahl der Worte (0 bis 31) sind. Diese Wellenform ist in Fig. 4 gezeigt und wird gemeinsam sowohl für die Anstiegs- als auch für die Abkling-Wellenformen verwendet. Voranstehend ist die Wellenform als 32-Wort beschrieben, das als Adresse fünf Bits hoher Ordnung des Ausgangssignals von dem Akkumulator 11 verwendet. Durch Verwendung von

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sechs und mehr Bits kann jedoch die Zahl der Quantisierungsschritte erhöht werden.

Als nächstes wird der Inhalt der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 an eine exklusiv-(EX)-ODER-Schaltung 22 angelegt, in der nach Vervollständigung der 32-Wort-Anstiegswellenform durch das Signal C1, falls das Signal C1 einen höheren Pegel als ein Anfangswert des nächsten Zyklus hat, die Daten von der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 umgekehrt werden, um eine Abklingwellenform zu bilden. Fig. 5(a) zeigt die Umkehrung der Anstiegswellenform in eine Abklingwellenform= Das Signal C1 in Fig. 5(t>) zeigt das Ende des Anstiegs und das Signal C2 in Fig. 5(c) zeigt das Ende des Abklingens an=

Die Wellenformen in Figo 5(a), (b) und (c) gelten für den Fall, daß das Gate 26 in der Ausführungsform der Fig» 3 nicht vorgesehen isto Wenn das Gate 26 vorgesehen ist, wird die Wellenform nicht unmittelbar durch das Signal C1 vom Anstieg zum Abklingen geschaltet, vielmehr in einen Haltezustand durch Steuerung des Gates 26 gebracht, wobei die Wellenformen für diesen Fall in den Fig_o 6(a) bis (c) gezeigt sind» Danach erfolgt die Schaltung zum Abklingen durch den Abfall des Anstiegssignals„ Dies ist in Fig. 6(a) gezeigt und die Beziehungen der äußeren Signale sind in Fig. 6(b) und (c) gezeigt= In diesem Fall wird derselbe Inhalt der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 als Wellenform gemeinsam sowohl für den Anstieg als auch für das Abklingen verwendet= Als nächstes wird das Ausgangssignal der EX-ODER-Schaltung 22 an einen D-A-Umsetzer 23 zum Umsetzen in eine analoge Größe angelegt, die zu einem analogen Multiplexer 24 gegeben wird, worin dieses zeitgeteilt wird» Die auf diese Weise zeitgeteilten analogen Daten werden für jeden Kanal zugeteilt und analoge Daten, die 1/16 der Zeiteinheit sind, werden durch eine Abtasthalteschaltung 25 gehalten«

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Fig. 7A und B erläutern im einzelnen ein Beispiel der Schaltungsanordnung der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform und Pig. 8 zeigt Wellenformen der Arbeitsweise des Hauptteils der Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 werden der Aufbau der Schaltungsanordnung der Fig. 7, in der das Gate 26 vorgesehen ist, und die Arbeitsweise des Hauptteils beschrieben.

Gemäß Fig. 7 wird ein Zeitgabetaktgenerator 19 mit einem Taktimpuls an dem T-Anschluß jedes D-Flip-Flops 61 und 62, die in Kaskade geschaltet sind, gespeist und durch eine Kombination ihrer Q- und §-Ausgänge werden verschiedene Zeitgabetaktimpulse erzeugt, d.h. ΐ"1, der über eine UND-Schaltung 63 an einen Taktanschluß eines Flip-Flops in der Hüllkurven-Steuerschaltung I7 angelegt wird, T 2 und T3 für die Lesesteuerung, die jeweils über UND-Schaltungen 64 und 65 an ein Register 53 und einen BAM 54- in dem Akkumulator 11 angelegt werden, und Γ 4·, der an die Hüllkurven-Steuerschaltung 17 und den Analogmultiplexer 24 angelegt wird.

In der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 wird das Anstiegssignal an einen D-Anschluß einer ersten Stufe 31 von .in Kaskade geschalteten D-Flip-Flops 31, 32, 33 und angelegt und der Zeitgabetaktimpuls T1 wird über eine UND-Schaltung 37 an einen T-Anschluß jeder der D-Flip-Flops in Synchronismus mit einem Kanal-Zeitteilsignal angelegt, das von dem Kanaldetektor 21 abgeleitet wird.

Die Flip-Flops 31 bis 34 bilden eine Verzögerungsschaltung für die Anfangseinstellung. Ein Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 31 und ein Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 33 werden an' eine UND-Schaltung 38 angelegt, deren Ausgangssignal über eine ODER-Schaltung 40 an einen R-Anschluß eines Flip-Flops 35 gegeben wird, während ein Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 33 und ein Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 34 über eine UND-Schaltung 39

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an einen S-Anschluß des Flip-Flops 35 gegeben werden= Dessen Q-Ausgangssignal wird über eine kanalsynchronisierte UND-Schaltung 44 und die ODER-Schaltung 16 an eine Gateschaltung 52 des Akkumulators 11 angelegt, wodurch die Gateschaltung 52 eingeschaltet wird»

In der Zwischenzeit werden die Übertragssignale C1 und C2 zum Bestimmen der Anstiegszeit und der Abklingzeit von einem Register 53 des Akkumulators 11 an eine Hüllkurven-Steuerschaltung 17 gegeben» Das Signal G1 wird an UND-Schaltungen 4$ und 42 angelegt, um die Zeitgabesteuerung und die Kanalsynchronisierung auszuführen, und das Signal wird an einen S-Anschluß eines Flip-Flops 36 gegeben, dessen Q-Ausgangssignal an eine UND-Schaltung 45 zum Ausführen der Kanalsynchronisation angelegt wird. Das Ausgangesignal der UND-Schaltung wird über die ODER-Schaltung 15 an den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher I3 gegeben, um den Anstiegskoeffizienten zu dem Abklingkoeffizienten umzuschalten» Der Flip-Flop 36 wird zusammen mit dem Flip-Flop 35 zurückgestellt.

Gleichzeitig wird das Signal 01 von der UND-Schaltung der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 abgezweigt und über eine UND-Schaltung 46 an einen S-Anschluß eines Flip-Flops 47 zusammen mit dem Anstiegssignal von dem Q-Ausgang des Flip-Flops 33 angelegt» Ein Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 47 wird zu einer UND-Schaltung 48 zur Ausführung der Kanalsynchronisation gegeben und das Ausgangssignal der UND-Schaltung 48 wird über eine ODER-Schaltung 49 an ein Gate 26 gegeben, das zwischen den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher I3 und einen Addierer 5-1 zum Steuern des Gates 26, um dieses ein- und auszuschalten, geschaltet ist.

Das Signal C1 wird an die UND-Schaltungen 43 und 41 zum Ausführen der Zeitgabesteuerung und der Kanalsynchronisation

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angelegt und das Ausgangssignal der UND-Schaltung wird über die ODER-Schaltung 40 an den R-Anschluß des Flip-Flops 35 gegeben, um diesen zurückzustellen, wobei die Gateschaltung 62 des Akkumulators 11 ausgeschaltet wird.

Fig. 8(a) bis (g) sind Zeitgabediagramme, welche die Arbeitsweise des Hauptteils der in Fig. 7 dargestellten Hüllkurven-Steuerschaltung 17 zeigen. Fach Anlegen des Anstiegssignals der Fig. 8(a) an die Hüllkurven-Steuerschaltung 17 ergibt das Ausgangssignal m der UND-Schaltung 38 die Wellenform der Fig. 8(b), wobei der Flip-Flop 35 zurückgestellt wird. Als nächstes erzeugt in einem Zyklus das Aus gangs signal η der "UND-Schaltung 39 einen solchen Einstellimpuls, wie er in Fig. 8(c) gezeigt ist, wobei der Flip-Flop 35 eingestellt wird. Der Inhalt des Kanals CH1 des Akkumulators wird gelöscht und nach dem Auftreten des nächsten Einstellimpulses nimmt das Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 35 und demgemäß das Ausgangssignal 0 der ODER-Schaltung 16 den Pegel "H" an, wobei die Gateschaltung 52 des Akkumulators 11 eingeschaltet wird. Auf diese Weise beginnt der Akkumulator 11 die Akkumulation. Die Arbeitsweise der Signal C1 und C2 wird in Verbindung mit der Schaltungsanordnung des Akkumulators 11 beschrieben.

