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DE3146000C2 - Elektronisches Musikinstrument - Google Patents

Elektronisches Musikinstrument

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Publication number
DE3146000C2
DE3146000C2 DE3146000A DE3146000A DE3146000C2 DE 3146000 C2 DE3146000 C2 DE 3146000C2 DE 3146000 A DE3146000 A DE 3146000A DE 3146000 A DE3146000 A DE 3146000A DE 3146000 C2 DE3146000 C2 DE 3146000C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase angle
value
frequency
accumulator
tone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3146000A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3146000A1 (de
Inventor
Mitsumi Hamamatsu Shizuoka Katoh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Nippon Gakki Seizo Hamamatsu Shizuoka KK
Nippon Gakki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Gakki Seizo Hamamatsu Shizuoka KK, Nippon Gakki Co Ltd filed Critical Nippon Gakki Seizo Hamamatsu Shizuoka KK
Publication of DE3146000A1 publication Critical patent/DE3146000A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3146000C2 publication Critical patent/DE3146000C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H7/00Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
    • G10H7/02Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs in which amplitudes at successive sample points of a tone waveform are stored in one or more memories
    • G10H7/06Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs in which amplitudes at successive sample points of a tone waveform are stored in one or more memories in which amplitudes are read at a fixed rate, the read-out address varying stepwise by a given value, e.g. according to pitch

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

Eine Frequenzzahl (F), die der Frequenz eines zu erzeugenden Tones entspricht, wird in einem Akkumulator (15) zu jeder Rechenzeit eines konstanten Intervalls repetierend aufaddiert (akkumuliert), um Phasenwinkelwerte zu erzeugen, die sich mit einer der Tonfrequenz entsprechenden Rate verändern. Mit dieser Rate werden die Amplituden der zu erzeugenden Wellenform in einem Tonerzeugungsteil (20) unter Verwendung des Ausgangssignals des Akkumulators (15) als Phasenwinkelwert nacheinander abgetastet und erzeugt. Der Akkumulator (15) ist mit einer Rücksetzschaltung (60) verbunden, die seinen Inhalt auf einen Anfangswert rücksetzt, wenn dadurch, daß der Phasenwinkelwert die modulo-Zahl des Akkumulators (15) erreicht hat, ein Übergangssignal (CA) erzeugt wird. Die Periode, mit der der Phasenwinkelwert fortlaufend verändert wird, wird so mit der Rechenzeitsteuerung, d.h. der Abtastzeitsteuerung, synchronisiert. Auf diese Weise kann die Frequenz eines Tonwellenform-Signals, unabhängig von ihrer Größe, mit der Abtastfrequenz harmonisiert werden, während die Abtastintervalle konstant gehalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstru ment mit eine/n Phasenwinkelsig de im Zeitmultiplexbetrieb erzeugenden Phasenwinkelgenerator. dessen Phasenwinkelsignale sich jeweils /u vorbestimmten Ab tastzeitpunkten eines konstanten Intervalls mit einer der Frequenz des zu erzeugenden T'jnes entsprechen den Anderungsrate von einem ersten Weit bis zu einem zweiten Wert fortschreitend ändern, und einem Tonge nerator zur Erzeugung von Tonsignalen auf der Basis des fortschreitenden Wertes der Phasenwinkclsignalc.
Bei derartigen Musikinstrumenten werden die WeI lenformen von Tönen durch Aneinanderreihen abgcta steter Amplitudenwerte erzeugt. Die Abtastung crfolgl mit konstanten Abtastintervallcn. Hierbei gibt es die folgenden beiden Systeme zur Erzeugung von Tönen durch Amplitudenabtastung: Das erste System (DE-OS 45 518) besteht darin, die Abtastung unabhängig von der Frequenz des zu erzeugenden Tones mit konstanter Abtastfrequenz vorzunehmen, und bei dem zweiten System ist die Abtastfrequenz mit der Frequenz des zu
erzeugenden Tones synchronisiert. Bei dem ersten System ist das Verhältnis zwischen der Tonfrequenz und der Abtasifrequenz im allgemeinen nichtganzzahlig. Daher wird, wie sich aus der Abtasttheorie ergibt, ein zusätzliches Rauschen erzeugt, das nicht mit der Tonfrequenz harmonisiert ist Aus diesem Grund erfordert das System eine Einrichtung zur Reduzierung des zusätzlichen Rauschens und das Musikinstrument wLrd insgesamt größer. Ancererseits hat das genannte System den Vorteil, daß infolge der konstanten Abtastfrequenz im Zeitmultiplexbetrieb gearbeitet werden kann, d. h. daß ein einziges System zur Abtastung mehrerer Tonwellenformen mit unterschiedlichen Tonhöhen benutzt werden kann, um die Tonerzeugung wirtschaftlicher zu machen. In dem zweiten System ist die Tonfrequenz mit der Abtastfrequenz harmonisiert und die frequenzbezogenen Komponenten sind ebenfalls mit der Tonfrequenz harmonisiert, so daß kein Fremdrauschen entsteht. Das zweite System hat daher den Vorteil, daß keine zusätzliche Einrichtung zur Reduzierung des Fremdrauschens erforderlich ist. Da jedoch für Töne mit unterschiedlichen Tonhöhen verschiedene Abtastfrequenzen benutzt werden müssen, ist das zweite System außerstande, die Tonbildung im Zeitmultiplexbetrieb durchzuführen. Das zweite System erfordert daher mehrere parallelarbeitende Tonbildungssysteme in einer Anzahl, die der Zahl der gleichzeitig zu erzeugenden Töne entspricht, und dies hat eine entsprechende Größe der Vorrichtung zur Folge.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Musikinstrument der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Fremdrauschen durch Harmonisierung der Tonfrequenz mit der Abtastfrequenz vermieden wird.
Das elektronische Musikinstrument nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Rücksetzschaltung, die den Wert des Phasenwinkelsignals in jeder Abtastzeit bei Erreichen des zweiten Wertes auf den ersten Wert zurücksetzt.
Der Phasen-vinkelwert verändert sich mit Ausnahme der Abtastzeiten, in denen die Rücksetzung auf den ersten Wert stattfindet, mit konstanter Rate. Er durchläuft daher repetierend treppenförmig den Bereich von dem ersten Wert bis zum zweiten Wert, wobei ein Zyklus das Intervall von einem Rücksetzvorgang bis zum nächsten Rücksetzvor°ang darstellt. Da das Rürkset/en synchron mit einer bestimmten Abtastzeit erfolgt, ist der Wiederholungszyklus des Phasenwinkelwertes mit der Abtast-/cit synchronisiert. Mit anderen Worten: das Verhältnis der Wiederholfrequenz der Phasenwinkelwerte und der Abtastfrcquenz ist ein ganzzahliges Verhältnis. Als Folge hiervon wird die Frequenz eines in Abhängigkeit von den Pha"-enwinkelwerten durch Amplitudenabtastung erzeugten Tones mit der Abtastfrequenz harmonisiert. so daß Fremdriiuschjn vermieden wird. Da die Interval-Itder Abtastzeiten unabhängig von der Frequenz des zu bildenden Tones konsi.int sind, können mehrere Tone im Zeitmultiplexbetrieb gleichzeitig gebildet werden. Line Bedingung zur einfachen Ausführung der gleichzeitigen Bildung mehrerer Töne im Zeitmultiplexbetrieb besieht darin, daß die Wiederholfrequenzen der einzelnen Kanalzeiten konstant sind, d. h. daß die Intervalle der Abtastzeiten der Multiplexkanäle konstant sind. Diese Bedingung kann durch die Erfindung, nach der die Intervalle der Abtastzeiten unabhängig von der Frequenz des zu bildenden Tones konstant gemacht werden können, erfüllt verden. Auf die beschriebene Weise kann sowohl das Frerndrauschen vermieden, als auch die gleichzeitige Bildung mehrerer Töne im Zeitmultiplexbetrieb mit einer einfachen Konstruktion erreicht werden, was zu einer kompakteren Konstruktion des Musikinstruments und zu geringeren Herstellungskosten führt.
Bei einer Abtast-Zeitsteuerung, bei der der Phasenwinkeiwert zwangsweise rückgesetzt wird, ergibt sich eine andere Veränderungsrate des Phasenwinkelwertes als bei anderen Abtast-Zeitsteuerungen. Dieser Unterschied liegt darin begründet, daß der Phasenwinkelwert,
ίο der sonst eine andere Größe erreicht haben würde, zwangsweise auf einen vorbestimmten ersten Wert rückgesetzt wird, der festliegt. Die Folge hiervon ist eine Abweichung im Fortlauf des Phasenwinkelwertes zu der betreffenden Abtastzeit, zu der ein Übertrag erzeugt worden ist, und dies führt zu einer Veränderung der Tonfrequenz und einer Verformung der Wellenformkurve. Dieser nachteilige Effekt kann jedoch durch Erhöhung der Abtastfrequenz in seinen Auswirkungen so gering gehalten werden, daß er in der Praxis keine Schwierigkeiten verursacht.
