DE3240084A1

DE3240084A1 - Elektronische schlagwerksuhrenschaltung und verfahren zum frequenzgenauen gewinnen vorgegebener toene durch digitale frequenzteilung

Info

Publication number: DE3240084A1
Application number: DE19823240084
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dr. 8000 München Hentzschel
Original assignee: Eurosil Electronic GmbH
Current assignee: Eurosil Electronic GmbH
Priority date: 1982-05-26
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-05-17
Also published as: US4476765A

Description

FP 645 Z1

Fg/Pa ~^S"

EUROSIL GMBH, D-8057 Eching

Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung und

Verfahren zum frequenzgenauen Gewinnen vorgegebener Töne durch digitale Frequenzteilung

(Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 32 19 731.4)

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schlagwerksuhrenschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum frequenzgenauen. Gewinnen vorgegebener Töne durch digitale Frequenzteilung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 8.

Bekanntlich lassen sich aus einer vorgegebenen Frequenz mittels digitaler Frequenzteiler nicht belieb'iige Ausgangsfrequenzen gewinnen, weil bei der digitalen Frequenzteilung primär ganzzahlige Divisoren wirksam sind. Im Beitrag von

D. Gössel "Digitale Erzeugung musikalischer Tonintervalle" (Seiten 184 bis 190 des Buches PHILIPS, UNSERE¹-FORSCHUNG IN DEUTSCHLAND; 1964) ist dargestellt, wie hinderlich diese Einschränkung ist, wenn, durch eine Folge von Tönen einer Oktave, eine Melodie dargestellt werden soll. Um hinreichend viele Einzeltöne in hinreichend genauer Grundfrequenz-Relation zueinander aus einer einzigen Taktfrequenz über digitale Frequenzteiler zu gewinnen wird dort vorgeschlagen,die Eingangs-Taktfrequenz und demzufolge auch die Anzahl der einzelnen Teilerstufen so weit heraufzusetzen, daß die Frequenzabweichungen zwischen den einzelnen sich dabei ergebenden Tönen der Oktave in Hinblick auf den vorgesehenen Einsatzfall gerade noch vertretbar bleiben. Andererseits ergibt sich aus denselben dortigen Darlegungen, daß hinsichtlich

einzelner Töne bei vertretbarem SchaItungsaufwand doch ganz beträchtliche Frequenzabweichungen unumgänglich sind.Das mag für den dortigen Anwendungsfall (Referenztongerät für das Stimmen von Tasten-Musikinstrumenten) hinnehmbar sein; wenn jedoch die dort erzielbaren Töne zu (Mehrton-)Klängen gemischt werden sollen, deren Aufeinanderfolge ihrerseits eine Melodie ergeben soll, kommt es zu einzelnen Dissonanzen mit dem Ergebnis nicht mehr hinnehmbarer Abweichungen

vom gewünschten Klangeindruck.
10

Diese Problematik wiegt desto schwerer, als bei einer Schaltungsrealisierung für niedrige Betriebsspannung in CMOS-Technologie aus physikalischen Gründen einer Frequenzerhöhung seitens der Eingangs-Taktfrequenz vergleichsweise enge

^5 Grenzen gesetzt sind. Ferner wird aus technologischen Gründen die Substratfläche durch Frequenzteilerschaltungen verglichen mit der Ausbildung von logischen Gatterschaltungen - überproportional belegt, weshalb eine starke Erhöhung der Eingangs-Taktfrequenz bei vorgegebener Fläche eines integrierten Schaltkreises nicht ohne weiteres möglich ist.

In Erkenntnis dieser Zusammenhänge und Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Schaltung bzw. das gattungsgemäße Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß ohne großen schaltungstechnischen Mehraufwand eine praktisch beliebig gute Annäherung an eine bestimmte, vorgegebene Ausgangsfrequenz möglich ist; und das sogar auch dann noch, wenn die Eingangs-Taktfrequenz kein Vielfaches der gewünschten Ausgangsfrequenz darstellt, welches mittels einfacher digitaler Teilerschaltungen darstellbar ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei der Schaltung gemäß dem Oberbegriff des An-Spruches 1 bzw. bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 8 zusätzlich die im jeweiligen kennzeichnenden Teil angegebenen Maßnahmen getroffen werden.