Der Akkumulator 11 enthält in einer Schleife den Addierer 51, die Gateschaltung 52, das Register 53 und einen Speicher (RAM) 54-· Durch das Adressensignal von dem Adressenzähler 20 wird ein Anstiegskoeffizient entsprechend dem Adressensignal von dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 zu dem Addierer 51 gelesen. Die Ausgangsdaten von dem Addierer 51 laufen durch die Gateschaltung 52, die durch den Pegel "H" des Ausgangssignals 0 der ODER-Schaltung 16 geöffnet ist. Durch Steuern des Registers 53 und des RAM 5^ durch die Zeitgabetaktimpulse T 2 und T3 zirkulieren die oben erwähnten Ausgangsdaten in der Schleife, wodurch beispielsweise

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eine Akkumulation entsprechend Fig. 4 ausgeführt wird» Das Ende der Berechnung für den Anstieg wird durch einen Übertrag des Signals C1 festgestellt. Der Anstieg endet mit dem Bit höchster Wertigkeit bei der Akkumulation für den Anstieg, d.h. ein Bit C1-1 unmittelbar vor dem Signal C1, wie in Fig= 8(d) gezeigt ist, wodurch ein Übertrag des Signals C1 in das Register 53 erzeugt wird, wie in Fig. 8(e) dargestellt ist. Das Signal C1 und das Anstiegssignal werden über die UND-Schaltung 4-6, den Flip-Flop 47, die UND-Schaltung 48 und die ODER-Schaltung 49 an das Gate 26, um dieses auszuschalten, angelegt, wodurch das Koeffizienteneingangssignal des Akkumulators 11 "O" wird, so daß die Hüllkurven-Wellenform in den Haltezustand gebracht wird. Nach dem Abfall des Anstiegssignals der Fig. 8(a) wird das Gate 26 eingeschaltet, wodurch die Hüllkurven-Wellenform abklingen kann» Mit anderen Worten wird· das Ausgangssignal P

der ODER-Schaltung 15 an den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher I3 angelegt, um den Anstiegskoeffizienten zu dem Abklingkoeffizienten umzuschalten= Gleichzeitig legt das Signal C1 ein Ausgangssignal R an die EX-ODER-Schaltung 22, um das Ausgangssignal der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 umzukehren, um eine Abklingwellenform zu bilden. Nach Beendigung des Abklingens tritt ein Übertrag des Signals C2 in dem Register 53 auf, siehe Fig„,8(f), um den Flip-Flop 35 zurückzustellen, wodurch die Akkumulation durch das Ausgangssignal 0 der ODER-Schaltung 16 angehalten wird, um eine Hüllkurven-Wellenform A zu erhalten, wie sie in Fig. 8(g) gezeigt ist. Wenn ein Anstiegseingangssignal wieder im Verlauf des Anstiegs oder des Abklingens auftritt, wird der Flip-Flop 35 zurückgestellt, um den Akkumulator 11 zu löschen, wodurch die Akkumulation erneut gestartet wird.

Die Hüllkurven-Wellenform A wird erzeugt, wenn die Anstiegsszeit kürzer als die Anstiegssignalbreite ist,

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und in diesem Fall besteht die Wellenform aus Anstieg, Halten und Abklingen. Im Gegensatz dazu wird eine Hüllkurven-Wellenform B erzeugt, wenn die Anstiegszeit größer als die Anstiegssignalbreite ist. In diesem Fall ist kein Haltezustand vorhanden und der Anstiegswellenform folgt unmittelbar die Abklingwellenform. Eine Hüllkurven-Wellenform C wird erhalten, wenn das Anstiegssignal vor Beendigung der Abklingwellenform eingegeben wird. In diesem Fall wird der Flip-Flop 35 zurückgestellt, um das Gate des Akkumulators 11 auszuschalten, was den Inhalt des Akkumulators 11 auf "O" bringt. Der Grund, weshalb der Inhalt "0" des Akkumulators 11 dem Rückstellsignal des Flip-Flops 35 um eine Zeit a, die durch den Pfeil angegeben ist, nacheilt, besteht darin, daß der Inhalt des RAM des Akkumulators "0" nach der Abtastung von sechzehn Kanälen wird. Darauf wird der Flip-Flop 35 eingestellt, um den Anstieg zu starten. Fünf Bits höherer Ordnung des Akkumulationsergebnisses mit Ausnahme der Signaled und C2 werden als Adresse entsprechend den oben erwähnten 32 Worten an die Hüllkurven-Wellenformtabelle (ROM) 14 angelegt und die anderen drei Bits niedriger Ordnung werden weggelassen. Die Hüllkurven-Wellenformdaten werden zu der EX-ODER-Schaltung 22 gegeben, in der sie in ein Abklingen umgekehrt werden, und werden dann durch den D-A-Umsetzer in eine analoge Größe umgesetzt.

Bis hierher sind die Daten ein zeitgeteiltes Signal und müssen somit für jeden Kanal geteilt werden. Der Analogmultiplexer 24 mit einem UND-Gate teilt auf der Basis der Kanaladressen das Zeitteilsignal den Kanälen CH1 bis CH16 unter Verwendung de.s Zeitgabetaktimpulses X 4 zu. Die auf diese Weite zugeteilten Daten werden durch die Abtasthalteschaltung 25 gehalten und zu einem Gleichstrom gemacht.

Fig. 9 zeigt im einzelnen ein Beispiel der Schaltungsanordnung des Akkumulators 11 in Fig. 7· Gemäß Fig. 9

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werden von dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher gelesene Werte durch den Addierer 51 miteinander addiert. Wenn das Ausgangssignal O der ODER-Schaltung 16 in Fig. 7i das ein Eingang der Gate-Schaltung 52 ist, den Pegel "H" aufweist, werden die 1O-Bit-Daten des Addierers 51 durch, den Zeitgabetaktimpuls t 2 in dem Register 53 gespeichert. Dann wird das Registerausgangssignal durch den Zeitgabetaktimpuls TT3 in den RAM 5^· der 16 Worte χ 10 Bits geschrieben. Nach Beendigung des Schreibens schaltet der Adressenzähler 20 um einen Schritt vor, wodurch die Berechnung für den nächsten Kanal in derselben Weise wie oben beschrieben ausgeführt wird. Gleichzeitig wird der unmittelbar vorangehende Wert des RAM 54- in den Addierer 51 eingegeben, in dem er wieder mit dem Koeffizienten addiert wird, der von dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gelesen wird. Dieselben Vorgänge wie in dem oben erwähnten Zyklus werden wiederholt und das Akkumulationsergebnis wird in dem RAM 5'4 gespeichert. Als Adresseninformation für die Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 werden fünf Bits mit Ausnahme der Signal C1 und 02 und der drei Bits niederer Ordnung unter den zehn Bits verwendet, wie vorstehend beschrieben wurde. Das bedeutet, daß die fünf Bits als Adresse für die 32 V/orte der Hüllkurven= Wellenformtabelle 14· verwendet werden.

Gemäß der Erfindung werden, wie oben beschrieben, die Koeffizienten in bezug auf die Anstiegs- und Abklingzeit in einem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher vorgespeichert und auf der Basis dieser Koeffizienten werden der Anstieg und der Abfall jeweils durch einen Akkumulator akkumuliert. Durch ein Anstiegssignal von der Außenseite wird die Akkumulation des Akkumulators gestartet und durch ein Anstiegsendsignal wird das Lesen des Koeffizienten aus dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher

abgeschaltet und der akkumulierte Wert des Akkumulators wird gehalten. Durch

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den Abfall des Anstiegssignals wird dann der Anstieg zum Abklingen umgeschaltet und gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Hüllkurven-Wellenformspeichers umgekehrt und die Akkumulation des Akkumulators wird durch ein Abklingendsignal angehalten.

Mit einer solchen Anordnung, wie sie in den Tabellen 1 und 2 veranschaulicht ist, können Anstiegs-, Halte- und Abklingwellenformen oder Anstiegs- und Abklingwellenformen beliebiger Dauer unter Verwendung der Koeffizienten Aad in bezug auf die Anstiegs- und Abklingzeit erhalten werden. In dem Hüllkurven-Wellenformspeicher ist die Anstiegswellenform gespeichert und beim Abklingen wird die Wellenform umgekehrt, so daß eine Anzahl von Hüllkurven-Wellenformen mit einer geringen Speicherkapazität erhältlich ist. Durch Vergrößern der Zahl der verwendeten Worte kann der Quantisierungsschritt ausreichend klein gemacht werden. Dies ermöglicht eine wesentliche Vereinfachung der Anordnung des Hüllkurvengenerators im Vergleich mit einem bekannten Hüllkurvengenerator unter Verwendung der Ladung und Entladung einer Zeitkonstantenschaltung eines analogen Systems. Schließlich können Hüllkurven-Wellenformen mit guter Qualität erhalten werden. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, ist die Schaltungsanordnung für eine Herstellung als integrierte Großschaltung geeignet, so daß eine wesentliche Verringerung der Herstellungskosten erreicht wird.

Die vorangehende Ausführungsform der Erfindung ist in Anwendung bei einem Hhythmusgenerator beschrieben worden, jedoch ist die Erfindung auch bei einer Schallerzeugungseinrichtung einer digitalen Orgel anwendbar, siehe i*ig. 1. Da in diesem JTaIl der Tastenzuteiler verwendet werden kann, kann die Zahl der Gateschaltungen,' die für alle Tasten beim Stand der Technik vorgesehen sein muß, auf die Zahl der zu erzeugenden Schallgrößen

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verringert werden. Dies ermöglicht auch eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung und fördert den Einsatz einer integrierten Großschaltung.