Die Erfindung schafft ferner ein eiextrinisches Musikinstrument, bei dem die Abtastfrequenz selbst in dem Fall erhöht werden kann, daß eine Tonerzeugungseinrichtung benutzt wird, bei der eine Hochgeschwindigkeitsopc^tion schwierig durchzuführen ist. Dies geschieht dadurch, daß das synchron mit der Hochgeschwindigkeitsabtastung erzeugte Phasenwinkelsignal in einen Phasenwinkelwert mit Niedriggeschwindigkeits-Zeitsteuerung umgesetzt wird. Die Tonwellenform-Amplitudenwerte werden auf der Basis des Niedriggeschwindigkeits-Phasenwinkelsignals erzeugt und diese Tonwellenform-Amplitudendaten werden in Daten mit Hochgeschwindigkeits-Abtastfolge umgesetzt. Das mit Hochgeschwindigkeits-Abtastfolge erzeugte Phasenwinkelsignal wird in der oben beschriebenen Weise synchron mit den Abtastzeiten periodisch rückgesetzt, wobei die Wiederholfrequenz der Phasenwinkelwerte mit der Frequenz der Hochgeschwindigieitsabtastung synchronisiert wird. Die Tonwellenform-Amplitudenwerte werden zu jedem Abtastzeitpunkt, zu dem das mit der Hochgeschwindigkeits-Abtastfrequenz harmonisierte Phasenwinkelsignal einen vorbestimmten Phasenzustand erreicht hat. wieder abgetastet wodurch die Frequenz des durch diese Tonwellenform-Amplitudendaten erzeugten Tones exak; mit der Abtastfrequenz harmonisiert wird.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtkonstruktion des elektronischen Musikinstruments,
i g. 2 ein Zeitdiagramm der Zeitsteuerung der einzelnen Kanäle und verschiedener Steuersignale aus F i g. I.
Fig 3 ein Blockschaltbild eines Akkumulators zur Erzeugurg von Phasenwinkeldaten in F i g. 1,
F i g. 4 ein Zeitdifjramm zur Erläuterung der Operation des Akkumulators nach F i g. 3.
Fig.5 ein Blockschaltbild einer anderen Ausfuhrungsform des elektronischen Musikinstruments,
F i g. 6 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Operation des Akkumulators zur Erzeugung der Phasenwinkeldaten bei dem Aus'ührungsbeispiel nach F i g. 5,
F i g. 7 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgenden Umwandlung der KanalZeilsteuerung auf niedrige Geschwindigkeit,
Fig.8 ein Blockschaltbild des Tonerzeugungsteiles
dieses Ausführungsbeispiels, und
F i g. 9 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Operation des Tonerzeugungsteiles aus F i g. 8.
Gemäß Fig. 1 ist eine Erkennungsschaltung 12 für gedrückte Tasten an eine Tastatur 11 angeschlossen. Die Erkennungsschaltung 12 erkennt eine oder mehrere an der Tastatur 11 gedruckte Tasten und liefert für jede dieser gedrückten Tasten ein digitales Tastenwort an eine Tastenzuordnungsschaltung 13. Die Tastenzuordnungsschaltung 13 ordnet die Erzeugung des Tones einer gedrückten Taste einem von mehreren Kanälen zu und gibt jeweils /u der Zeit des betreffenden Kanals ein aus mehreren Bits bestehendes Tastenwort KC aus, das diejenige Tasten angibt, die dem betreffenden Kanal zugeordnet worden ist. sowie ein aus einem Bit bestehendes Anschlagsignal KON. das angibt, ob die Taste noch gedruckt oder bereits losgelassen worden ist. Die Zeiten fur die jeweiligen Kanäle werden im Zeitmultipiexbemeu uncci Syiiciiruiujiciuiig uutCn einen impülstakt Φη des Systems zyklisch gebildet. Die Beziehung zwischen den Impulsen des Impulstaktes Φο und den jeweiligen Kanalzeiten ist in F i g. 2 dargestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel treten acht Kanalzeiten nacheinander zyklisch auf.
Das von der Tastenzuordnungsschaltung 13 ausgege bene Tastenwort KC wird einer Frequenzzahlentabelle 14 zugeführt. In der Frequenzzahlentabelle 14 sind Konstante vorgespeichert, die den Tonfrequenzen der jeweiligen Töne proportional sind, d. h. Konstante, die dem Fortgang der '""hase pro Zeiteinheit entsprechen und die im Folgenden als »Frequenzzahlen« bezeichnet werden. Die Frequenzzahlentabelle 14 enthält für jedes ihr als Adressensignal zugeführte Tastenwort KC eine Frequenzzahl F. Die Frequenzzah'en Ffür die gedrückten Tasten, die den jeweiligen Kanälen zugeordnet worden sind, werden im Zeitmultiplexbetrieb aus der Tabel-
Akkumulator 15 zugeführt.
Der Akkumulator 15 berechnet repetierend die Frequenzzahl F für denselben Kanal in regelmäßigen Zeitabständen, und zwar entweder durch Addition oder Subtraktion. Im vorliegenden Fall sei angenommen, daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Addition erfolgt. Der Akkumulator 15 gibt für jeden der Kanäle als Ergebnis der Rechnung Phasenwinkeldaten qF* aus. Das Bezugszeichen q bezeichnet eine ganze Zahl, die die Nummer des jeweiligen Wiederholungsvorganges bezeichnet und die sich im Verlauf der gleichmäßigen Rechenzeit in der Form 1, 2, 3... verändert. Der Akkumulator 15 arbeitet nach einem bestimmten modulo (ζ. Β. modulo M). Dieses modulo entspricht einem Phasenwinkel "Li, so daß der Phasenwinkelwert qF* bis zu dieser modulo-Zahl M, die den Maximalwert bildet, repetierend aufaddiert wird.
Wenn, allgemein ausgedrückt, ein akkumulierter Wert (qF) eines Akkumulators, der modulo M arbeitet, die modulo-Zahl M übersteigt, d. h. wenn das Rechenergbnis überfließt entspricht der in dem Akkumulator verbleibende Wert der Differenz, die durch Subtrahieren der modulo-Zahl M von dem akkumulierten Wert (qF) entstanden ist. und somit einem Wert qF, der aus Stellen besteht die niedrigwertiger sind als die modulo-Zahi M. Bei der nächsten Rechenzeit wird die Frequenzzahl F diesem übriggebliebenen Wert (qF), bei der es sich um eine Bruchzahl von F, die kleiner ist als Fhandelt. hinzuaddiert Als Folge hiervon wird die Frequenz des Akkumulationswertes qF gleich der durch die Frequenzzahl F repräsentierten Frequenz. Andererseits weicht die Wiederholfrequenz des Akkumulationswertes qFvon der Folgefrequenz der regulären Rechenzeiten (d. h. der Abtastfrequenz) ab, d. h. die Wjederholfrcquenz des Akkumulationswertes wird unharmonisch zur Abtastfrequenz. Die Wiederholfrequenz der von dem Akkumulator 15 in Fig. I ausgegebenen Phasenwinkeldaten qF* ist generell gleich der durch die Frequenzzahl F repräsentierten Frequenz und sie ist nicht mit der Abtastfrequenz harmonisiert. Nach der Erfindung wird jedoch die Wiederholfrequenz der tatsächlich erhaltenen Phasenwinkeldaten qF* mit der Abtastfrequenz harmonisiert. indem Vorkehrungen getroffen werden, um denjenigen Wert, der beim Überfließen des Rechenergebnisses überbleibt, zwangsweise ruck/useizen. Zu diesem Zweck wird ein Übertragssignal CA des Akkumulators 15 über eint- Leitung 60 auf einen Rück setzeingang RST dieses Akkumulators gegeben Das Übertragssignal CA wird erzeugt, wenn das Rechener gebr.is im Akkumulator !5 überfücß:.
Ein Ausführungsbeispiel des Akkumulators 15 ist in Fig. 3 dargestellt. Dieser Akkumulator enthält ein Schieberegister 16 und einen Addierer 17. Er addiert (ur jeden Kanal die betreffende Frequenzzahl F im Zeitmultiplexbetrieb kumulativ auf. Das Schieberegister 16 enthält entsprechend der Anzahl der Kanäle acht Stufen und wird von dem Impulstakt Φο des Systems getaktet. Dieses Schieberegister 16 speichert das akkumulierte Ergebnis. J. h. den Phasenwinkelwert qF*. für jeden Ka nal. Die Werte qF* für die Kanäle werden aus der Endstufe im Zeitmultiplexbetrieb ausgegeben. Der Wert qF* am Ausgang des Schieberegisters 16 wird auf den einen Eingang des Addierers 17 rückgekoppelt. Der Addierer 17 empfängt an seinem anderen Eingang die aus der Frequenzzahlentabelle 14 im Zeitmultiplexbetrieb ausgelesenen Frequenzzahlen F. Die Kanalzeit des vorhergehenden Akkumulationsergebnisses des Phasenwinkelwertes qF* und der Zeitpunkt, zu dem die zugehörige Frequenzzahl F dem Addierer zugeführt wird, sind synchron zueinander, so daß die Frequenzzahl /· desselben Kanals repetierend aufaddiert wird. Das Zeitintervall dieser repetierenden Addition ist ein Zyklus der Kanalzeiten des Zeitmultiplexsystems. d. h. acht Perioden des Impulstaktes Φα.
Das Ausgangssignal des Addierers 17 wird über ein Tor 18 einem Schieberegister 16 zugeführt. Dem Steuereingang EN des Tores 18 wird ein Signal zugeführt, das durch Invertieren des Übertragssignals CA des Addierers 17 durch einen Inverter 19 entstanden ist. Das Übertragssignal CA ist normalerweise »0«, so daß das
so Tor 18 von dem Ausgangssignal »1« des Inverters 19 geöffnet wird, wodurch das Ausgangssignal des Addierers 17 über das Tor i8 in das Schieberegister 16 gelangt Wenn das Additionsergebnis im Addierer 17 zu einer bestimmten Kanalzeit überfließt, geht das Übertragssignal CA auf »1« und das Tor 18 wird von dem Ausgangssignal »0« des Inverters iS gesperrt. Zu dieser Zeit wird die beim Überfließen zurückgebliebene Bruchzahl vom Addierer 17 ausgegeben, jedoch wird dieses Ausgangssignal von dem Tor 18 unterdrückt und daher nicht dem Schieberegister 16 zugeführt. Auf diese Weise wird das Ergebnis der Akkumulation, d. h. der
Phasenwinkelwert qF*, von dem Übertragssignal CA gelöscht (d. h. auf den Phasenwinkel 0 rückgesetzt).