- BAD ORIGfMAL

Das Wesen der Erfindung liegt also insbesondere darin, die Erzeugung der Ausgangsfrequenz durch sukzessiven Abruf abgespeicherter digitalisierter Amplitudenwerte, einer vorgegebenen Schwingungsform dadurch geringfügig zu modifizieren (in der Grundschwingungs-Frequenz also geringfügig zu erhöhen oder zu erniedrigen), daß die Zyklen der schrittweisen Speicher-Auslesung ohne Eingriff in diese Speicherorganisation - also bei beibehaltener Auflösung des Schwingungsverlaufes über der Zeit - geringfügig zeitlich gedehnt oder gestaucht werden; indem beim zyklischen Auslesen jeweils die Fortschaltung von einem bestimmten Speicherplatz auf den ihm nachfolgenden geringfügig positiv oder negativ verzögert (also verzögert oder beschleunigt) wird. Das·ist insbesondere dadurch realisierbar, daß vor dem Adressenzähler für die zyklische Speicheradressierung (also Auslesung) ein umsteuerbares Verzögerungsglied eingesetzt wird, das für bestimmte Grundtöne (die bei exakter digitaler Frequenzteilung eine zu große Frequenzabweichung von der Sollfrequenz aufweisen wurden) die Speicher-Weiterschaltung im beschriebenen Sinne beeinflusst. Diese (positiv oder negativ wirkende) "Verzögerungs"-Beeinflussung an bestimmten Stellen (Adressen) der Speicherauslesung ist dabei, im Rahmen dieser Zusatzerfindung, dahingehend zu verstehen, daß sie nicht etwa nur bei einem einzigen Speicherauslesezyklus wirksam gemacht wird, sondern an der jeweiligen Adresse bei jedem Zyklus der Folge,und die Schwingung des aktuellen Grundtones liefert. Die für diese Beeinflussungen in Betracht gezogenen Speicherplätze sind vorzugsweise diejenigen, an denen geringe Unterschiede der quantisierten Amplitudenwertfolge über der Zeit vorliegen; so daß durch diesen Frequenzkorrektureingriff keine hörbaren, störenden Amplitudensprünge auftreten. Für welche Ton-Grundfrequenzen solche Eingriffe erforderlich sind, ergibt sich aus der Sollfrequenz in Relation zur schaltungstechnisch vorgege-

...4 BAD ORIGINAL

benen Eingangs-Taktfrequenz und zum ebenfalls schaltungstechnisch vorgegebenen Frequenzteiler, ist also schon bei der Abspeicherung der Tonfrequenz-Information durch zusätzliche Informationseinspeicherung gleich mit berücksichtigbar. ...

Die Funktion eines solchen umsteuerbaren Verzögerungsgliedes wiederum lässt sich schaltungstechnisch besonders elegant durch derartigen Eingriff in die Frequenzteiler-Funktion des Zählpulsfolgegebers - der also durch digitale Frequenzteilung aus der Eingangs-Taktfrequenz die Zählfrequenz für den Adressenzähler gewinnt - realisieren, daß die Fortschaltung des Adressenzählers bei jeweiligem Erreichen einer indizierten Speicheradresse des zyklisch auszulesenden Amplitudenspeichers beeinflusst (also verzögert oder beschleunigt) wird. Bei einer Frequenzteilung auf Basis einer Impulszählung, wie sie für große und veränderliche Teilerfaktoren (Divisoren) üblicherweise bevorzugt wird, genügt für die Realisierung der Wirkung des Verzögerungsgliedes ein entsprechender Eingriffen die Zähler-Abfrage; etwa durch Modifikation des Ansprechverhaltens eines Vorgabe-Abfrage-Komparators, in dem Sinne, daß sein Ansprechaugenblick um einen Zählschritt (also auf Erscheinen des vorigen aber nächsten Eingangs-Taktimpulses) verändert wird.

Größere, sowohl verzögernde wie beschleunigende, Eingriffe in die Adressen-Fortschaltung während des Amplitudenspeicher-Auslesezyklus lassen sich dagegen einfacher dadurch realisieren, daß (bei Freigabe aus dem Amplitudenspeicher) vorübergehend die Tonfrequenz-Information modifiziert wird, indem dem entsprechenden Zahlenwert ein Korrekturwert hinzuaddiert oder abgezogen wird.