Fig. 10 stellt eine weitere Ausführungsform des in Figo verwendeten Hüllkurvengenerators 4 dar. Dieser Hüllkurvengenerator unterscheidet sich von dem in Fig» 3 darin, daß eine Hüllkurven-Steuerschaltung 18 vorgesehen ist„ Von zwei Arten von Rhythmusmustersignalen (Anstiegs-Signalen) A und B, die von dem Rhythmusmustergenerator (Fig. 2) abgegeben werden, wird das Anstiegssignal A an die Hüllkurven-Steuerschaltung 17 angelegt, während das Anstiegssignal B an die Hüllkurven-Steuerschaltung angelegt wird. Die Hüllkurvensteuerschaltung 18 erzeugt Zeitgaben für den Anstieg und das Abklingen einer Hüllkurven-Wellenform durch die Signale G1 und C2 wie im Fall der Hüllkurven-Steuerschaltung 17= Ein Kanalzuteilungssignal (CH16) von dem Kanaldekodierer 21 wird zu der Hüllkurven-Steuerschaltung 18 gegeben, von der ein zugeteiltes Adressensignal über die ODER-Schaltung an den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gegeben wird. Aufgrund der Erzeugung des Anstiegsendsignals G1 von dem Akkumulator erhält in diesem Fall ein Steuersignal, das über die Hüllkurven-Steuerschaltung 18 zugeführt wird, einen hohen Pegel, wodurch das Gate 26 ausgeschaltet wird, um die Zuführung des Koeffizienten von dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 zu dem Akkumulator 11 zu unterbrechen« Als Folge addiert der Akkumulator 11 "0", hält denselben Wert und fährt fort, diesen abzugeben» Die Hüllkurven-Steuerschaltungen 17 und 18 unterscheiden sich somit in dem Ein-Aus-Zustand des Gate 26 zum Zeitpunkt der Erzeugung des Anstiegsendsignals C1 von dem Akkumulator 11, wodurch eine Hüllkurve ohne den Haltezustand oder eine Hüllkurve mit dem Haltezustand ausgewählt wird_o Bei der vorliegenden Ausführungsform sind diese beiden Wellenformen in den zugeteilten Kanälen enthalten=

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Bei dieser Ausführungsform sind die Arbeitsweisen der Hüllkurven-Steuerschaltungen 17 und 18 gleich denen, die voranstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3i 5 und beschrieben wurden. Die Anstiegs- und Abklingwellenformen in bezug auf die Steuerung der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 sind die gleichen wie in Fig. 5(a). Eine Wellenform mit Anstieg, Halten und Abklingen ist die gleiche, wie in Fig. 6(a) dargestellt. Deshalb sind die Arbeitsweisen der anderen Teile identisch mit denen, die vorangehend beschrieben wurden, weshalb diese nicht noch einmal beschrieben werden.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher 31 und ein Pegel-D-A-Umsetzer 32 zu dem in Fig. 3 gezeigten Hüllkurvengenerator hinzugefügt werden.

Damit bei dieser Ausführungsform der Amplitudenwert der Hüllkurve für jeden Kanal geändert werden kann, sind zusätzlich der Hüllkurven- Amplitudenwertspeicher 3, von dem der Hüllkurven-Amplitudenwert durch eine Adresse A von dem Adressenzähler 20 gelesen wird, und der Pegel-D-A-Umsetzer 32, der die gelesenen Amplitudenwertdaten B in analoger Form umsetzt, vorgesehen. Die analogen zeitgeteilten Daten C von dem D-A-Umsetzer 32 werden dem D-A-Umsetzer 23 des Hüllkurvengenerators zugeführt, in dem sie durch die entsprechende zeitgeteilte Hüllkurven-Wellenform multipliziert werden, um ein Ausgangssignal D mit geändertem Pegel zu erhalten.

Fig. 12 ist ein Detaildiagramm der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform. Gemäß Fig. 12 werden 8-Bit-Daten der Hüllkurven-Wellenform ^: der EX-ODER-Schaltung 22 durch den Hüllkurven-D-A-Umsetzer 23 in analoge Daten umgesetzt, die über einen Operationsverstärker dem 16-Kanal-Analogmultiplexer 24 zugeführt werden, in dem sie den jeweiligen Kanälen CH1 bis CH16 zugeteilt werden, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben wurde. Die

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vorliegende Ausführungsform, verwendet als Hüllkurven-D-A-Umsetzer 23 einen Multiplikations-D-A-Umsetzer, in dem das 8-Bit-Dateneingangssignal der EX- ODER-Schaltung 22 mit einer Pegelinformation (Koeffizient) van einem Anschluß REi¹ (Bezug) entsprechend federn Kanal multipliziert wird, wodurch eine Pegeländerung in das analoge Ausgangssignal eingebracht wird.

Um die Pegelinformation zu erhalten, wird eine 8-Bit-Pegelinformation entsprechend den jeweiligen Kanälen in dem Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher 31 gespeichert und davon durch die Adresse A des (Kanal)Adressenzählers 20 in I"ig. 11 gelesen. Diese Adresse wird erhalten, indem die Adresse verzweigt wird, die an den Analogmultiplexer 24 angelegt wird. Die von dem Hüllkurven-Amplitudenspeicher 31 abgeleitete Pegelinformation B wird durch den Pegel-D-A-Umsetzer 32 in ein analoges Signal umgesetzt, das an einen Operationsverstärker gegeben wird. Die davon abgegebene analoge Pegelinformation C wird an den Anschluß REF des Hüllkurven-D-A-Umsetzers 23 für eine Multiplikation der Hüllkurven-Wellenformdaten für jeden Kanal angelegt. Die zeitgeteilten Hüllkurven-Wellenformdaten des ersten Kanals CH1 in dem Hüllkurven-D-A-Umsetzer 23 werden beispielsweise durch die Pegelinformation einer Adresse 1 von dem Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher 31 multipliziert und dann werden die Hüllkurven-Wellenformdaten des zweiten Kanals CH2 durch die Pegelinformation einer Adresse 2 multipliziert. Auf diese Weise wird dieselbe Operation für jeden Kanal ausgeführt, um den Pegel des Ausgangssignals zu ändern.

Da bei der vorliegenden -Ausführungsf orm die 8-Bit-Pegelinformation in dem Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher 31 gespeichert wird, sind die maximalen Daten "11111111", was 255 in der dezimalen Notierung entspricht. Demgemäß ist ein Schritt 1/255 und das Pegelverhältnis R ist durch die folgende Gleichung gegeben:

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, 3D03385

R = 20 log ^

worin X die Zahl der Schritte ist (0 < Xf 255). Unter der Annahme, daß der maximale Wert des Pegels- 0 dB ist, werden im Pail eines Abwärtsschritts X = 254 und ß = 0_t034 dB. Um den Pegel um 3 dB zu verringern, ist die Zahl der verwendeten Schritte X 181, da R = -3 dB gilt.

Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der Erfindung die Hüllkurven-Wellenform für jeden Kanal von dem Hüllkurvengenerator in Pig. 3 auf Zeitteilbasis abgegeben. Ein gewünschter Hüllkurven-Amplitudenwert für jeden Kanal wird in dem Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher gespeichert. Der Hüllkurven-Amplitudenwert wird durch den D-A-Umsetzer in eine analoge Größe umgesetzt. Me Hüllkurven-Wellenform wird dem Multiplikations-D-A-Umsetzer zum Umsetzen in eine analoge Größe entsprechend dem Ausgangssignal des D-A-Umsetzers zugeführt. Als Ergebnis wird eine Hüllkurven-Wellenform mit einem geänderten Amplitudenwert für jeden Kanal erhalten, was

es ermöglicht, mannigfaltige wohlklingende musikalische Noten im Vergleich zu den Koten zu erzeugen, die beim Stand der Technik erhältlich sind, bei dem Hüllkurven-Wellenformen in allen Kanälen denselben Pegel aufweisen.

Fig. I3A und B zeigen ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der beim Erzeugen einer Hüllkurven-Wellenform durch Akkumulationskoeffizienten in bezug auf die Hüllkurvenzeit die Akkumulation zeitlich am Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenfrequenz eingestellt wird, wodurch Verzerrungen aufgrund der Multiplikation verringert werden. Die Ausführungsform stellt eine Verbesserung des in Fig. 10 dargestellten Hüllkurvengenerators dar. Im Beispiel der Fig. 10 werden die Koeffizienten in bezug auf die Anstiegs- und die Abklingzeit in einem Speicher vorgespeichert und durch einen Akkumulator akkumuliert und eine Hüllkurven-

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Wellenform wird von einem Hüllkurven-Wellenformspeicher unter Verwendung des akkumulierten Ausgangssignals als Adresse gelesen. Die Anstiegs- und Abklingwellenformen sind einander gemeinsam und die Abklingwellenform wird durch Umkehren der Hüllkurven-Wellenform gebildet« Durch dieses Verfahren können Hüllkurven-Wellenformen mit verschiedenen Anstiegs- und Abklingzeiten mit einer geringen Speicherkapazität erhalten werden» Durch Anordnen eines Gates zum Steuern der Zeitgabe des Abklingens zum Erzeugen der Haltezeit können des weiteren eine Wellenform mit Anstieg, Halten und Abklingen erhalten werden.