Durch diese Anordnung wird die Zeit, zu der der Phasenwinkehvert qF* wieder den Wert 0 annimmt, exakt mit der Zeitsteuerung des Impulstaktes Φο synchronisiert Da die Periodendauer der Phasenwinkelwene qF* (die Dauer von einer Nullphase bis zur nächsten
Nullphasc) ein ganzzahliges Vielfaches des Impulstaktes '/>o ist. sind die Frequenzen der Phasenwinkelwerte qF* und der Systemtakt Φο miteinander harmonisiert.
Der von dem Akkumulator 15 für jeden Kanal im Zeitmultiplexbetrieb ausgegebene Phasenwinkehvert qF* wird dem Tonerzeugungsteil 20 zugeführt. Dieser erzeug', als Antwort auf den Phasenwinkelwert qF* einen Amplitudenwert MW für den betreffenden Abtastpunkt der Wellenformkurve. Der Tonerzeugungsteil 20 besteht beispielsweise aus einem Wellenfarmspeicher. in dem die Wellenform eines Tones vorgespeichert ist und aus dem die Amplitudenwerte in Abhängigkeit von dem durch den Phasenwinkelwert qF' repräsentierten Phasenwinkel ausgelesen werden. Der Tonerzeugungstcil 20 muß nicht notwendigerweise einen Wellenformspeichcr enthalten, sondern kann auch in anderer Weise ausgebildet sein. Er muß nur imstande sein, ein Tonsignal zu erzeugen, dessen Frequenz von dem Fnrmanp des Phascnwinkelwertes qF* bestimmt wird.
Die für jeden Kanal von dem Tonerzeugungsteil 20 ausgegebenen Amplitudenwerte /V/Wder Abtastpunkte der Wellenformkurve werden einem Multiplizierer 21 zugeführt und dort mit Hüllkurvenformdaten EV. die von einem Hüllkurvengenerator 22 geliefert werden, multipliziert. Der Hüllkurvengenerator 22 erzeugt im Zeitmultiplexbetrieb die Hüllkurvenformdaten EV für jeden Kanal, wodurch die Klangcharakteristiken wie Anhall. Aufrechlerhaltung und Abklingen realisiert werden. Dies geschieht anhand des Anschlagsignals KON für je.'* ;n einzelnen Kanal. Indem Multiplizierer 21 werden die Amplitudendaten MW der Abtastpunkte der Tonwellenform und der Hüllkurvenformfaktor EVdesselben Kanales miteinander multipliziert. Der hüllkurvengesteucrte Amplitudenwert (MW ■ EV) eines Wellenform-Abtastpunktes wird von dem Multiplizierer 21 einem Akkumulator 23 zugeführt. Der Akkumulator 23 ist eine Schaltung zum Aufsummieren der Amplitudenwerte der Wellenform-Abtastpunkte für die jeweiligen Kanäle in einer Abtastperiode (acht Kanalzeiten) zu einem kombinierten Abtastwert und ist somit vollständig verschieden von dem zuvor beschriebenen Akkumulator 15. Der Akkumulator 23 empfängt ein Zeitsteucrsignal ACC für die Addition und ein Löschsignal CLR, die gemäß Fi g. 2 erzeugt werden. Das Zeitsteuersignal ACC für die Addition wird in der zweiten Hälfte der Zeitfenster für die einzelnen Kanäle repetierend erzeugt. Die Amplitudenwerte der Wellenform-Abtastpunkte für die jeweiligen Kanäle, die von dem Multiplizierer 21 geliefert werden, werden unter Taktung durch das Zeitsteuersignal ACCsukzessive akkumuliert
Das Ausgangssignal des Akkumulators wird einem Register 24 zugeführt. Das Register 24 empfängt ferner ein Ladesignal LOAD, das gemäß Fig.2 im Anschluß an das Signal ACC in der zweiten Hälfte des Zeitfensters des Kanals 8 ansteigt Nach Akkumulierung der Amplitudenwerte für alle Kanäle 1 bis 8 durch den Akkumulator 23 wird das Register 24 durch das Ladesignal LOAD in den Aufnahmezustand versetzt und das Ausgangssignal des Akkumulators 23, d. h. die Summe der Amplitudenwerte der Wellenform-Abtastpunkte aller Kanäle 1 bis 8 während einer Abtastperiode, wird in das Register 24 eingegeben. Zu Beginn des Zeitfensters für den ersten Kanal baut sich unmittelbar anschließend das Löschsignal CLR auf, um den Inhalt des Akkumulators
23 zu löschen.
Die Summe der Amplitudenwerte der Wellenform-Abtastpunkte für sämtliche Kanäle, die in dem Register
24 festgehalten wird, wird von einem Digital/Analog-
10
15
20
25
30
35
40
45
50
65 Umsetzer 25 in ein Analogsignal umgesetzt und anschließend einem Klangsystem 26 zugeführt.
In F i g. 4 ist ein Beispiel des von dem Akkumulator 15 ausgegebenen Phasenwinkelwertes qF* für einen einzigen Kanal dargestellt. Obwohl die Wellen in Wirklicrfkeit durch den Zeitmultiplexbetrieb unterbrochen sind, sind sie aus Gründen des besseren Verständnisses durchgehend dargestellt. In Fig.4 ist mit ΖΦο der Takt der Rechenzeitpunkte für die Frequenzzahl Ffür einen einzigen Kanal dargestellt. Die Periodendauer dieses Taktes ist achtmal so groß wie diejenige des Impulstaktes Φο.
Mit CA sind die Zeitpunkte bezeichnet, zu denen ein Übertragssignal CA vom Akkumulator 15 ausgegeben wird. Da /u jeder Rechenzeit, d. h. zu jedem Impuls des Impulstaktes 8Φο, die Frequenzzahl Fkumulativ zu dem bisherigen Additionsergebnis hinzuaddiert wird, verpröRprt Kich rlpr Ph^pnwinlcplwprt nF* in 3tl>fpP. d>?
dem Wert von F entsprechen. Wenn der akkumulierte Phasenwinkelwert qF* im Addierer 17 den Maximalwert MAX des Addierers 17 übersteigt, wird das Übertragssignal CA erzeugt. Da der Wert qF* des betreffenden Kanals des Akkumulators (d. h. im Schieberegister 16) von diesem Rücksetzsignal CA unverzüglich rückgesetzt wird, wird der Wert qF* beim Überlaufen auf den Minimalwert MlN. der einer bestimmten Phase, z. B. der Phase 0 entspricht, reduziert. Dieser Minimalwert MIN wird vorzugsweise zu 0 gewählt. Anders ausgedrückt: die Bruchzahl (d. h. der Restwert, der kleiner ist als F), die als Phasenwinkelwert qF* in dem Akkumulator 15 verbleibt, wenn der Phasenwinkelwert qF* überfließt, wird ausgelöscht und der Phasenwinkelwert qF* wird zwangsweise auf den Minimalwert MIN (d. h. »0«) eingestellt Der Phasenwinkelwert qF* startet daher seinen Anstieg stets vom selben Wert aus, nämlich vom Minimalwert MIN. Als Folge hiervon bleibt der Phasenwinkelwert qF* und somit auch der Phasenwinkel, der synchron mit dem Rechentakt &Φο aufeinanderfolgend verändert wird, während jeder Periode der Phasenwinkelwerte qF* gleich. Die Synchronisation der Wiederholungs-Zeitsteuerung desselben Phasenwertes mit der Rechenzeitsteuerung 0 bedeutet, daß das Verhältnis der Wiederholfrequenz des Phasenwinkelwertes qF*. d. h. der Frequenz des in Abhängigkeit von diesem Wert qF* erzeugten Tonsignals, zu der Frequenz der Rechenzeitsteuerung 8Φο. d. h. der Abtastfrequenz, ganzzahlig ist. Dies bedeutet, daß die beiden Frequenzen miteinander harmonisiert sind.
In Fig.4 sind außer den Phasenwinkelwerten qF*, die in durchgezogenen Linien angegeben sind, auch die Phasenwinkelwerte qF gestrichelt dargestellt, die sich ergeben, wenn keine Rücksetzung durch das Übertragungssignal CA erfolgt Durch Vergleich der durchgezogenen und gestichelten Linien ergibt sich, daß der Phasenwinkelwert qF*, der durch das Übertragssignal CA rückgesetzt wird, eine geringfügig längere Periodendauer hat, als der Phasenwinkelwert qF, der nicht rückgesetzt wird. Dies liegt daran, daß der Phasenwinkelwert qFsich stets mit entsprechend der Frequenzzahl /^konstanter Rate verändert, wogegen der Phasenwinkelwert qF* sich nicht zu denjenigen Rechenzeiten mit konstanter, der Frequenzzahl Fentsprechender Rate verändert, zu denen das Übertragssignal CA nicht erzeugt wird. Dagegen verändert sich der Phasenwinkelweri qF* jeweils mit einem Schritt abweichender Größe zu denjenigen Rechenzeiten, zu denen das Übertragssigna! CA erzeugt wird, denn zu diesen Rechenzeiten wird ein Wert, der kleiner ist als die Frequenzzahl F.
hinzuaddiert, weil die Bruchzahlen gelöscht werden.