Im Ergebnis kommt es durch alle diese Maßnahmen also während jedes Speicherabfragezyklus zu einer vorübergehenden Umschaltung des wirksamen digitalen Teilerverhältnisses mit

dem Ergebnis, daß die Abfragezyklen ohne sonstige Beeinflussung geringfügig gestreckt oder gestaucht und die Grundfrequenz des aus dem Speicher rückgewonnen Amplitudenverlaufes dementsprechend auf einen Wert korrigiert wird, der kein ganzzahliges Teilerverhältnis zur Eingangs-Taktfrequenz darstellt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche mittels Blockschaltbildern vereinfacht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen zur erfindungsgemäßen Lösung. Bezugnehmend auf die Gesamtdarstellung in der einzigen Zeichenungs-Figur der. Hauptanmeldung zeigt:

Fig. 1 Zwischen dem Adressenzähler und seinem Zählpulsfolgegeber die Einschaltung eines der erläuterten umsteuerbaren VerzÖgerungsglieder für die zyklische lokale Beeinflussung der Speicher-Auslesung,

Fig. 2 ein einfaches Funktionsbeispiel für ein solches

Verzögerungsglied mit einem entsprechend angepass- ■- ten Zählpulsfolgegeber und

Fig. 3 ein weitergebildetes Ausführungsbeispiel für ein solches Verzögerungsglied, nun unter Beibehaltung des ursprünglichen Zählpulsfol^gebers gemäß z.B. Fig. 1.

■ .

Zum periodischen Auslesen von Amplitudenspeichern 4 durch aufeinanderfolgende Ansteuerung ihrer Speicheradressen 5 mittels Adressenzählern 22 liefern, wie in der Hauptanmeldung beschrieben, Zählpulsfolgegeber 23 Zählpulsfolgen. Deren Pulsfolgefrequenzen bestimmen, im Verhältnis zum Zähl-

... 6 BAD ORIGINAL

-h-

unfang des Adressenzählers 22, die aufeinanderfolgenden AuS-leseperioden der Amplitudenspeicher 4, und somit die Grundfrequenzen der darin digitalisiert abgespeicherten Amplitudenverläufe von Klängen aus Grund- und Oberwellen nach deren Rückgewinnung durch Digital-Analog-Wandlung vor einer Audioschaltung 2. Jene Zählpulsfolge wird durch Impulsfrequenzteilung aus der höherfrequenten Taktfrequenz aus einem Taktgeber 20 gewonnen. Der aktuelle Teilerfaktor (Divisor), und damit die momentane Grundfrequenz des aus dem Amplitudenspeicher 4 ausgelesenen Tonsignales, ist aus einem Melodienspeicher 24 nach Maßgabe eines eingespeicherten Klangfolgeprogrammes (Melodie) vorgegeben, um diese Melodie, nach der elektroakustisehen Umwandlung in der Audioschaltung 2, hörbar abzustrahlen.

Ausgehend von einer vorgegebenen Taktfrequenz ist durch die digitale Frequenzteilung innerhalb des Zählpulsfolgegebers nicht ein beliebiger Bruchteil jener Taktfrequenz als Zählpulsfolgefrequenz für den Adressenzähler 22 erzielbar.

-

Eine für die Gegebenheiten der Praxis realistische Taktfre-

quenz beträgt beispielsweise 2 =131 072 Hz für einen Amplitudenspeicher 4 mit über η = 64 Speicheradressen 5 nacheinander abrufbaren, digitalisiert abgespeicherten Amplitudenwerten. Wenn die Grundfrequenz der ausgelesenen, und für die Audioschaltung 2 in ein kontinuierliches Signal rückzuwandelnden, Amplitudenwertfolge dem Noten-Ton "h" = 246,70 Hz entsprechen soll, ergibt die Ansteuerung des Adressenzählers22 mit einer im Zählpulsfolgegeber 23 durch den Wert 7 geteilten Taktfrequenz eine Grundfrequenz von 292,57 Hz; eine Division der Taktfrequenz durch 9 ergäbe eine Ausgabe-Grundfrequenz von 227,56 Hz. Bei der vorgegebenen Taktfrequenz wäre für den exakten Ton "h" eine Division durch 8,3 erforderlich. Diese Division ist aber mittels digitaler Teiler nicht möglich, und die Division durch den Wert 8 ergäbe schon