Wenn die auf diese Weise in digitaler Form erzeugte Hüllkurven-Wellenform mit einer bestimmten Tonquellenfrequenz multipliziert wird, ist die Zeifcgabe für die Akkumulation der Hüllkurven-Wellenform üblicherweise asynchron zur Tonquellenfrequenz, wie Fig„ 14-(a) bis (°) zeigt. Das bedeutet, daß durch Multiplizieren einer Tonquellenwellenform der Fig. 14(a) mit einer solchen Hüllkurven-Wellenform, wie sie in Fig» 14(b) gezeigt ist, deren Pegel sich treppenstufenförmig ändert, eine solche multiplizierte Tonquellenwellenform erhalten wird, wie sie in Fig. 14-(c) gezeigt ist. Die multiplizierte Wellenform ist diskontinuierlich an den Pegeländerungspunkten der Hüllkurven-Wellenform mit Ausnahme der Kull-Kreuzungspunkte, was Rauschen verursacht. Die allgemeine Praxis, um die Pegeländerungen zur Verringerung des Rauschens zu glätten, besteht darin, die Zahl der Worte, d.h. die Zahl der verwendeten Bits, zu erhöhen, wodurch die Pegeländerung bei jedem Schritt verringert wird. Dieses Verfahren führt jedoch zu einem Aufwand bei der Akkumulationsverarbeitung.

Fig. 15(a) bis (d) erläutern die allgemeinen Prinzipien der Ausführungsform in Fig» 13» Bei dieser Ausführungsform wird auf der Grundlage der Tatsache, daß keine Diskontinuitäten in der multiplizierten Tonquellenwellenform

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an Stellen auftreten, wo die Null-Kreuzungspunkte der Tonquellenwellenform und die Pegeländerungspunkte der Hüllkurven-Wellenform zusammenfallen, wie sich aus einem Vergleich: zwischen Fig. 14(a) bis (c) und Fig. (a) "bis (c) ergibt, die Multiplikation mit den Null-Kreuzungspunkten der Tonquellenwellenform und der Pegeländerung spunkte der Hüllkurven-Wellenform synchronisiert miteinander ausgeführt. Das bedeutet, daß ein Null-Kreuzungssignal der Fig. 15(h) von dem Tonquellensignal der Fig. 15(a) abgeleitet wird und daß in Synchronismus mit dem NuIl-Kreuzungssignal die Koeffizienten bezüglich der Hüllkurvenzeit von dem Hüllkurvenspeicher gelesen und durch den Akkumulator akkumuliert werden, um eine solche Hüllkurven-Wellenform zu erhalten, wie sie in Fig. 15(c) dargestellt ist, die Anstieg, Halten und Abklingen (oder Anstieg und Abklingen) aufweist. Durch Multiplikation der Tonquellenwellenform der Fig. 15(a) und der Hüllkurven-Wellenform der Fig. 15(c) wird die Wellenform der Fig. 15(d) erhalten. Eine multiplizierte Tonquellenwellenform wird somit erhalten, die frei von diskontinuierlichen Punkten wie in der Wellenform der Fig. 14 ist und diese Wellenform erzeugt kein Rauschen. Die digitale Wellenform in dem Akkumulator wird in der Praxis jedoch durch ein Wort mit 1/2 Wellenlänge dargestellt und die nächste 1/2 Wellenlänge wird durch Umkehren des Vorzeichenbits dargestellt, um die Verarbeitung zu vereinfachen. Bei diesem Verfahren kann im letzteren Fall der Pegeländerungspunkt der Hüllkurven-Wellenform über den Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform springen.

Wenn beispielsweise die 1/2 Wellenlänge einer Tonquellenvorzeichentabelle 256 Worte ist und wenn der Akkumulationskoeffizient 10 beträgt, sind die Ausgangssignale des akkumulierten Werts 10, 20, 30, ..., 250, 4, i4, 24, ..., d.h. das Ausgangssignal ändert sich von 25O his 4 am Umkehrpunkt des Vorzeichenbits und die Multiplikation findet am Punkt 4 hinter dem Null-Kreuzungspunkt statt. Der Pegeländerungspunkt der Hüllkurven-Wellenform weicht

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somit etwas νση einem der beiden Null-Kreuzungspunkte pro VellenXänge ab, jedoch wird die Rauscherzeugung weit mehr als in dem Pail unterdrückt, in dem die Pegeländerungspunkte der Hüllkurven-Wellenform und die NuIl-Kreuzungspunkte der Tonquellenwellenform miteinander synchronisiert sind.

Die in Fig. 13 gezeigte Ausführungsform basiert auf den obigen Prinzipien» Der Hüllkurventeil in Fig. 13 hat einen gleichartigen Aufbau wie der in Fig. 10 oder 3i ist jedoch so angeordnet, daß die Hüllkurvenzeit T mit dem Zyklus des Null-Kreuzungspunkts der Tonquellenwellenform eines Tonquellenteils durch geeignete Auswahl des oben erwähnten Anstiegs/Abklingkoeffizienten Aad synchronisiert ist. Der Tonquellenteil hat einen gleichartigen Aufbau wie der Hüllkurventeil. In Synchronismus mit der Kanaladresse von dem Adressenzähler 20 wird ein Tonquellenkoeffizient von einem Tonquellen-Additionskoeffizientenspeicher 30 zu einem Tonakkumulator 31 gelesen, der aus einem Addierer, einer Gateschaltung, einem Register und einem Speicher (RAM) besteht. Der Tonquellenadditionskoeffizient wird akkumuliert und das akkumulierte Ausgangssignal entsprechend der Tonquellenfrequenz wird als Adresse an eine 256-Wort-Sinuswellentabelle 32 angelegt, um davon eine halbe Sinuswelle zu lesen. Wie im Fall der Hüllkurve wird das Leseausgangssignal an eine Exklusiv-ODER-Schaltung 33 gegeben, in der es durch ein Übertragssignal C1' des akkumulierten Ausgangssignals von dem Tonakkumulator 31 umgekehrt wird, was eine Sinus-Tonquellenwellenform ergibt. Die Frequenz f dieser Tonquellenwellenform ergibt sich wie folgt:

C₁-

-£ χ Täd

^f " M χ 2 χ Ws ^(Hz) '
35

worin C^ die Taktfrequenz, η die Zeitteilfrequenz, Tad der Tonadditionskoeffizient, N die Zahl der Kanäle und Ws die Zahl der Worte sind. Die Hüllkurvenzeit T ist

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3M3385

gegeben durch

T = (see).

Aad χ ~L x Tad
η

Wenn N=16, W=32, Ws=256 und n=4 sind, ergibt sieb die Hüllkurvenzeit T wie folgt

_T . 15.1022

_T . 1.2

Aad χ ^ χ Tad

Venn in diesem Fall die Tonquellenfrequenz f mit 1 kHz vorbestimmt ist, ergibt sich, mit Aad = 0>8

T = 2£ _β 2o (ms)

2 χ 0,8 χ 1Q^P

und mit Aad = 3,2

T = 22 5 _(ms).

₂₀ 2 χ 3,2 χ

Die Ausführungsform der Fig. 13 ist wie beschrieben εσ angeordnet, daß die Hüllkurvenzeit IT des Akkumulators des Hüllkurventeils mit dem Zyklus des Null-Kreuzungspunkts der Tonquellenfrequenz zusammenfallen kann.

Gemäß Fig. 15 wird dann der Anstiegs/Abklingkoeffizient in Synchronismus mit dem Null-Kreuzungspunkt unter Verwendung des Koeffizientengates 26 für die Haltesteuerung gelesen. Zu diesem Zweck wird das Bit mit höchster Wertigkeit des Ausgangssignals des akkumulierten Werts von dem Akkumulator 31 entsprechend jedem Kanal an einen der Null-Kreuzungsdetektoren 4CC. bis 4-0,]g angelegt, um davon ein Full-Kreuzungsfeststellsignal abzuleiten, das- als Koeffizientenlesezeitgabesignal an das Koeffizientengate 26 über die ODEE-Schaltung 41 und ein Gate 27, die in eine Steuerschaltung des Gates 26 eingesetzt sind, gegeben wird. Das bedeutet, daß zum Zeitpunkt der Null-Kreuzung der

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3 Q Ü 3 3 8 b

Tonquellenfrequenz das Koeffizientengate 26 öffnet, um den Koeffizienten zu dem Akkumulator 11 durchzulassen» Der Akkumulator 11 führt folglich die Akkumulation in Synchronismus mit dem Null-KreuzungsZeitpunkt durch» Durch das Ausgangssignal des akkumulierten Werts wird die Hüllkürven-Wellenform in analoger Form von dem D-A-Umsetzer 23 ausgegeben, worauf sich das vorstehend erwähnte Verfahren anschließt= Die Hüllkurvenwellenform wird zu einem Multiplizier-D-A-Umsetzer 3^ des Tonquellenteils gegeben, in dem es durch die sinusförmige Tonquellenfrequenz in digitaler Form multipliziert und in ein analoges Signal umgesetzt wird» Die durch einen Analogmultiplexer 35 zeitgeteilten analogen Daten werden jedem der Kanäle CH1 bis CH16 zugeteilt und die analogen Daten von 1/16 Zeiteinheit werden durch einen Abtasthaltekreis 36 gehalten und davon ausgegeben. Auf diese Weise werden die Hüllenkurven-Wellenform und die Tonquellenwellenform mit den Pegelanderungspunkten der ersteren in Synchronismus mit den Null-Kreuzungspunkten der letzteren multipliziert, wodurch die voranstehend in bezug auf Fig. I5 beschriebenen Prinzipien praktisch angewendet werden können<>

Unter Bezugnahme auf Fig= 16 wird ein besonderes Beispiel des Null-Kreuzungsdetektors 40 in Fig„ 13 in bezug auf eine Detail-Schaltungsanordnung des Akkumulators 11 nachfolgend beschrieben.