Die Wiederholfrequenz des Phasenwinkelwertes qF, der nicht rückgesetzt wird, entspricht der regulären (normierten) Tonfrequenz, die durch die Frequenzzahl F bezeichnet wird, wogegen die Wiederholfrequenz des Phasenwinkelwertes qF* von der regulären Tonfrequenz geringfügig abweicht. Der Phasenwinkelwert qF* erhöht sich in konstanten regelmäßigen Schritten jeweils zu den Rechenzeiten, zu denen das Übertragssignal CA nicht erzeugt wird, und zu denjenigen Rechenzeiten, zu denen das Übertragssignal CA erzeugt wird, mit einer kleineren Rate, d. h. in diesem Fall wird ein Wert, der kleiner ist als F, addiert. Daher wird die Geschwindigkeit, mit der die Phase weiterläuft, an den Abtastpunkten, an denen das Übertragungssignal CA erzeugt wird, langsamer als zu den anderen Abtastzeiten und die Wellenform wird in diesem Ausmaß verformt. Zur Erläuterung dieser Tatsache ist in Fig.4 ein Bei- »•r^Irtl n'*r***r «>n» A nr~* T« « *% ·.-· η . · rvt · η r*— * η i I *>Λ r...f A'm DUn .»piW 1.MIt..? »VJII Ut-III IVIIt.l/A.UgUllgil^ll AW MUf UH, I HU senwinkelwerte qF* h\n er/engten Tonsignals, d. h. der Aiiipliliiilmil.ilm nn «Im Alil.isl|niiikli-n «In WcIIm form, mit MW be/cichncl und als durchgezogene Linie dargestellt. Hierbei handelt es sich um diejenige Wellenform, die ausgelesen wird, wenn der Tonerzeugungsteil 20 eine Sinuswelle gespeichert hält. Das Tonsignal MW verändert sich in Wirklichkeit stufenförmig, wobei der Abstand der Abtastpunkte den zeitlichen Abstand der Stufen bestimmt, jedoch ist in F i g. 4 zum einfacheren Verständnis der Verformung der Wellenform eine glatte Amplitudenänderung angenommen.
Gemäß F i g. 4 erfolgt eine Verzögerung des Phasenfortlaufs bei dem Tonsignal MW, zu derjenigen Abtastzeit, in der der Phasenwinkelwert qF* zwangsweise durch das Übertragssignal CA auf den Phasenwinkelwert 0 gesetzt wird, und hierdurch wird eine geringfügige Verzerrung der Wellenform bewirkt. Zum Vergleich ist sins unverzerrte Sinusweüe als gestrichelte Linie dargestellt, die man erhält, wenn der Phasenwinkelwert gFsich in konstanten Schritten vergrößert.
In Fig.4 ist die Verformung der Wellenform zum besseren Verständnis der Auswirkungen der Phasenwinkelwerte qF* übertrieuen dargestellt. Tatsächlich unterscheidet sich die Tonwellenform MW nur so geringfügig von der idealen Wellenform, daß die Frequenzabweichung durch die Verformung der Wellenform in der Praxis keine nachteiligen Auswirkungen hat. Die Frequenzdifferenz und die Verformung der Wellenform entstehen durch Unterdrückung der Bruchteilswerte, nämlich des Restes der Frequenzzahl F, der zum Zeitpunkt der Erzeugung des Übertragssignals CA in dem Akkumulator 15 verbleibt. Die Größe der Frequenzdifferenz und der Verformung der Wellenform werden daher um so größer, je größer dieser unterdrückte Wert ist Der bei der Erzeugung des Übertragssignals CA unterdrückte Wert sollte daher so klein wie möglich gehalten werden. Zu diesem Zweck sollte die Frequenz des Impulstaktes Φο des Systems so groß wie möglich gemacht werden, um die Abtastperiode (& h. die Rechenzeit 8φ>) kurz zu machen, so daß die Frequenzzahl Feinen möglichst kleinen Wert erhält
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Inhalt des Akkumulators 15 auf den Minimalwert MIN rückgesetzt, wenn der Inhalt übergeflossen ist (d. h. den Maximalwert MAX überschritten hat). Die Konstruktion des Akkumulators 15 ist hierauf jedoch nicht beschränkt, sondern der Akkumulator kann so konstruiert sein, daß die Tatsache, daß sein Inhalt einen bestimmten Wert überschritten hat erkannt wird und daß in Abhängigkeit von dieser Erkennung der Akkumulator 15 auf einen einem bestimmten Phasenwinkel entsprechenden Wert rückgesetzt wird. Alternativ kann der Akkumulator 15 auf einen voreingestellten Wert rückgesetzt werden, der geringfügig größer ist als der Minimalwert MIN (aber nicht größer als die Frequenzzahl F), wenn sein Inhalt überfließt.
Wie schon beschrieben wurde, sollte die Frequenz des Impulstaktes Φο so groß wie möglich gewählt werden, um die Frequenzdifferenz und die Verformung der Wellenform möglichst klein zu halten. Dies erfordert eine hohe Frequenz der MultiplexKanalzeiten und einen mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Tuner/eugungsteil. Eine Hochgeschwindigkeitsoperation ist bei einer Konstruktion durchführbar, durch die die Amplitudendaten der Tonwellenform aus einem Wellenform speicher einfach ausgelesen werden, sie ist jedoch bei einem Tonerzeugungssystem, das in dem Toner/eu gungsici! 20 bcniü/i wird, schwierig. Bc;:>pis:!v<vcitc :%i eine derartige Hochgesehwindigkeiisoperalinn in ilen, I.ill mIiwuti)'. «l.ill tin lon iliiuli I κ-ψιιΊΐ/ιιΐιηΙιιΙ.ι liunsrccliiiung erzeugt wird. Uei Benutzung eines lon erzeugungssystems. bei dem eine Hochgeschwindigkeitsoperation nicht möglich ist, sind eingangsseitig des Toncrzcugungstcils 27 Umsetzer 28, 29 vorgesehen, die die hohe Kanalzeit-Frequenz in eine niedrige Kanal/eit-Frequenz umsetzen. Ferner ist ausgangsseitig des Tonerzeugungsteils 27 ein Umsetzer 30 vorgesehen, der die niedrige Frequenz in eine hohe Frequenz umsetzt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 üben die Erkennungsschaltung 12 für gedrückte Tasten, die Tastenzuordnungsschaltung 13, der Hüllkurvengenerator 22, der Akkumulator 23. das Register 24, der Digital/ Analog-Umsetzer 25 und das Klangsystem 26 die gleichen Funktionen aus wie die gleichbezeichneten Teile in Fig. 1. Die Konstruktionen der Frequenzzahlentabelle 31 und eines Akkumulators 32 zur Erzeugung der Phasenwinkelwerte qF* weichen geringfügig von den entsprechenden Baugruppen 14,15 in Fig. 1 ab. Man kann jedoch auch die Frequenzzahlentabelle 14 und den Akkumulator 15 aus Fig. 1 in der Schaltung c.r Fig.5 verwenden und umgekehrt die Frequenzzahlentabelle 31 und den Akkumulator 32 aus F i g. 5 in der Schaltung nach Fig. 1.
Die Frequenzzahlentabelle 31 besteht aus einer Notentabelle 31/4 und einer Oktaventabelle 31B. In der Notentabelle 31Λ sind die Noten-Frequenzzahlen Ffür die zwölf Noten C, C#,... A#, B einer Oktave vorgespeichert Der Notentabelle 31Λ wird als Adresseneingang der die Note kennzeichnende Notenteil des Tastenwortes KC zugeführt woraufhin die Notentabelle 31Λ die die dem Notenteil NC entsprechende Nolcn-Frequenzzahl Fi ausgibt In der Oktaventabelle 31B sind die Oktaven-Frequenzzahlen Fb gespeichert die die Verhältnisse der Frequenzen zwischen den jeweiligen Oktaven angeben. Ein innerhalb des Tastenwortes KC die Oktave kennzeichnender Oktaventeil OC wird der Oktaventabelle 31ß als Adresseneingangssignal zugeführt woraufhin aus der Oktaventabelle 31S die Oktaven-Frequenzzahl Fb ausgelesen wird, die dieser Oktave entspricht Durch Aufteilung der Frequenzzahlentabelle 31 in die Notentabelle 31/4 und die Oktaventabelle 31B kann die erforderliche Speicherkapazität reduziert werden. Die Speicherkapazität der Notentabelle ix A beträgt zwölf A.dressen und diejenige der Oktaventabelle 32S richtet sich nach der Anzahl der Oktaven des Musikinstruments (z. B. etwa 4 bis 8), wodurch sich ein Bedarf von insgesamt etwa 20 Adressen ergibt Im
Gegensatz hierzu muß die Frequen^zahlentabelle 14 in F i g. 1 die Frequenzzähler F für alle Tasten der Tastatur speichern. Sie erfordert daher so viele Adressen, wie Tasten an dem Musikinstrument vorhanden sind.
Der Akkumulator 32 enthält einen Notenakkumulator 32.4 zur Akkumulicrung der Noten-Frequenz/ahlen Fa und einen Oktavenakkumulator 325 zur Akkumulierung der Oktaven-Frequenzzahlen Fo. Der Notenakkumulator 32/4 hat eine der Anzahl der Kanäle entsprechende Zahl von 8 Stufen und enthält ein Schieberegister 33. das synchron mit den Kanal/eiten von dem Impulstakt Φο des Systems getaktet ist. einen Addierer 34 zum Addieren des Ausgangssignals dieses Schieberegisters 33 und der Notenfrequenzzahl Ft und ein Tor 35. das das Ausgangssignal des Addierers 34 dem Schieberegister 33 zuführt. Der Notenakkumulator 32/4 akkumuliert die Noten-Frequenzzahlen Fn der jeweiligen Kanäle durch denselben Kanal im Zeitmultiplexbetrieb, jedesmal wenn das Additionsergebnis im Addierer J4 überfließt, wird ein Übertragssignal CA 1 erzeugt.