--.; - -BADORlGiNAL

256,00 Hz. Der Ton "h" ist unter den vorgegebenen Randbedingungen also günstigenfalls mit dieser Abweichung von + 3,77 % Genauigkeit erzielbar. Entsprechende Ungenauigkeiten ergeben sich bei Ableitung anderer Töne aus der gegebenen Taktfrequenz mittels anderer ganzzeiliger Teilungsfaktoren. Eine Überlagerung von Klängen mit derartigen Frequenzabweichungen ihrer Grundfrequenzen von den Sollfrequenzen erbringt jedoch Dissonanzen und keinesfalls den anzustrebenden Klangcharakter.

Bei gleicher Taktfrequenz wären zwar günstigere Ergebnisse erzielbar, wenn pro Grundperiode eine geringere Anzahl an Amplitudenwerten digitalisiert abgespeichert wäre, der Adressenumfang η also verringert würde. Das würde aber auf-rgrund des Shannon-Abtasttheorems die Ordnungszahl der im Amplitudenverlauf erfassten Qberwellen zu stark in Hinblick auf den gewünschten natürlichen Klangcharakter reduzieren.

Um dennoch mit vertretbarem Taktgeber- und Teileraufwand eine wesentlich genauere Annäherung an vorgegebene Frequenzen, insbesondere an gemäß ausgewählten Tönen vorgegebene Grundfrequenzen zu erzielen, ist der Ansteuerung des Adressenzählers 22 ein umsteuerbares Verzögerungsglied 130 vorgeschaltet; das je Speicherauslesezyklus für eine oder mehrere der Speicheradressen 6 (n) eine (positive oder negative) Verzögerung der Fortschaltung auf die nächstfolgende Speicheradresse 5 (n + 1) durch Verkürzung oder Verlängerung des momentanen Zählimpulses oder der Zählimpulspause und dementsprechend eine Stauchung oder Dehnung der aufeinanderfolgenden Auslesezykluszeiten bewirkt. Denn es wird dann in jedem Zyklus das Durchlaufen des fest vorgegebenen Adressenumfanges η geringfügig zeitlich gestaucht oder gedehnt; trotz des schaltungstechnisch beibehaltenen digitalen Teilerverhältnisses im Zählpulsfolgegeber 23 entspricht das einer geringen Variation des wirksamen Teilerverhältnisses, also einer geringfügigen Verringerung bzw. Erhöhung der Grundfrequenz.

BAD ORIGIWAL *"⁸

Durch Vorgabe definierter Umsteuerungen eines derart wirkenden Verzögerungsgliedes 130 für die jeweiligen, aus dem Melodienspeicher 24 gerade vorgegebenen Töne lässt sich somit trotz nur grober Annäherung des schaltungstechnischen Teilerverhältnisses die gewünschte Ausgangs-Grundfrequenz bei. der Speicherauslesung praktisch fast beliebig gut annähern. Es ist hierfür lediglich der Melodienspeicher 24 für jeden der aufeinander auszulesenden Töne zusätzlich mit einer Verzögerungsinformation 131 (nach Maßgabe der gegebenen Taktfrequenz und der Auslegung des Zählpulsfolgegebers 23) auszustatten, nämlich über Anzahl und/oder Wert der Fortschalt-Verzögerungen pro Zyklus.