Der Akkumulator 11 enthält einen Addierer 5I, eine Gateschaltung 52, ein Register 53 und einen Speicher (RAM) 54-, die in einer Schleife geschaltet sind= Durch das Adressensignal von dem Adressenzähler 20 wird ein entsprechender Anstiegskoeffizient von dem Anstiegs/ Abklingkoeffizientenspeicher I3 zu dem Addierer 51 gelesen. Die Ausgangsdaten des Addierers 51 laufen durch die Gateschaltung 52, die durch den Pegel "H" des Ausgangs 0 der ODER-Schaltung 16 geöffnet wird, und zirkulieren in der Schleife durch Steuern des Registers

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und des RAM 5^ durch die Zextgäbetaktimpulse 7 2 und X 3i wodurch, die Akkumulation ausgeführt wird. Das Ende der Anstiegsberechnung kann durch einen Übertrag des Signals C1 des Registers 53 festgestellt werden. Wenn das Signal C1 dem Anstiegssignal A entspricht und durch die Hüllkurven-Steuerschaltung 17 gesteuert wird, wird sofort das Abklingen gestartet, siehe Fig. 5. Wenn im Gegensatz dazu das Signal 01 dem Anstiegssignal B entspricht und durch die Hüllkurven-Steuerschaltung 18 gesteuert wird, wird das Koeffizientengate 26 geschlossen, um zeitweilig den Haltezustand zu erzeugen. Dann wird das Abklingen durch den Abfall des Anstiegssignals gestartet, siehe Fig. 6. In jedem Fall wird nach dem Auftreten des Signals C1 das Ausgangssignal P der ODER-Schaltung 15 zu dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher I3 gegeben, um den Anstiegskoeffizienten zu dem Abstiegskoeffizienten umzuschalten. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal R des Signals C1 der EX-ODER-Üchaltung 22 zugeführt, um das Ausgangssignal der Hüllkurven-Wellenformtabelle (ROM) 14- umzukehren, wodurch die Abklingwellenform gebildet wird. Nach Beendigung des Abklingens tritt ein Übertrag des Signals C2 des Registers 53 auf und durch das Ausgangssignal 0 der ODER-Schaltung 16 wird die Akkumulation angehalten.

Wenn das Anstiegseingangssignal wieder im Verlauf des Anstiegs oder des Abklingens angelegt wird, findet eine Rückstellung statt und der Akkumulator 11 wird gelöscht, wodurch die Akkumulation wieder aufgenommen wird. Fünf Bits hoher Ordnung des Akkumulationsergebnisses mit Ausnahme der Signale C1 und C2 werden als Adresse entsprechend den 32 Worten an die Hüllkurven-Wellenformtabelle (ROM) 14· angelegt, wobei die drei Bits niederer Ordnung weggelassen werden. Die Hüllkurven-Wellenformdaten werden an die EX-ODER-Schaltung 22 angelegt, in der sie im Falle des Abklingens, wie vorstehend beschrieben wurde, umgekehrt werden, und das umgekehrte Ausgangssignal wird durch den D-A-Umsetzer 23 in eine analoge Größe umgesetzt.

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Gemäß Pig. 10 wird die Akkumulation durch die Koeffizienten nur bezüglich der Anstiegs- und der Abklingzeit asynchron mit der Null-Kreuzungszeitgabe der Tonquellen-

wellenform ausgeführt, während gemäß Fig. 13 die Akkumulation der Koeffizienten ausgeführt wird, die mit den Null-Kreuzungszeitgaben der Tonquellenwellenform synchronisiert ist. Um eine Synchronisation der Akkumulation zu erhalten, wird das Null-Kreuzungsfeststellsignal des Null-Kreuzungsdetektors 4-0 an das Gate 26 zu dessen Steuerung angelegt.

Wie in Jig. 13 und 16 gezeigt ist, gibt der Null-Kreuzungsdetektor 40 das Bit mit höchster Wertigkeit des Ausgangssignals des akkumulierten Werts des Tonakkumulators 31 ab und das kanalsynchronisierte Ausgangssignal der UND-Schaltung 42 wird an die in Kaskade geschalteten D-Flip-Flops (DFF) 45 und 44 angelegt, die durch denselben !taktimpuls angesteuert werden» Ein (L-Ausgangssignal des D-Flip-Flops 43 und ein Q-^usgangssignal des D-Flip-Flops 44 werden über eine UND-Schaltung und das Gate 27 zu dem Koeffizientengate 26 gegeben.

Fig. t7(a) und (b)1 bis (b)6 zeigen Wellenformen des Betriebs des Null-Kreuzungsdetektors 40. Die mit der Tonquellenwellenform der Fig. 17(a) synchronisierte Zeitgabefrequenz wird an das Register 53 und den RAM 54-angelegt, um die Akkumulation auszuführen. Das Ausgangssignal MSB von dem Tonakkumulator 31 des TonqueLlenteils wird über die UND-Schaltung 42 an einen D-Anschluß des D-Flip-Flops 43 angelegt, um als dessen CL·-Ausgangssignal eine solche Impulswellenform abzuleiten, wie sie in Fig. 17(b)T gezeigt ist, deren Zyklus mit dem Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform synchronisiert ist. Das Qo-Ausgangssignal des D-Flip-Flops 44, das in Fig.. 17(b)3 gezeigt ist, wird gegenüber dem (^-Ausgangssignal um einen Taktimpuls gemäß Fig. 17(b)4 verzögert. Wenn demgemäß ein ^-Ausgangssignal gemäß Fig. 17(b)2, das aus dem Q^-Ausgangssignal umgekehrt ist, und das

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Qp-Ausgangssignal durch UND miteinander in der UND-Schaltung 45 verknüpft werden, wird ein solches NuIl-Kreuzungsfeststellsignal erzeugt, wie es in Fig. 17(b)5 gezeigt ist, das ein Taktimpuls entsprechend jedem Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform ist. Ein Vorzeichenbit gemäß Fig. 17(t>)6 zeigt die Polarität der Tonquellenwellenform an.

Wie oben beschrieben wurde, wird bei dieser Ausführungsform in dem System, in dem die Hüllkurven-Wellenform durch Akkumulierung des Koeffizienten bezüglich der Hüllkurvenzeit erhalten wird, die Akkumulation des Koeffizienten in Synchronismus mit dem Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform ausgeführt. Beim Multi- plizieren der Tonquellenwellenform und der Hüllkurven-Wellenform, deren Pegel sich treppenstufenförmig ändert, fallen der Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform und der Pegeländerungspunkt der Hüllkurven-Wellenform zusammen, so daß kein diskontinuierlicher Verlauf in der multiplizierten Wellenform erzeugt wird, so daß das Erzeugen von Rauschen verringert werden kann. Die Zahl der Hüllkurven-Quantisierungsschritte muß nicht zum Unterdrücken des Rauschens erhöht werden, kann vielmehr verringert werden, was eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung ermöglicht.

Nachfolgend wird die Rhythmuserzeugung beschrieben. Der Rhythmusgenerator enthält einen Tonquellenteil, der eine Tonquellenfrequenz in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Rhythmus und einem Hüllkurventeil abgibt, der die Tonquellenfrequenz mit einer Hüllkurven-Wellenform erzeugt. Die Tonquellenadditionskoeffizienten werden in einem Speicher gespeichert und^: akkumuliert, um verschiedene Tonquellenwellenformen oder Hüllkurven-Wellenformen zu erzeugen, und die Wellenformen werden in einer vorbestimmten Kombination multipliziert, wodurch ein gewünschter Rhythmus erzeugt wird.

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BAD

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Fig. 18A und B erläutern ein Beispiel des Rhythmusgenerators, in dem der Hüllkurventeil im Aufbau identisch mit dem unter Bezugnahme auf die Figo 3 oder 10 beschriebenen Teil ist.