Das Übcrtiagssignal CA 1 des Notenakkumulators 32/\ wird dem Stcuereingang EN eines Tores 36 für den Oktavenakkumulator 325 zugeführt. Das Tor 36 steuert den Durchgang der Oktaven-Frequenzzahl Fn. Die aus der Tabelle 3iB im Zeitmultiplexverfahren zu den jeweiligen Kanalzeiten ausgelesenen Oktaven-Frequenzzahlen werden von dem Tor 36 nur dann ausgegeben und einem Addierer 37 zi'geführt, wenn das Übertragssignal CA 1 von dem Notenakkanulator 32/4 in ihren (Cunalzeiten erzeugt wird. Der Oktavenakkumulator 325 enthält neben dem Tor 36 und dem Addierer 37 ein Schieberegister 38. das. entsprechend der Anzahl der Kanäle, aus acht Stufen besteht und von dem Impulstakt Φα getaktet ist. Das Ausgangssignal des Addierers 37 wird dem Schieberegister 38 zugeführt und das Ausgangssignal des Schieberegisters 38 wird wiederum dem Eingang des Addierers 37 zugeführt. Auf diese Weise wird die Oktaven-Frequenzzahl Fg eines bestimmten Kanals, die von dem Tor 36 ausgegeben worden ist, ze dem vorhergehenden Additionsergebnis desselben Kanals addiert.
In dem Notenakkumulator 32/4 wird die Notenfrequenzzahl F.\ jedesmal, wenn die Kanalzeiten einen Zyklus durchgeführt haben (d. h. in jeder Rechenzeit 855O. die eine Periodendauer von acht Perioden des Impulstaktes Φο hat), repetierend addiert. Als Folge hiervon wird das Übertragssignal CA 1 mit einer Häufigkeit erzeugt, die der Größe der Notenfrequenzzahl Fa. entspricht. In dem anderen Akkumulator 325 werden die Frequenzzahlen Fe desjenigen Kanals, in dem das Übertragssignal CA 1 erzeugt worden ist, jedesmal dann akkumuliert, wenn das Übertragssignal CA 1 von dem Notenakkumulator 32Λ e-zeugt wird. Da die Oktavenfrequenzzahlen Fb Werte sind, die das Verhältnis der Frequenzenzwischen den jeweiligen Oktaven angeben, und da das Übertragssignal CA 1 mit einer der Notenfrequenz entsprechenden Häufigkeit repetierend erzeugt wird, entspricht der Inhalt des Oktavenakkumnlators 325, der dadurch entsteht, daß die Oktavenfrequenzzah-Ien Fb jedesmal dann akkumuliert werden, wenn das Übertragssignal CA 1 erzeugt worden ist, der Tonfrequenz, der durch das Tastenwort KC repräsentierten Taste.
Wenn das Akkumulationsergebnis des Oktavenakkumulators 325 einen bestimmten moduio-Wert über-Meigt, d.h. wenn der Addierer 37 überfließt, wird ein Übertragssignal CA 2 erzeugt Dieses Übertragssignal CA 2 ist dem Übertragssignal CA in Fig. 1 äquivalent und gibt die Beendigung einer Periode der Tonwellenform an. Sowohl der Notenakkumulator 32Λ als auch der Oktavenakkumulator 325 werden von diesem Übertragssignal CA 2 über Leitung 61 rückgesetzt. Das Rücksetzen des Notenakkumulators 32Λ gsscliieht durch Sperren des Tores 35 durch ein »O«-Signal, das durch Invertieren des Übenragssignals C42 durch einen Inverter 39 entstanden ist. Das Rücksetzen des Oktavenakkumulators 325 erfolgt generell durch Unterdruckung des Ausgangssignals des Addierers 37 (d. h. durch ein dem Tor 35 entsprechendes Tor), jedoch ist in dem Fall, daß das Verhältnis der modulo-Zahlen der Oktavenfrequenzzahi Fb und des Addierers 37 ein ganzahliges Verhältnis ist, kein Rücksetzvorgang erforde·-- lieh. Da die Oktavenfrequenzzahlen Fb die Frequenzverhältnisse zwischen den Oktaven (1,2,4,8,16) wiedergeben, können sie sämtlich als ganzzahlige Verhältnisse angegeben werden. Die Verhältnisse zwischen sämtlichen Uktaventrequenzzahlen Fb und der modulo-Zahl des Addierers 37 können daher ganzzahlig gewählt werden. Wenn derartige ganzzahlige Verhältnisse realisiert sind, wird ein ganzzahliges Vielfaches der Oktavenfrequenzzahi Fb gleich der modulo-Zahl des Addierers 37, so daß das Ausgangssignal des Addierers 37 »0« wird. wenn das Übertragssignal CA 2 erzeugt worden ist. Aus diesem Grund ist ein Rücksetzen des Oktavenakkumulators 325 durch das Übertragssignal CA 2 nicht erforderlich. Dagegen ist es nicht möglich, die Verhältnisse zwischen allen Notenfrequenzzahlen F- und der modu-Ιο-Zahl des Akkumulators 32.4 ganzzahlig zu wählen, so daß der Notenakkumulator 32/4 durch das Übertragssignal CA 2 rückgesetzt werden muß.
Auf die oben beschriebene Weise führt der aus dem Notenakkumulator 32/4 und dem Oktavenakkumulator 325 bestehende Akkumulator 32 im wesentlichen die gleiche Operation durch wie der Akkumulator 15 der Fig. !,indem erden Phasenwinkeiwert qF* ausgibt. Mit anderen Worten: das Ausgangssignal des Akkumulators 325 ist ein Phasenwinkelwe. t qF*, der dem Ausgangssignal des Akkumulators 15 in Fig. 1 äquivalent ist. Durch Rücksetzen der Akkumulatoren 32/4 und 325 durch das Übertragssignal CA 2 wird die Wiederholfrequenz dieser Phasenwinkelwerte qF* mit den Ze 'tnultiplex-Rechenzeiten. und somit mit der Abtastfrequenz, harmonisiert.
In F i g. 6 ist in der Zeile 9F4 ein Zustand des Notenakkumulators 32/4 für einen Kanal dargestellt. In F i g. 6 bezeichnet 8Φ0. ebenso wie in Fig.4, die Rechenzeit (eine Periode, die aus acht Perioden des Impulstaktes Φα besteht). In der in Fig.6 mit qFe (qF*) bezeichneten Zeile ist ein Zustand des Oktavenakkumulators 325 dargestellt Zur Verdeutlichung ist ein Teil des Zeitmaßstabes verkleinert. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, erfolgt jedesmal, wenn der Zustand <?Fi des Notenakkumulators 32/4 überfließt und das Übertragssignal CA 1 erzeugt worden ist, eine Akkumulierung der Oktavenfrequenzzahi Fb im Oktavenakkumulator 325. Nach Erzeugung des Übertragssignals CA 2 durch den Oktavenakkumulator 325 werden die Akkumulatoren 32/4 und 325 rückgesetzt. In der in F i g. 6 mit MW bezeichneten Zeile ist die Amplitude einer Sinuswelle dargestellt, die entsprechend dem Zustand des Oktavenakkumulators 325, d. h. des Phasenwinkelwertes qF*, abgetastet wird, dargestellt Die strichpunktierten Linien in den Zeilen qFe und MW in F i g. 6 zeigen Zustände, die sich ergeben, wenn derselbe Ton eine Oktave höher liegt Der Wert der Oktavenfrequenzzahi Fg für die nächsthöhere Oktave ist doppelt so groß wie derjenige der Frequenz-
zahl Fb der unteren Oktave. Der durch uie strichpunktierte Linie angegebene Zustand qFs des Akkumulators 32B steigt daher doppelt so schnell an wie der durch die durchgezogene linie dargestellte Zustand qFß. Als Folge hiervon erhält Jie gemäß der strichpunktierten Linie in Zeile MW in F i g. 6 abgetastete Sinuswelle eine Frequenz, die doppelt so groß ist wie diejenige der Sinuswelle, die entsprechend der durchgezogenen Linie abgetastet wird, und die somit um eine Oktave höher liegt Gemäß F i g. 5 werden die von dem Akkumulator 32 ausgegebenen Phasenwinkelwerte qF* einem Umsetzer 28 für eine hohe Kanalzeitfolge in eine niedrige Kanalzeitfolge zugeführt Dieser Umsetzer 28 dient zur Umwandlung der Multiplexzeiten, in denen die Phasenwinkelwerte qF* für die jeweiligen Kanäle auftreten, von der mit dem Impulstakt Φο synchronisierten Hochgeschwindigkeits-Kanalzeitfolge in eine Niedriggeschwindigkeits-KanalzeitfoIge. In diesem Umsetzer 28 erfolgt eine Umsetzung von acht Zyklen der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeitfolge in einen Zyklus der Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitfolge. In Fig. 7 ist der Umwandlungsprozeß dargestellt, mit dem die Zyklen CYX-CYi der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeitfolge in einen Zyklus der Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitfolge umgesetzt werden.