Jene vorübergehende Variationen der Zählpulsfolgefrequenz während jeweils eines Melodienspeicher-Auslesezyklus sind zweckmäßigerweise über diesen Auslesezyklus, also über den Umfang η der Speicheradressen 5 verteilt, um keine Auswirkungen auf den akustischen Amplitudeneindruck nach der Digital-Analog-Wandlung hervorzurufen. Aus diesem Grunde erfolgt jener Eingriff in die Zählpulsfolge zweckmäßigerweise auch möglichst nur dann, wenn der im Amplitudenspeicher 4 digitalisiert abgespeicherte Amplitudenverlauf einen geringen Gradienten, also geringe Amplitudenwert-Schwankungen von einer (n) zur nächstfolgenden (n + 1) Adresse 5 aufweist. Im in Fig. 1 dargestellten prinzipiellen Realisierungsbeispiel ist hierfür jedes der η adresssierbaren Bytes (also eine jede der η Adressen 5) mit wenigstens einer zusätzlichen Speicherzelle ausgestattet, in der (dargestellt durch ein "x") als Verteilungsinformation 133 abgespeichert ist, welche Amplitudenwerte der abgespeicherten Amplitudeiiwertfolge sich aufgrund geringen Gradientens für einen Frequenzkorrektur-Eingrj.ff in die Zählpulsfolge für den Adressenzähler 22 besonders eignen. Innerhalb des Verzögerungsgliedes 130 ist symbolisch durch eine Torstufe 132' berücksichtigt, daß - falls für den mo-

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-ß '

mentan aufgerufenen Grundton im Melodienspeicher 24 eine positive oder negative Verzögerung information 131 enthalten ist - nur bei Erreichen bestimmter (n) der Speicheradressen 5 die Verzögerung oder Beschleunigung des Weiter-Schaltens auf die nächste (n + 1) der Speicheradressen 5 erfolgen kann.

Untersuchungen haben gezeigt, daß es für die Belange der Praxis in der Regel schon reicht, während eines Teiles jedes Amplitudenspeicher-Auslesezyklus den im Zählpulsfolgegeber 23 vom Melodienspeicher 24 momentan vorgegebenen, wirksamen digitalen Teilerfaktor um den Wert Eins zu erhöhen oder zu erniedrigen. So erbringt für die beim obigen Berechnungsbeispiel vorausgesetzten Randbedingungen (Taktfrequenz : 131 072 Hz; Umfang des Amplitudenspeichers 4 : Bytes, also η = 64 beim Zähler 22 für die sukzessive Ansteuerung der Speicheradressen 5) ein wirksamer Teilerfaktor von 8 während 45 Adressenschritten und ein wirksamer Teilerfaktor von 9 während der verbleibenden 19 Adressenschritte eine Ausgangs-Grundfrequenz von 246,84 Hz und damit nur noch die in der Praxis vernachlässigbare Abweichung von 0,05 % von der Sollfrequenz 246,7 Hz entsprechend dem ^. Ton "h". Die Wirkung des umsteuerbaren Verzögerungsgliedes 130 ist also durch eine vorübergehende Erhöhung des Teilerfaktors um den Wert Eins realisiert. Die Verzögerungsinformation 131 besteht dann einfach aus einer Zahl, die angibt, wie viele Adressen verzögert weiterschalten sollen, um im Ergebnis die Grundfrequenz des Klanges etwas abzusenken. Ein diesbezügliches Ausführungsbeispiel ist in Fig.2 dargestellt. Der Zählpulsfolgegeber 123 ist im wesentlichen wie der Zählpulsfolgegeber 23 nach der Hauptanmeldung aufgebaut; jedoch mit der Besonderheit, daß ein Komparator 125 vorgesehen ist, der auch bei Überschreiten des vorgegebenen Wertes (B) durch die Zahlenfolge (A) noch ein Signal ausgibt, nämlich an einem Verzögerungsausgang 134.

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-yi-

-A-

Beim normalen, unbeeinflussten Betrieb zur Ansteuerung des Adressenzählers 22 mit Zählpulsen ist im in Fig. 2 dargestellten Realisierungsbeispiel ein dem Komparator-Ausgang 135 nachgeschaltetes UND-Glied 136 über einen Umschalter 137 freigegeben, so daß bei der Koinzidenzbedingung (A = E) das UND-Glied 136, durchschaltet und damit über ein ODER-Glied 138 ein Rücksetzpuls auf den Zähler 26 sowie ein Zähl puls -auf den Adresszähler 22 geliefert werden. Wenn jedoch für die momentan gewünschte Grundfrequenz - also für die mo mentanen Amplitudenspeicher-Auslesezyklen - zur geringfügigen Frequenzabsenkung eine Feinkorrektur des im Zählpulsfol gegeber 123 vorgegebenen Teilerverhältnisses erforderlich ist, liefert der Melodienspeicher 24 außer der Frequenzinformation (Vorgabewert B) eine Verzögerungsinformation 131 zum Setzen eines RückwärtsZählers 139. Dieser wird bei Erreichen jeder Speicheradresse 5 im Amplitudenspeicher 4 vom Adressenzähler 22 um einen Schritt zurückgesetzt, unter der eine Verteilungsinformation 133 an eine Torschaltung 132 ge liefert wird. Über die Torstufe 132' wird der Umschalter 137 auf den wirksamen Teilerfaktor B + 1 gesetzt, wenn die Verteilungsinformation 133 ansteht und der Rückwärtszähler 139 noch nicht auf Null zurückgezählt wurde. Daraus folgt ein Sperren des UND-Gliedes 136 während der entsprechenden Speicheradressen 5. Das ODER-Glied 138 schaltet in diesen Fällen erst bei A > B und somit erst nach einem weiteren Takt der höherfrequenten Taktpulsfolge aus der Taktquelle 20 durch, nämlich nun angesteuert vom Verzögerungsausgang 134 des !Comparators 125.