Der Tonquellenteil ist im Aufbau gleichartig dem Hüllkurventeil. In Synchronismus mit der Kanaladresse von dem Adressenzähler 20 wird der Tonquellenadditionskoeffizient von dem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher 30 zu dem Tonakkumulator 31 gelesen, der aus einem Addierer, einer Gateschaltung, einem Register und Speicher (RAM) besteht. Der Tonquellenadditionskoeffizient wird akkumuliert, um ein akkumuliertes Ausgangssignal entsprechend der Tonquellenfrequenz abzugeben, das als Adresse zu der 256-Wort-Sinuswellentabelle 32 gegeben wird, um davon die halbe Wellenlänge einer Sinuswelle zu lesen. Wie bei der Hüllkurve wird das Sinuswellenausgangssignal an die EX-ODER-Schaltung 33 angelegt, in der es durch das Ubertragssignal C1' des akkumulierten Ausgangssignals von dem Tonakkumulator 31 umgekehrt wird, wodurch eine Sinuswellen-Tonquellenwellenform in digitaler Form erhalten wird. Die Frequenz dieser Tonquellenwellenform wird dem Multiplizier-D-A-Umsetzer 3^- eingegeben, worin sie in ein analoges Signal umgesetzt wird, das mit der Hüllkurven-Wellenform multipliziert wird, die von dem D-A-Umsetzer 23 des Hüllkurventeils zugeführt wird. Das auf diese Weise erhaltene analoge Signal wird an den Analog-Multiplexer 35 angelegt, um davon zeitgeteilte analoge Daten abzuleiten, die den jeweiligen Kanälen CH1 bis CH16 zugeteilt werden. Die analogen Daten einer 1/16 Zeiteinheit werden in der Abtasthalteschaltung 36 gehalten und davon abgegeben.

Zum Erzeugen verschiedener Rhythmen durch den Rhythmusgenerator dieses Aufbaus müssen besondere Tonquellen für Jeden Rhythmus vorgesehen werden. Beim Erzeugen von Rhythmen des Rock und Samba sind, falls sechs Arten von Tonquellen,

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wie Becken (cymbal), Doppelbecken (high-hat), Ton der kleinen Trommel, Rauschen der kleinen Trommel, Baßtrommel und Peitsche (rimshot) für Rock verwendet werden und falls sieben Arten von Tonquellen, wie Rumbakugel, Kuhglocke, hohe Bongo, tiefe Bongo, hohe Conga, tiefe Conga und Baßtrommel für Samba verwendet werden, zehn Arten von Tonquellen für die beiden Rhythmen erforderlich. Mur die Baßtrommel ist Rock und Samba gemeinsam und die anderen Tonquellen sind nicht gemeinsam. Beim Spielen von Rock sind die Tonquellen für Samba mit Ausnahme der Baßtrommel nicht erforderlich, so daß die Tonquellen für Rumbakugel, Kuhglocke, hohe Bongo, tiefe Bongo, hohe Conga und tiefe Conga nicht erzeugt werden müssen. Umgekehrt müssen beim Spielen von Samba die Tonquellen von Becken, Doppelbecken, Ton der kleinen Trommel, Rauschen der kleinen Trommel und Peitsche nicht erzeugt werden.

Wenn demgemäß der Rhythmusgenerator der Fig. 18 so aufgebaut ist, daß er Adressen für die Tonquellenadditionskoeffizienten und die Anstiegs/Abklingkoeffizienten entsprechend den oben erwähnten sechs Arten von Tonquellen beim Spielen der Rhythmen von Rock und Adressen für diejenigen Koeffizienten entsprechend den oben erwähnten sieben Arten von Tonquellen im -Falle von Samba erzeugt, kann die Zahl der verwendeten Kanäle auf sieben reduziert werden.

Zum Erzeugen der Rhythmen von Rock und Samba durch den Rhythmusgenerator der Fig. 18 sind zwölf Kanäle jeweils entsprechend den zwölf Tonquellen erforderlich. Bei der in Fig. 19A und B dargestellten Ausführungsform kann jedoch die Zahl der verwendeten Kanäle auf sieben durch die zusätzliche Anordnung solcher Schaltungselemente verringert werden, wie durch die doppelt umrahmten Blöcke zum Schalten der Adressen der Koeffizienten der Tonquellenwellenformen und der Hüllkurven-Wellenformen

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zwischen Rock und Samba angezeigt ist. Rock und Samba werden durch einen Rhythmusauswahlschalter 42 umgeschaltet und ein Adressenumsetzer (A)27 entsprechend den Adressen für Rock und ein Adressenumsetzer (B)28 entsprechend den Adressen für Samba werden durch einen Umsetzerwähler 29 umgeschaltet, um Koeffizientenadressen jeweils getrennt an den Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher 30 und den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 anzulegen, um diese zu lesen. Auf diese Weise kann die Zahl der verwendeten Kanäle um die Hälfte verringert werden. Im Fall von Rock und Samba kann eine Rauschtonquelle zuweilen statt der Sinuswellen-Tonquelle verwendet werden, wie später beschrieben wird» Um dies zu erreichen, wird ein Ton/Rausch-Schaltgate 37 zwischen der EX-ODER-Schaltung 33 und dem Multiplizier-D-A-Umsetzer 34- vorgesehen. In Abhängigkeit davon, ob der Umsetzerwähler 29 geschaltet ist oder nicht, wird eine Information "1" oder "0" eines Rauschkanalspeichers (A)38 oder (B)39 für die Eingabe zu dem Ton/Rausch-Schaltgate 37 gelesen, um ein Eingangssignal für das Gate von einem Rauschgenerator 50 zu steuern. Ein Inverter 43, der das Signal 01' an das Ton/Rausch-Schaltgate 37 nach der Umkehr anlegt, ist vorgesehen, um den gesamten Zyklus der Sinuswellentabelle 32 zu erhalten, in der nur der halbe Zyklus der Sinuswelle gespeichert ist.

Die Arbeitsweise der vorstehenden Anordnung wird im einzelnen in Verbindung mit den tatsächlichen Tonquellen für Rock und Samba beschrieben» Es wird davon ausgegangen, daß Kanäle den Tonquellen für Rock und Samba zugeordnet sind, wie es in Tabelle 3 gezeigt ist» Die Tonquelle der Baßtrommel wird zusammen für beide Rhythmen in Kanal 5 verwendet*

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- 36 Tabelle 3

Kanal Tonquelle (Rock)

300338S

Tonquelle (Samba)

CH-1 CH-2 CH-3 GE-M-CH-5 CII-6 CH-7

Becken Doppelbecken Ton der kleinen Trommel Rauschen der kleinen Trommel Baßtrommel Peitsche

Rumbakugel· Kuhglocke hohe Bongo tiefe Bongo Baßtrommel hohe Conga tiefe Conga

Die Tabelle 4 zeigt die Tonquellen entsprechend den jeweiligen Adressen des Tonquellenadditionskoeffizientenspeichers 30 und des Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeichers 13, wobei die Anstiegs- und Abkling-Koeffizienten getrennt gezeigt sind. In Tabelle M- bezeichnet HEX hexadezimale Zahlen.

	Tabelle 4	Anstiegs- koeffizien- tenspeicher- adresse	Abkling- koeffizien- tenspeicher- adresse
Tonquelle	Tonquellen- additionskoeffi zient enspeicher- adresse	0	HKX 16 (10)
Becken	0	1	17 (11)
Doppelbecken	1	2	18 (12)
Ton der klei nen Trommel	2	3	19 (13)
Rauschen der kleinen Trommel	3	M-	20 (14)
Baßtrommel	4	5	21 (15)
Peitsche	5	6	22 (16)
Rumbakugel	6	7	23 (17)
Kuhglocke	7	8	24 (18)
hohe Bongo	8	9	25 (19) ·
tiefe Bongo	9	in ¹^ 10 ₍₁₎	26 (1A)
hohe Conga	10 ^HEX (A)	11 (B)	27 (1B)
tiefe Conga	11 (B)	12 (C)
Nichtton quelle	12 (C) Λ Λ Λ Λ Λ Λ J Λ Λ

Durch den Kanaldekodierer 21 wird ein Signal zum Bezeichnen eines der Kanäle GH1 bis CH7 zu der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 oder 18 gegeben und ein Adressensignal entsprechend dem Anstiegssignal wird über die ODER-Schaltung I5 an den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 angelegt= In der Zwischenzeit wird der Adressenumsetzer (A)27 oder (B)28 ausgewählt, um davon Koeffizientenadressen zu dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 und dem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher 30 zu geben, wobei davon die Koeffizientendaten entsprechend den in J?ig» 4 gezeigten Adressen gelesen werden, um die Kanalzuteilung zu erreichen.

Wie in Tabelle 5 gezeigt ist, werden die sieben Kanäle CH1 bis CH7 durch Schalten der den jeweiligen Kanälen zugeteilten Tonquellen durch die Adressenumsetzer (A)27 und (B)28 verwendet= Während des Spielens von Rock wird der Adressenumsetzer (A)27 verwendet, um die Kanäle und die Tonquellen zuzuteilen, siehe Tabelle 5» Ua gemäß Tabelle 5 keine Tonquelle in der Adresse 6 vorhanden ist, wird eine Adresse 12 eines Additionskoeffizienten "0" in dem Adressenumsetzer (A)27 ausgewählt.