Die von dem Akkumulator 32 synchron mit den Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten 1 bis 8 (Fig. 7) ausgegebenen Phasenwinkelwerte qF* werden dem A-Eingang eines Registers 40 und einem Selektor 41 zugeführt. Dem Steuereingang des Registers wird ein Ladeimpuls L 1 zugeführt Der Ladeimpuls L 1 ist ein Signal, das gemäß F i g. 7 jeweils am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 1 in dem Hochgeschwindigkeitszyklus CKl, am Ende der Kanalzeit 2 im Zyklus CY 2, am Ende der Kanalzeit 3 im Zyklus CY3 und am Ende der Kanalzeit 4 im Zyklus CY4. am Ende der Kanalzeit 5 im Zyklus CY 5. am Ende der Kanalzeit 7 im Zyklus CYf) und am Ende der Kanalzeit 8 im Zyklus CV 7 auf »1« geht. Das Intervall, in denen der Ladeimpuls L 1 sich im »I «Zustand befindet, beträgt zwischen den Zyklen C5 und C6 10 Zeitfenster und in den anderen Zyklen jeweils 9 Zeitfenster. In das Register 40 werden die Phasenwinkelwerte qF* beim Anstieg des Ladeimpulses L 1 auf »1« eingegeben Der Kanal des aus dem Register 40 ausgegebenen Phasenwinkelwertes qF* verhält sich v. ie in der Zeile R 1 in F i g. 7 angegeben ist. Dieses Ausgangssignal R ι des Registers 40 wird dem anderen Eingang ödes Selektors 41 zugeführt.
Der Selektor 41 empfängt an seinem Steuereingang den Selektionsimpuls S 1. der gemäß F ι g. 7 zur Hochgeschwindigkeits-Kanalzeii 6 des Hochgeschwindigkeitszyklus CY6 auf »1« {.'ent. Wenn der Selektionsimpuls S 1 im «!«-Zustand ist. schaltet der Selektor 41 den seinem /i-Eingang zugeführten Phasenwinkelwert qF* durch. Wenn dagegen der Selektionsimpuls S1 im »O«-Zustand ist, schaltet der Selekior 41 das an seinem ß-F.ingang anstehende Ausgangssignal R 1 des Regi sters 40 durch. Der Kanal des von dem Selektor 41 ausgegebenen Phasenwinkelwertes qF* nimmt daher den in Fig.7 in der Zeile SEL ί dargestellten Zustand an. Das Ausgangssignal SEL 1 des Selektors 41 wird einem Register 42 zugeführt, das an seinem Steuereingang einen Ladeimpuls L2 empfängt. Gemäß Fig.7 geht der Ladeimpuls L 2 am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 6 in jedem der Zyklen CY1 bis CV8 auf »1«. Das Register 42 enthält das Ausgangssignal SEL 1 des Selektors 41, wenn der Ladeimpuls L 2 auf »I« gegangen ist. Daher wird im Unterschied zu der sechsten Kanalzeit in den Zyklen CKl, CYX CY3, CY4 und CY5 in der sechsten Kanalzeit des Zyklus CY6 der von dem Akkumulator 32 ausgegebene Phasenwinkelwert qF* des sechsten Kanals in das Schieberegister 42 eingegeben. Zur Kanalzeit 6 in den Zyklen CYl und CYS werden die in dem Register 40 gespeicherten Phasenwinkelwerte qF* der Kanäle 7 und 8 in das Register 42 eingegeben. Der Ka"al des von dem Register 42 ausgegebenen Phasenwinkelwertes qF* nimmt also den in der Zeile R 2 in F i g. 7 dargestellten Zustand an.
Das Ausgangssignal R 2 des Registers 42 wird einem Tonerzeugungsteil 27 als Phasenwinkelwert ωί zugeführt, der in eine Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitfoige umgesetzt worden ist. Wie die Zeile R 2 in Fig. 7 zeigt, ist die Kanalzeit dieser Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitfolge gleich der Dauer eines Wiederholungszyklus der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeitfolge.
Bei dem anderen Umsetzer 29 für Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten in Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeiten handelt es sich um eine Schaltung zur Umwandlung der im Zeitmultiplex-Betrieb von dem Hüllkurvengenerator 22 erzeugten Hüllkurvenformendaten £Vfür die jeweiligen Kanäle von einer Hochgeschwindigkeits-Kanalfolge in eine Niedriggeschwindigkeits Kanalfolge. Der Uinsetzer 29 enthält ein Register 34, einen Selektor 44 und ein Register 45, die die gleichen Funktionen ausüben wie das Register 40, der Sc iktor41 und das Register 42 des Umsetzers 28. Die Hüllkurvenformdaten EV der jeweiligen Kanäle, die dem Umsetzer 29 zugeführt werden, werden von dem Register 45 ausgegeben, nachdem sie in eine Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitfolge gemäß R 2 in Fig. 7 umgesetzt worden sind. Das Ausgangssignal des Registers 45 wird dem Tonerzeugungsteil 27 al:; im Zeitmultiplexverfahren zeitgeteilter HuII-kurvenformwert E im Takt der Niedriggeschwindigkeits-Kanalfolge zugeführt.
Der Tonerzeugungsteil 27 führt eine Frequenzmodulationsrechnung auf der Basis des Phasenwinkelwcrtes cut aus, der in einen Niedriggeschwindigkeitswert umgewandelt worden ist. und erzeugt hierdurch die Wcllcnformampluudenwerte. Em Beispiel des Toner/.eugungsteils 27. der imstande ist. die Frequenzmodulation durchzuführen, ist detailliert in F ι g. 8 dargestellt. In F ι g. 8 wird die folgende Frequenzmodulationsrechnung unter Verwendung eines einzigen Rcchcnschaltungssystems im Zeitmultiplexbetrieb ausgeführt:
c(l) = F sin (cot + I sin k tot)
Hierin sind e(t) die durch Frequenzmodulationsrechnung zu ermittelnde Amplitude der Tonwellenform. F ein Amplitudenkoeffizient. d. h. ein Hüllkurvenformwert, ωί der Phasenwinkel eines Trägers, /der Modulationsindex und kwt der Phasenwinkel einer Modulutionswelle Der Phasenwinkelwert tot des Trägers entspricht dem von dem Akkumulator 32 (F i g. 5) ausgegebenen Phasenwinkelwert kF* und repräsentiert die Grundfrequenz des zu erzeugenden Tons, k ist eine eingestellte Konstante und kwt stellt eine Harmonischcnfrequenz eines zu erzeugenden Tones dar. Entsprechend der obigen Gleichung (I) werden zu beiden Seiten der Harmonischenfrequenz (kcu) zahlreiche Scitenbänder im Intervall der Grundfrequenz {ω) erzeugt, dcren Amplituden durch den Modulationsindex / bestimmt werden. Auf diese Weise wird eine Tonwcllcnform mit der gewünschten Spektralcharakteristik erzeugt. Gemäß F i g. 8 erfolgt zuerst die Berechnung des
Ausdrucks der Modulationswelle (I sin kwt) und dann wird die Lösung der gesamten Gleichung durch die Rechenschaltung unter Verwendung der Partiallösung des Ausdrucks der Modulationswelle (I sin kwt) berechnet.
Gemäß F i g. 8 wird der von dem Register 42 gelieferte Phasenwinkelwert ωΐ einem Multiplizierer 46 und dem B- Eingang eines Selektors 47 zugeführt. Dieser Phasenwinkelwert wt bleibt während einer Periode von der Hochgeschwindigkeitskanalzeit 7 in einem bestimmten Hochgeschwindigkeitszyklus bis zur Hochgeschwindigkeitskanalzeit 6 im nächstfolgenden Hochgeschwindigkeitszyklus, d h. eine Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeit, auf demselben Wert. Eine Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeit ist im vergrößerten Maßstab in Fig. 9 dargestellt. Im Multiplizierer 46 wird der numerische Wert k, der die Ordnung einer als Modulalionswelle zu benutzenden Harmonischenfrequenz darstellt, mit dem Phasenwinkelwert wt multipliziert, um den Phasenwinkelwert kmt der Modulationswelle zu erzeugen. Dieser Phasenwinkelwert kwi wird dem ,4-Eingang des Selektors 47 zugeführt. Der Selektor 47 empfängt an seinem Steuereingang ein Selektionssignal Sa, das gemäß Fig.9 in der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 1 auf »I« geht. Der Selektor 47 schaltet den seinem /4-Eingang zugeführten Phasenwinkelwert kwt der Modulationswelle, wenn das Selektionssignal Sa »1« ist, und schaltet den seinem B-Eingang /^geführten Phasenwinkelwert wt des Trägers durch, wenn das Selektionssignal Sr »0« ist.
Das Ausgangssignal des Selektors 47 wird einem Eingang eines Addierers 48 zugeführt. An den anderen Eingang des Selektors 47 ist das Ausgangssignal eines Tores 49 gelegt. Ein Torsignal C 1, das in der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 3 auf»1« geht, wird dem Steucreingang des Tores 49 zugeführt und das Ausgangssignal eines Registers 50 wird dem Addierer 48 zugeführt, wenn das Torsignal C 1 »1« ist. Das Ausgangssignaides Addierers 48 wird einer Sinustabelle 51 zugeführt. Die SinusUibelle enthält Sinusfunktionswerte in logarithmischer Form vorgespeichert und erzeugt die Sinusfunk· tionswerte. wobei das Ausgangssignal des Addierers 48 als Phasenwinkel-Adressensignal benutzt wird. Das Ausgjngssignal der Sinustabellc 51 wird einem Register 52 zugeführt. Dieses empfängt an seinem Steuereingang einen l.adeimpuls La, der gemäß F i g. 9 jeweils am Ende der Hochgcschwindigkeits-Kanal/eit 1 und am Ende der I lochgeschwindigkeits-Kanal/eil 3 auf »1« geht. Diis Register 52 enthalt das Ausgangssignal der Sinustabelle 51 gespeichert, wenn der t.adeimpuls La auf »1« gegangen ist.
Demnach führt das Register 52 das Laden des Ausgangssignals der Sinustabelle 51 am Ende der Hochgeschw.im!igkeits-Kanal/eit 1 durch. Da /u dieser Zeit der Selektor 47 den Phasenwinkelwert kwt an seinem A-Ijngang entsprechend dem Sclekiionssignal Sa. das »1« ist. durchschallet und das Torsignal 1 »0« ist. ist der dem Addierer 48 /ugeführte Wert null. Der Phasenwin kelwerl ko/t wird daher aus dem Addierer 48 ausgegeben und der Smusfunkiionswcn !<_>g sin λα/f der MqUulalionswelle wird in logarithmischer Form aus der Sinustabellc 51 ausgelesen. Dieses Ausgangssignal der Sinustabelle 51 wird einem Register 52 zugeführt.