Wenn bei größerer Variationsbreite der Verzögerungs-Eingriff in beiden Richtungen möglich sein soll, kann gemäß Fig. 3 das Verzögerungsglied 130^u einen über einen Torsteuereingang 132" vorübergehend freigebbaren Addierer 140 (vor dem Komparator-Eingang für die momentane Grundfrequenzvorgabe B) aufweisen. Die vom Melodienspeicher 24 zum

BAD ORIGiMAL '

jeweiligen Ton gelieferte Verzögerungsinformation 131 weist dann auch eine binärverschlüsselte Mehrbit-Information Über die Größe der Teil endschaltung (_+ v) auf; mit der Folge, daß der Komparator 25 im Zuge jedes Auslesezyklus vorübergehend auf einen ganz anderen Vergleichswert (B' = B + v) umschaltet, also das resultierende Teilerverhältnis im Zählpulsfolgegeber 223 für die Folge der AmpIitudenspeieher-Auslesezyklen nun periodisch stärker(für stärkere Dehnung oder

Stauchung der resultierenden Zyklusdauern)verändert wird. 10

Das ist in Fig. 3 für den Fall skizziert, daß diese betragsmäßig größere Teilerumschaltung bei jeder im Amplitudenspeicher 4 enthaltenen Verteilungsinformation 133 eintreten soll Sollen die Verteilungsinformationen 133 unabhängig von auf-

'5 tretenden Zyklusfrequenzen sein, dann ist - insoweit entsprechend den Gegebenheiten nach Fig. 2 - die Verzögerungsinformation 131 mit der Anzahl der Adressen 5 zu versehen, bei welchen eine Teilerbeeinflussung auftreten soll; und diese Anzahl ist wieder in einen Zähler zu übergeben, nach dessen Zählende im momentanen Zyklus keine Addition + ν mehr wirksam wird. <

BAD ORIGIMAL

FF 643 Z1
Fg/Pa

Bezugszeichenliste

2 Audiοschaltung

4 Amplitudenspeicher

5 Speicheradressen von 4 (1...n)

20 Taktgeber (für 23-22) ' ■

22 Adressenzähler (für Adressierung von 5/4) 23,123 Zählpulsfolgegeber (zwischen 20 und 22) 24 Melodienspeicher (zur Steuerung von 23, 123) 25,125 Komparator (in 23, 123; zwischen 24 und 26) 26 Zähler (in 23, 123; hinter 20)

130 umsteuerbares Verzögerungsglied (vor 22)