Tabelle 5

Kanal Adresse des Tonquellen binärer Speicher- Dezimalumsetzers A für Rock kode den Kon- kode

verters A

CH-1	0	Becken	NSB 0 0	0	0	LSB 0	0
CH-2	1	Doppel becken	0	0	0	1	1
CH-3	2	Ton der kleinen Trommel	0	0	1	0	2
CH-4	3	Rauschen der kleinen Trommel	0	1	1	1	3
CH-5	4	Baßtrommel	0	1	0	0	4
CH-6	5	Peitsche	0	1	0	1	5
CH-7	6	030032/08	1 05		0	O	12
		BAD ORIGiiM'AL

300338b

Beim Rhythmus von Samba wird der Adressenumsetzer (B)28 verwendet, um die Kanäle den Tonquellen zuzuteilen, siehe Tabelle 6. Gemäß Tabelle 6 ist die Tonquelle der Baßtrommel in der Adresse 6 beiden " Rhythmen gemeinsam.

Tabelle 6

Kanal	Adresse des Umsetzers B	Tonquellen für Samba	Speieher- kode des Konver-r- ters B	Dezimal kode
CH-1	O	Rumbakugel	HOB LSB 0 110	6
CH-2	1	Kuhglocke	0 111	7
GH-5	2	hohe Bongo	10 0 0	8
CH-4	3	tiefe Bongo	10 0 1	9
CH-5	4	hohe Conga	10 10	10
GH-6	5	tiefe Conga	10 11	11
CH-7	6	Baßtrommel	0 10 0	4

Die 4-Bit-Information in den Speichern der Adressenumsetzer (A) 27 und (B)28, siehe Tabellen 5 und 6, wird an den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 und den Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher 30 angelegt, um davon die entsprechenden Koeffizientendaten zu lesen, und wird gleichzeitig an den Analog-Multiplexer 35 angelegt. Wie im einzelnen in Fig. 20 dargestellt ist, wird in dem Analog-Multiplexer 35 das zeitgeteilte Ausgangssignal von dem Tonquellen-D-A-Umsetzer 35 zwölf Leitungen zugeteilt und durch den Abtasthaltekreis 36 gehalten, woraufhin es jeweils über Tonfilter 45 einem Schallsystem 46 zugeführt wird.

Da die Tonquellen des Beckens, des hohen Beckens, des Rauschens der kleinen Trommel und der Rumbakugel durch die Rauschquelle erzeugt werden, werden die Rauschkanalspeicher (A)38 und 39 wahlweise durch das Ton/Rausch-Schaltgate 37 geschaltet» Die Inhalte der Speicher sind in Tabelle 7 gezeigt.

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Tabelle 7 Adresse Speicher (A) (Rock)

Daten Tonquelle

Speicher (B) (Samba) Daten Tonquelle

1	1	Becken	1	Rumbakugel
2	1	Doppelbecken	O	Kuhglocke
3	O	Ton der kleinen Trommel	O	hohe Bongo
4-	1	Rauschen der kleinen Trommel	O	tiefe Bongo
5	O	Baßtrommel	O	hohe Conga
6	O	Peitsche	O	tiefe Conga
7	O		O	Baßtrommel

Gemäß Tabelle 7 sind die Ausgangsdaten durch ein Bit dargestellt, und "1" und "O" wählen jeweils das Rauschen und den Ton aus. Im Fall von Rock wird beispielsweise, wenn die Kanäle 1, 2 und 4- adressiert sind, ein Signal "1" ausgegeben, um das Ton/Rausch-Schaltgate 37 umzuschalten, um das Ausgangssignal von dem Rauschgenerator durch zulassen.

Wie oben beschrieben wurde, werden in einem elektronischen Musikinstrument unter Verwendung eines Rhythmusgenerators, das mehrere Töne unter Verwendung von Tonquellenadditionskoeffizienten und Anstiegs/Abkling-Koeffizienten erzeugt, mehrere Töne einer geringen Zahl von Sätzen von Tonquellen zugeteilt und wahlweise geschaltet, wodurch die Zahl der verwendeten Töne ohne die Notwendigkeit der Vergrößerung der Zahl der verwendeten Kanäle erhöht werden kann» Die Anordnung bezüglich jedes Kanals wird somit vereinfacht. Das elektronische Musikinstrument kann somit mit geringem Gewicht und billig hergestellt werden.

Fig. 21A und B zeigen eine weitere Ausführungsform des Rhythmusgenerators der Erfindung. Bei dem Rhythmusgenerator der Fig. 19 kann die Zahl der verwendeten

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Kanäle verringert werden, indem sechs Tonarten für Bock und sieben Tonarten für Samba umgeschaltet werden, wobei einer der Töne beiden Rhythmen gemeinsam ist. Es ist festgestellt worden _r daß bei der obigen Ausführungsform mehrere Töne in einem Kanal durch ein Verfahren zum Schalten von Takten in einem Kanal oder getrennten Teilen in einem Takt angepaßt werden können. Der

Rhythmusgenerator der ffig. 21 ist so ausgebildet, daß er dieses Verfahren anwendet.

Die Ausführungsform der Js¹Ig. 21 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 18 dadurch, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die mit dem Ausgangssignal von dem Adressenzähler 20 gespeist wird, um den Anstiegs/ Abkling-Koeffizientenspeicher 13 und den Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher 30 durch jeden Takt oder einen getrennten Teil davon umzuschalten. Ein Taktsignal von einem Rhythmusζeitmaßgenerator 5Ί wird an einen Taktzähler 53 angelegt, um die Zahl der Schläge zu zählen, und wird gleichzeitig an einen Rhythmusmustergenerator gegeben, um die Lage des Rhythmusmusters festzustellen. Anstiegssignale A1 und A2, die von dem Taktzähler 53 und dem Rhythmusmustergenerator 52 abgegeben werden, werden zu den Synchronisiergates (A1)5^ und (A2)55 gegeben, worin sie miteinander synchronisiert werden. Diese AusgangssignaIe werden einem Kanalsynchronisiergate 56 zugeführt, um die Zeitsynchronisierung zu erhalten. Das Ausgangssignal von dem Gate 56 wird dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 und dem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher 30 bei später zu beschreibenden Adressen eingegeben. Durch diese Adressensteuerung werden die Koeffizientenwerte der Koeffizientenspeicher 13 und davon abwechselnd für jeden Takt oder einen getrennten Teil davon gelesen, wodurch unterschiedliche Töne in einem Kanal erzeugt werden. Vorzugsweise sind die in demselben Kanal angepaßten Töne diejenigen in demselben Schaltbereich, so daß sie einer gemeinsamen nachfolgenden Verarbeitung unterzogen werden können.

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Fig. 22 zeigt im einzelnen den Hauptteil der Ausführungsform der Fig. 21 und die Fig. 23(a) bis (f) sind Zeitdiagramme zum Erläutern der Arbeitsweise. Unter Bezugnahme auf Fig. 23 wird der in Fig. 22 gezeigte Hauptteil erläutert.

Gemäß Fig. 22 wird das Ausgangssignal a des Rhythmuszeitmaßgenerators 5^5 siehe Fig. 23(a), zu dem Taktzähler 53 gegeben, in dem die Zahl der Schläge gezählt wird, um ein Ausgangssignal c zu erzeugen, wie es in Fig. 23(b) gezeigt ist» Der Rhythmusmustergenerator 52 gibt ein solches Ausgangssignal b, wie es in Fig. 23(c) gezeigt ist, ab, das dem Anstiegssignal A1 entspricht. Das Ausgangssignal b des Rhythmusmustergenerators 52 wird an einen Eingang jedes UND-Gates 5^/(--) und 5^2 ^des Synchronisiergates 5^· angelegt und das Ausgangssignal c des Taktzählers 53 und dessen umgekehrtes Signal werden an die anderen Eingänge der UND-Gates 5^/+^ und 5^2 ^anE^e~ legt, wodurch die Anstiegssignale A1 und A2 miteinander synchronisiert werden. Die UND-Gates 5^ und 5^2 erzeugen die Ausgangssignale d und e, wie sie in Fig. 23(d) und (e) gezeigt sind, die an die S- und R-Anschlüsse eines RS-Flip-Flops 5^t gegeben werden. Dessen Q-Ausgangssignal f, siehe Fig. 23(f), wird an das Kanalsynchronisiergate 56 angelegt, um eine Zeitsynchronisierung durch ein Kanalzeitteilsignal von dem Adressenzähler 20 zu erhalten. Das Ausgangssignal g von dem Kanalsynchronisiergate 56 wird dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 und dem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher 30 zugeführt.

Wenn beispielsweise der Takt getrennt ist, um hohe Conga in der ersten Hälfte und tiefe Conga in der zweiten Hälfte zu enthalten, siehe Fig« 24, wenn der Taktzähler 53 die ersten beiden Schläge gezählt hat, wird sein Zustand geändert, um die jeweiligen Speicherkoeffizienten zu ändern, was den Ton der tiefen Conga erzeugt.