Das Ausgangssignal des Registers 52 wird einem Addierer 53 zugeführt, der an seinem anderen Eingang das Ausgangssignal eines Sefektors 54 empfängt. Der Selektor 54 empfängt an seinem /t-Eingang den Modulationsindex / und an seinem ß-Eingang die Hüllkurvenformdaicn Evom Umsetzer 29 (Fig.5). Es sei angenommen, daß beide Werte /und Ein logarithmischer Form ausgedrückt sind, d. h. als log / bzw. log E Der Selektor 54 empfängt ferner an seinem Steuereingang ein Selektionssignal Sb, das gemäß F i g. 9 in der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 2 auf »1« geht Der Selektor 54 selektiert den Modulationsindex / (d. h. logl) an seinem A-Eingang, wenn dieses Selektionssignal Sb »1« ist und er selektiert den Hüllkurvenwert E (d. h. log E) wenn das Selektionssignal Sb »0« ist. Der Addierer 53 führt durch
ίο Addition der logarithmischer Werte eine im wesentlichen lineare Multiplikation durch und liefert sein Ausgangssignal an einen Logarithmus/Linear-Umsetzer 55. Das Ausgangssignal des Logarithmus/Linear-Umsetzers 55 wird einem Register 50 zugeführt, das an seinem S'euereingang einen Ladeimpuls Lb empfängt, der gemäß F i g. 9 jeweils am Ende der Hochgeschwi.-Jigkeits-Kanalzeiten 2 und 4 auf »1« geht. Das Register 50 speichert das Ausgangssignal des Logarithmus/Linear-Umsetzers 55 ein, wenn dieser Ladeimpuls auf »1« geht.
Wenn der Ladeimpuis Lb am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 2 auf »1« gegangen ist, wird der Sinusfunktionswert (log sin kcot), der in das Register 52 am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 1 eingegeben worden ist. von dem Register 52 ausgegeben und als Antwort auf das Selektionssignal Sb wird der Modulationsindex / am /4-Eingang des Selektors 54 durchgeschaltet. Der Addierer 53 führt demnach die folgende Rechnung aus:
log / + log sin ko)t = log (I sin kwt)
(2)
und der Logarithmus/Linear-Umsetzer 55 gibt den Wert / sin kwt aus. der durch Umwandlung des Ausgangssignals log (I sin kwt) des Addierers 33 entstanden ist. In das Register 50 werden am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 2 gemäß 7eile Rb in Fig. 9 das Produkt (I sin kwt) der Modulationsweile und des Modulationsindex eingegeben. Wenn das Torsignal C 1 auf die Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 3 übergeht.
wird der in dem Register 50 gespeicherte Modulationswert (I sin kwt) über das Tor 49 auf den Addierer 48 rückgekoppelt. Das Selektionssignal des Selektors 47 ist zu dieser Zeit »0«. so daß der Phasenwinkelwert wt des B-Eingangs durchgeschaltet wird. Der Addierer 48 führt daher die Rechnung
wt + I sin kwt
(3)
aus.
Αι·; der Sinustabelle 51 wird daher ein sinusförmiger Funktionswert ausgelesen, wobei die durch Gleichung (3) ausgedrückte Summe als Phasenwinkelwert benutzt wird. Bei dem sinusförmigen Funktionswert handelt es sich um ein frequenzmodulierendes Signal log sin (wt + I sin kwt) in logarithmischer Form. Dieses Signal wird in das Register 52 eingegeben, wenn der Ladeimpuls La am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 3 auf »1« gehl.
Zur HQthgeschwindigkeits-Kanalz.eit 4 ist das Selektionssignal Sb des Selektors 54 bereits auf »0« gegangen und der Hüllkurvenwellenformwert (log E) am ß-Eingang ist durchgeschaltet worden, so daß dieser Wert (log E) und das Frequenzmodulationssignal log sin (wt 4- / sin kwt) von dem Addierer 53 addiert werden. Als Ergebnis gibt der Addierer 53 den logarithmischen Ausdruck log E sin (wt + I sin kwt) des Produkts des Frequenzmodulationssignals und des Hüllkurvenformwirtes aus. Dieses Produkt wird von dem Logarithmus/
Linear-Umsetzer 55 in einen linearen Ausdruck umgewandelt und danach in das Register 50 eingegeben, wenn der Ladeimpuls Lb am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 4 auf »1« gegangen ist
Wie Zeile Rb in F i g. 9 zeigt, gibt das Register 50 den Amplitudenwert E(t) = Esin (on + /sin fcyrJderTonwellenform eines Kanals während einer Periodenzeit von der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 5 bis zur Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 2 des nächstfolgenden Hochgeschwindigkeits-Zyklus aus. Dieses Ausgangssignal des Registers 50 wird einem Register 56 eines Umsetzers 30 (F i g. 5) der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten in Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeiten umsetzt, als Ausgangssignal des Tonerzeugungsteils 27 zugeführt
Bei dem Umsetzer 30 handelt es sich um eine Schaltung zur Umsetzung der Kanalzeiten der für die jeweiligen Kanäle im Zeitmultiplexbetrieb von dem Tonerzeugungsteil 27 ausgegebenen Kanalzeiten. Das Regster 56 empfängt an seinem Steuereingang einen Ladeimpuis L 3, der gemäß F i g. 7 am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 8 auf »1« geht Das Register 56 empfängt den von dem Tonerzeugungsteil 27 (Register 50 in F i g. 8) ausgegebenen Tonwellenform-Amplitudenwert, wenn der Ladeimpuls L 3 auf »1« geht Zwischen der Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeit am Eingang des Tonerzeugungsteiles 27 (s. R 2 in Fig.7 und cot in Fig. 9) und der Kanalzeit am Ausgang des Tonerzeugungsteils 27 (s. Rb ir. F i g. 9) existiert eine Verzögerung von etwa 6 Zeitfenstern der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten. Daher nnmt der Kanal des von dem Register 56 ausgegebenen Wertes durch Eingeben der Tonwellenform-Amplitudenwerte der jeweiligen Kanäle in dieses Register 56 am Ende der Hochgeschwindigkeits-Kanal/cit 8 in Abhängigkeit von dem i^adeimpuls L 3 den in F ι g. 7 dargestellten Zustand R 3 an. In R 3 in F i g. 7 entspricht das Intervall einer Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit einem Zyklus der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit.
Das Ausgangssignal des Registers 56 wird dem A-Eingang eines Selektors 57 zugeführt. Das Ausgangssignal des Selektors 57 wird einem achtstufigen Schieberegister 58 zugeführt, das synchron mit den Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten von dem Impulstakt <P0 getaktet ist. Das Ausgangssignal des Schieberegisters wird auf den B- Eingang des Selektors 57 rückgekoppelt. Das Selektionssignal 52 des Selektors 57 ist ein Signal, das gemäß Γ i g. 7 in den jeweiligen Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeiten »I« wird, wie in der Zeile R 3 dargestellt ist. und zwar entsprechend einer Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit, die die gleiche Nummer hat. wie die Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeit. Wenn beispielsweise der Tonwellenform-Amplitudenwert der Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeit 8 aus dem Register 56 ausgegeben wird, geht das Signal 5 2 in der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 8 auf »I«. wogegen dann, wenn der Tonwellenform-Amplitudenwert der Niedriggeschwindigkeits Kanalzeit 1 ausgegeben wird, das Selektionssignal S2 in der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 1 auf »1· geht. Der Selektor 57 schaltet das dem /4-Eingang zugeführte Ausgangssignal des Registers durch, wenn das Selektionssignal 52 »1« ist und er schaltet das an seinem ß-Eingang anstehende Ausgangssignal des Schieberegisters 58 durch, wenn das Selektionssignal 5 2 »0« ist.
Die von dem Register 56 im Zeitmultiplexbetrieb ais Antwort auf die Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeiten (R 3 in F i g. 7) ausgegebenen Tonwellenform-Amplitudenwerte der jeweiligen Kanäle werden über den A-Eingang des Selektors 57 zu den entsprechenden Hochgeschwindigkeks-Kanalzeiten ausgegeben. Die in das Schieberegister 58 eingegebenen Tonwellenform-Amplitudenwerte der jeweiligen Kanäle werden über den ß-Eingang des Selektors 57 zirkulierend festgehalten. Auf die oben beschriebene Weise werden die Tonwellenform-Arrplitudenwerte der jeweiligen Kanäle im Zeitmultiplexbetrieb entsprechend den jeweiligen Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten von dem Register ίο 58 ausgegeben. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 58 wird dem Α-Eingang eines Selektors 59 zugeführt.
Das Ausgangssignal ties Selektors 59 wird einem a-htstufigen Schieberegister 60 zugeführt, das von dem Impulstakt Φα des Systems getaktet ist und dessen Ausgangssignal auf den ß-Eingang des Selektors 59 rückgekoppelt ist. Der Selektor 59 empfängt an seinem Steuereingang das Übertragssignal CA 1 vom Akkumulator 32Λ. Wenn dieses Übertragssignal CA 1 »1« ist, wird das dem /4-F.ingang des Selektors 59 zugeführte Ausgangssignal des Schieberegisters 58 durchgeschaltet und in das Schieberegister 60 eingegeben, wogegen dann, wenn das Übertragssignal CA 1 »0« ist, das Ausgangssignal des Schieberegisters 60 über den ß-Eingang des Selektors 59 zirkulierend festgehalten wird.