131 Verzögerungsinformation (bei 24)

132 Torschaltung (vor 139); 132' Torstufe (für 133)

133 Verteilungsinformation (bei 4)

134 Verzögerungsausgang (von 125)

135 Komparatorausgang (von 125)

136 UND-Glied

137 Umschalter

138 ODER-Glied

139 Rückwärtszähler

140 Addierer (in 130" zwischen 24 und 23/25)

Claims

FP 643 Ζ1
Fg/Pa

Patentansprüche

Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung; mit einer zeitgesteuerten Signalsteuerschaltung für eine speicherprogrammierte Klangerzeugungsschaltung mit Amplitudenspeicher (4), in dem eine Folge diskreter Amplitudenwerte einer Periode eines Schwingungsgemisches aus Grundwelle und Oberwellen digitalisiert abgespeichert ist, die mit unterschiedlich vorgebbarer Zyklusfrequenz,zur Ansteuerung einer Audioschaltung (2) über einen Digital-Analog-Wandler, auslesbar ist, wobei für Überlagerung mehrerer Klänge jedem Klang ein Amplitudenspeicher (4) zugeordnet ist, deren Ausgangssignale einander überlagert sind, und wobei für die Adressierung der Amplitudenspeicher (4) diesen Adressenzähler (22) vorgeschaltet sind, die aus einem Taktgeber (20) über Zählpulsfolgegeber (23) ansteuerbar sind, welche aus einem.Melodienspeicher (24) umschaltbare Teilerverhältnisse· aufweisen, insbesondere nach Patent.. .-. ■ (Patentanmeldung P 32 19 731.4),

dadurch gekennzeichnet,

daß dem Adressenzähler (22) ein vom Melodienspeicher (24) ..--...■
umsteuerbares Verzögerungsglied (13o) vorgeschaltet ist.
2. Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß nach Maßgabe der Ausgangsfrequenz des Taktgebers (20) und des Teilerverhältnisses des Zählpulsfolgegebers (23) bestimmte Tonfrequenz-Informationen im Melodienspeicher (24) mit einer positiv oder negativ wirkenden Verzögerungsinformation (131) ausgestattet sind.

BAD ORIGINAL
3. Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß das umsteuerbare Verzögerungsglied (130) eine Torstufe (132') aufweist, die aus dem Amplitudenspeicher (4) an'steuerbar ist.
4. Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß im Amplitudenspeicher (4) bestimmten Amplituden-Adressen (5, n) Verteilungsinformationen (133) zugeordnet sind.
5. Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verteilungsinformationen (133) den Adressen (5>n) des Amplitudenspeichers (4) zugeordnet sind, bei denen die Folge der digitalisiert abgespeicherten Amplitudenwerte die geringeren Gradienten aufweist. 20
6. Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß mittels des umsteuerbaren Verzögerungsgliedes (13Ό¹) ' eine Umschaltung auf ein um den Wert eins verändertes Teilerverhältnis im Zählpulsfolgegeber (123) ermöglicht ist.
7. Elektronische Schlagwerksuhrenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß das umsteuerbare Verzögerungsglied (130^f) einen Addierer (140) aufweist, in den die Grundfrequenzinformation vom Melodienspeicher (24) und ein positiver oder negativer Zahlenwert als Verzögerungsinformation (131) zu einer Steuerinformation für den Zählpulsfolgegeber (23) zusammengefaßt sind.

...14

BAD ORfOWAL
8. Verfahren zum frequenzgenauen Gewinnen vorgebbarer Töne durch digitale Frequenzteilung, insbesondere für die Gewinnung überlagerter Klänge mittels zyklisch ausgelesener Amplitudenspeicher gemäß Patent , ... (Patentanmeldung P 32 19 731.4),

dadurch gekennzeichnet,

daß die Weiterschaltung der Adressierung zum Auslesen der Amplitudenspeicher innerhalb eines jeden der Auslesezyklen vorübergehend geändert, nämlich positiv oder negativ verzögert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Grundton-Information entsprechend der Dauer eines Amplitudenspeicher-Auslesezyklus eine Verzögerungsinformation über Anzahl und gegebenenfalls Betrag der Verzögerungen bei der Zyklus-Adressenweiterschaltung zugeordnet ist. "-.-.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß denjenigen der zyklisch'auszulesenden Amplitudeninformationen, die einen vergleichsweise geringen Gradienten aufweisen, Verteilinformationen für die Freigabe der Verzögerung bei der Adressen-Fortschaltung zugeordnet sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verzögerungsinformation eine Umschaltung des wirksamen Teilerfaktors für die Gewinnung von Zählpulsen für die Adressen-Weiterschaltung um den Wert eins während einer bestimmten Anzahl von Adressen jedes Auslese-Zyklus bewirkt.

BAD ORIGINAL

- VSr -
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verzögerungsinforrnation einen Zahlenwert beinhaltet, um den die Information über die momentane Grundfrequenz als dem momentanen Amplitudenspeicher-Auslesezyklus jeweils erhöht oder erniedrigt wird.