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Fig. 25 zeigt einen Teil (Block 70 mit gestrichelten Linien in Fig. 21) der Anordnung einer weiteren Ausführungsform des Ehythmusgenerators der Erfindung. Gemäß Fig. 25 wird der Ehythmustakt von dem Rhythmuszeitmaßgenerator 5I an den Rhythmusmustergenerator angelegt, von dem die zeitgeteilten Anstiegssignale A1 und A2 zu einem Speicherumschalter 61 für jeden getrennten Teil des Takts gegeben werden, um dadurch ein Adressenschalten auszuführen. Dies ermöglicht es, den Taktzähler 53 in Fig· 21 wegzulassen, was eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung ergibt. In diesem Fall ist es notwendig, Anstiegsleitungen A1 und A2 in dem Rhythmusmustergenerator 52 für die Kanäle vorzusehen.

Fig. 26 zeigt eine abgeänderte Form der Schaltungsanordnung der Fig. 25, in der ein RS-Flip-Flop als Speicherumschalter 61 verwendet wird. Wie Fig. 27(a) bis (c) zeigen, entspricht in diesem Fall der Vorgang der hohen Conga und der tiefen Conga in Fig. 24, um Anstiegssignale A1 und A2 zu erzeugen, siehe Fig. 27(a) und (b), wodurch das Q-Ausgangssignal von dem ES-Flip-Flop zu dem Kanalsynchronisiergate 56 gegeben wird.

Wie beispielsweise Tabelle 8 zeigt, werden der Additionskoeffizient der hohen Conga durch das Anstiegssignal A1 und der Additionskoeffizient der tiefen Conga durch das Anstiegssigual A2 jeweils in Adressen O und 16 des Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeichers I3 und des Tonquellenadditionskoeffizientenspeichers 30 vorgespeichert und die Adresse 0 oder 16 wird durch das Ausgangssignal von dem KanalSynchronisiergate 5I iⁿ Abhängigkeit davon ausgewählt, ob das Ausgangssignal des Flip-Flops 61 "1" oder "0" ist.

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Tabelle 8

Adresse	Tonquelle	Tonquellenadditions- koeffizeint (hexa dezimal)	Anstiegs/ Abkling-Koeffi- zient (hexad e ζ imal)
O Λ	hohe Conga	83	D2 45
I 2
3 ( 15
16	tiefe Conga	5D	D2 rf3
17

Venn mehrere Töne in einem Kanal angepaßt werden, i^erden Speicherbereiche ausgewählt, die sich von denen entsprechend den Kanälen unterscheiden»

Wie oben "beschrieben wurde, ist gemäß der Erfindung eine Adressenzuteileinrichtung vorgesehen, die Bhythmusmuster vorbestimmter Tonquellen in demselben Kanal für jeden Takt oder einen getrennten Teil davon auswählt und durch die mehrere Töne erzeugt werden können» Die Zahl der Töne kann demgemäß ohne Vergrößerung der Zahl der Kanäle erhöht werden. Die Erfindung hat deshalb den Vorteil, daß der Ehythmusgenerator klein und wirtschaftlich aufgebaut werden kann.

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Es wird ein elektronisches Musikinstrument beschrieben, in dem Rhythmen jeweils einer digitalen Verarbeitung unterworfen werden und gleichförmig ohne Änderungen der Lautstärke und Tonqualität erzeugt werden und in dem jeweiligen Hüllkurven-Wellenformern unterschiedliche Anstieg- und Abklingperioden gegeben werden, die mit demselben System durch Berechnen von Anstiegsund Abklingkoeffizienten für die jeweiligen Rhythmen auf Zeitteilbasis erhalten werden.

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Claims

345/I Orthstraße 12

D-8000 München 60

KABUSHIKI KAISHA KAVAI GAKKI SEISAKUSHO

No.200, Terajima-cho, Hamamatsu-shi Shizuoka-ken, Japan

Patentansprüche

/i. Elektronisches Musikinstrinnent, gekennzeichnet durch ^—^
einen Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher, in dem Koeffizienten entsprechend den Anstiegs- und Abklingzeiten gespeichert sind,

einen Akkumulator zum Akkumulieren der Koeffizienten, um ein akkumuliertes Ausgangssignal in Reaktion auf einen Takt auszugeben, und zum Abgeben von Anstiegs- und Abklingendsignalen,

eine Hüllkurven-Steuerschaltung zum Steuern des akkumulierten Ausgangssignal des Akkumulators durch ein äußeres Anstiegssignal und die Anstiegs- und Abklingendsignale des Akkumulators,

einen Hüllkurven-Wellenformspeicher, in dem Hüllkurven-Wellenformen gespeichert sind, die durch das akkumulierte Ausgangssignal gelesen werden, und

eine Einrichtung zum Umkehren des Ausgangssignals des Hüllkurven-Wellenformspeichers durch das Anstiegsendsignal des Akkumulators.
2. Elektronisches Musikinstriument nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Akkumulationsanhalteeinrichtung zum zeitweiligen Anhalten der Eingabe der Koeffizienten zu dem Akkumulator durch ein Steuersignal von der Hüllkurven-Steuerschaltung .

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3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine weitere Hüllkurven-Steuerschaltung zum Steuern des akkumulierten Ausgangssignals des Akkumulators durch ein zweites äußeres Anstiegssignal.
4. Elektronisches Musikinstrument, gekennzeichnet durch einen Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher zum Speichern von Koeffizienten bezüglich der Anstiegs- und Abklingzeiten für jeden Kanal und zum Ausgeben der Koeffizienten auf Zeitteilbasis,

einen Akkumulator zum Akkumulieren der Koeffizienten, einen Hüllkurven-Wellenformspeicher, der durch das akkumulierte Ausgangssignal des Akkumulators adressiert ist, um Hüllkurven-Wellenformen auszulesen, einen Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher zum Speichern eines Hüllkurven-Amplitudenwerts für jeden Kanal und zum Ausgeben des Amplitudenwerts auf Zeitteilbasis und einen D-A-Umsetzer zum Umsetzen des Ausgangssignals des Hüllkurven-Wellenformspeichers in eine analoge Größe proportional dem Ausgangssignal des Hüllkurven-Amplitudenwert Speichers .
5· Elektronisches Musikinstrument, gekennzeichnet durch einen Musiknotengenerator zum Lesen einer Musiknote aus einem Musikwellenformspeicher zum Akkumulieren einer Frequenzinformation zum Bestimmen einer Hüllkurvenfrequenz ,

einen Hüllkurvengenerator zum Lesen einer Hüllkurven-Wellenform aus einem Hüllkurvenspeicher durch Akkumulieren einer Hüllkurveninformation zum Bestimmen einer Hüllkurvenzeit,

einen Kreuzungspunktdetektpr zum Bestimmen der Nachbarschaft eines Punkts, an dem eine Musikwellenform von dem Musiknotengenerator einen Bezugsamplitudenwert kreuzt, und

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eine Steuereinrichtung, um durch ein Signal des Kreuzungspunktdetektors die Akkumulation der Hüllkurveninformation durch den Hüllkurvengenerator zu steuern, um die Hüllkurven-Wellenform aus dem Hüllkurvenspeicher zu lesen.
6. Elektronisches Musikinstrument, gekennzeichnet durch einen Musiknotengenerator zum Lesen einer Musiknote aus einem Musikwellenformspeicher zum Akkumulieren einer Ifrequenzinformation, die in einem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher gespeichert ist, einen Hüllkurvengenerator zum Lesen einer Hüllkurven-Wellenform aus einem Hüllkurvenspeicher zum Akkumulieren einer in einem Anstiegs/Abkling-Speicher gespeicherten Hüllkurveninformation,

einen Adressenzähler zum Ausführen einer Adressenzuteilung in der Weise, daß der Musiknotengenerator und der Hüllkurvengenerator auf Zeitteilbasis arbeiten können, und mehrere Adressenumsetzer zum Umsetzen des Ausgangssignals des Adressenzählers in eine Adresse entsprechend einem vorbestimmten Ton, der in dem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher und dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher gespeichert ist, wobei die Adressenumsetzer wahlweise'durch eine Rhythmusauswahleinrichtung bezeichnet werden.

7· Elektronisches Musikinstrument, gekennzeichnet durch einen Musiknotengenerator zum Lesen einer Musiknote von einem Musikwellenformspeicher zum Akkumulieren einer in einem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher gespeicherten Frequenzinformation,

einen Hüllkurvengenerator zum Lesen einer Hüllkurven-Wellenform eines Hüllkurven-Wellenformspeichers durch

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_ ix. _

Akkumulieren einer in einem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher gespeicherten Hüllkurveninformation, einen Adressenzähler zum Ausführen einer Adressenzuteilung, so daß der Musiknotengenerator und der Hüllkurvengenerator auf Zeitteilbasis arbeiten können, und

eine Adressenzutei!einrichtung, die mit dem Ausgangssignal des Adressenzählers gespeist wird, um für jeden Takt oder einen getrennten Teil davon einen vorbestimmten Ton auszuwählen, der in dem Tonquellenadditionskoeffizientenspeicher und dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher entsprechend einem Ehytnmusmuster gespeichert ist.

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