Der Selektor 59 ind das Schieberegister 60 dienen zur Synchronisierung der Zeitsteuerung der Änderung der Tonwellenform-Amplitudenwerte, die von dem Tonerzeugungsteil 27 durch Niedriggeschwindigkeits-Verarbeitung geliefert werden, mit den Zeitpunkten des Übertragssignals CA 1. Der Umsetzer 30 bewirkt nur die Umsetzung der Zeitmultiplex-Kanalzeiten von dem Niedriggeschwindigkeitsbetneb in den Hochgeschwindigkeitsbetrieb und steuert nicht die zeitliche Änderung der Wellenform-Amplitudenwerte. Andererseits erfolgt die Zeitsteuerung des Wechsels der Tonwellenform-Amplitudenwerte durch den Niedriggeschwindigkeits-Umwandlungsprozeß von dem Umsetzer 28 zum Ton erzeugungstell 27 durch Verschiebung des Zeitpunkts des Wechsels der Phasenwinkelwcne qF'. Zur Korn pensation dieses Schiebevorgangs werden die von dem Schieberegister 58 ausgegebenen Amplitudenwerte von dem Übertragssignal CA 1 abgetastet und in dem Schieberegister 60 gespeichert Das Übertragssignal CA I wird synchron mit dem Zeupunkt des Wechsels des Phasenwinkelwertes ql·' des jeweiligen Kanals erzeugt (Fig. 6). Durch neue Abtastung des Tonwellenform-Amplitudenwenes durch das auf die oben beschriebene Weise mit der Abiastfrequen/ harmonisierte Übertragssignal CA ! können die I onfrequenzen der Ton vellenform-Amplitudenwerte der jeweiligen Kanäle, die im Zeitmultiplexbetrieb von dem Schieberegister ausgegeben werden, exakt mit der Abtastfrequenz harmonisiert werden. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 60 wird einem Akkumulator 23 zugeführt, wo die Tonwellenform-Amplitudenwerte aller Kanäle fur eine Abtastpenode aufsummiert werden. Die Summe wird während einer Abtastperiode in einem Regster 24 gespeichert und danach von einem Digital/Analog Umseizer 25 in ein Analogsignal umgesetzt, das einem KJangsystem zum Abstrahlen des Tones zugeführt wird.
Die Umsetzer 28 und 29, die Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten in Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitcn umwandeln, können lediglich aus den Regisiern 42 und 45 bestehen, in diesem Fall erfolgt die Zeitsteuerung der Erzeugung des Ladeimpulses L 2 unterschiedlich von der in Fig. 7 dargestellten Art. Im einzelnen ist die Schaltung derart ausgebildet, daß der in F i g. 7 am Ende
19
der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeit 6 in den jeweiligen Zyklen CYi,CY2,...(d. h. mit einer Periodendauer von 8 Zeitfenstem erzeugte) Ladeimpuls L 2 mit einer Periodendauer von 9 Zeitfenstem erzeugt wird. Durch diese Verarbeitung kann der Phasenwlnkelwert qF* abgetastet werden, wobei der Kanal gemäß 1. 2, 3, 4 ... alle neun Zeitfenster um einen Kanal weitergeschoben wird, so Jaß die Daten der jeweiligen Kanäle mit einer Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitsteuerung, die ein Intervall von 9 Zeitfenstem hat, aufgeteilt werden können. In diesem FaI! ist jedoch die Niedriggeschwindigkeits-Kanalzeitsteuerung nicht in Übereinstimmung mit einem Zyklus (8 Zeitfenster) der Hochgeschwindigkeits-Kanalzeitsteuerung und die Intervaiistruktur des Tonerzeugungsteils 27 oder die. Konstruktion des Umsctzers 30 für Hochgeschwindigkeits-Kanalzeiten in Nicdriggeschwindigkeits-Kanalzeiten wird komplizierter.
Hierzu 6 Biatt zeichnungen
25
30
35
40
45
50
55
60

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Elektronisches Musikinstrument mit einem Phasenwinkelsignale im Zeitmultiplexbetrieb erzeugenden Phasenwinkelgenerator, dessen Phasenwinkeisignale sich jeweils zu vorbestimmten Abtastzeitpunkten eines konstanten Intervalls mit einer der Frequenz des zu erzeugenden Tones entsprechenden Anderungsrate von einem ersten Wert (MIN) bis zu einem zweiten Wert (MAX) fortschreitend ändern, und einem Tongenerator zur Erzeugung von Tonsignalen auf der Basis des fortschreitenden Wertes der Phasenwinkelsignale. gekennzeichnet durch eine Rücksetzschaltung (60, 19, 18; 61, 39, 35), die den Wert des Phasenwinkelsignals in jeder Abtastzeit bei Erreichen des zweiten Wertes (MAX) auf den ersten Wert (MIN) zurücksetzt.
2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, daziLirch gekennzeichnet, daß der Phasenwinkeigeneraior einen Akkumulator(i5;32) enthält, dessen modulo-Zahl gleich dem zweiten Wert (MAX) ist und der jeweils zu den festgelegten Rechenzeiten des Intervalls eine der Frequenz des zu erzeugenden Tones entsprechende, die Änderungsrate bildende Konstante (F; Fa. Fg)addiert oder subtrahiert und ein Übertragssignal erzeugt, wenn der Akkumulationswert die modulo-Zahl erreicht, und daß die Rücksetzschaltung (60, 61) zu den Rechenzeiten, zu denen das Übertragssignal (CA: CAx. CAi) von dem Akkumulator (15; 32) erzeugt wird, das Phasenwinkelsignal auf den e-r.ten Wert zurücksetzt
3. Elektronisches Musikinstr ment nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante (Fa. Fh) einen einer Note innerhalb einer Oktave entsprechenden ersten Anteil (F*) und einen der Oktave entsprechenden /weiten Anteil (Fb) aufweist.
daß der Akkumulator (32) einen ersten Akkumulatorteil (32A^ aufweist, der den ersten Anteil (Fn) der Konstanten (F.\. Fb) mit einer vorbestimmten Rechen-Zeitsteuerung repetierend addiert oder subtrahiert, dessen modulo-Zahl einem dritten Wert entspricht und der einen ersten fortschreitenden Wert erzeugt, und einen zweiten Akkumulatorteil (32ß/ dessen mndulo-Zahl gleich dem zweiten Wert ist und der den /weiten Anteil (Fr) der Konstanten jeweils bei Erzeugung eines ersten Übertragssignals durch den ersten Akkumulatorteil [32A) repetierend addiert oder subfahiert und einen /weiten fortschreitenden Wert erzeugt und
daß die Rücksetzschaltung (60, 61) bei Erzeugung eines zweiten Übertragssignals (CA 2) durch den zweiten Akkumulatorteil (32B) den ersten und den zweiten fortschreitenden Wert zurücksetzt
4. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche I bis J. dadurch gekennzeichnet.
daß eine Noteneinstelleinrichtung (11) zur Auswahl einer vun zaiilreichcti Noten und eine Tasten/uord- 6Q nungsschaltung (13) zur Zuordnung der ausgewählten Note zu einem von mehreren Tonerzeugungskanälen vorgesehen sind,
daß der Phasenwinkelgenerator (15,32) Phasenwinkelsignale im Zeitmultiplexbetrieb in einer der Zahl der ausgewählten Noten entsprechenden Anzahl für eine entsprechende Zahl von Tonerzeugungskanälen liefert, wobei in jedem Kanal, dem ein Phasenwinkelsignal zugeordnet wurde, dieses Phasenwinkelsignal sich zu jeder Abtastzeit des Zeitmultiplex-Zeitintervalls für jeden der Tonerzeugungskanälc mit einer der Frequenz der dem betreffenden Kanal zugeordneten Note entsprechenden Anderungsrate verändert,
daß die Rücksetzschaltung (60, 61) jeweils dann, wenn eiii Phasenwinkelwert zum Abtastzeitpunkt eines Kanals den zweiten Wert erreicht, den fortschreitenden Phasenwinkelwert für diesen Kanal rücksetzt und
daß der Tongenerator in Abhängigkeit von den ihm von dem Phasenwinkplgenerator im Zeitmultiplexbetrieb zugeführten Phasenwinkelsignalen Tonsignale in den zugeordneten Kanälen erzeugt.
5. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen ersten Speicher (28) zur vorübergeilenden Speicherung der von dem Generator (32) aufeinanderfolgend erzeugten Phasenwinkelwerte, nachdem uieier Uni Nicdriggcschwiridigkciis-Zeiisicüerüng abgetastet worden ist. und zur Angabe der gespeicherten Phasenwinkelwerte als fortschreitender Wert an den Tongenerator (27), einen zweiten Speicher (30) zur vorübergehenden Speicherung der von dem Tongeneranr (27) erzeugten Tonwellenforiit-Amplitudenwerte nach dessen Abtastung mit Hochgeschwindigkcits-Zeitsteucrung und
einen dritten Spe'cher (59, 60) zur Speicherung der Tonwellenform-Amplitudenwerte vom /weilen Speicher (30) zu jeder Abtastzeit, zu der der Phasen winkelwert in dem Phasenwinkelgenerator auf den ersten Wert rückgesetzt wird, wobei das Ausgangssignal des dritten Speichers als Tonsignal benutzt wird.
6. Elektronisches Musikinstrument nach den Ansprüchen 3 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anteil (Fn) der Okt ive dt, /u erzeugenden Tones entspricht und daß dem diitten Speicher (59, 60) die Tonwellenform-Amplitudenwerte des /weiten Speichers (30) jedesmal dann eingegeben wer den. wenn von dem ersten Akkumulatorteil (12A) das Übertragssignal (CA 1) erzeugt wird
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