CH661997A5 - Wellenformgenerator zur klangformung in einem elektronischen musikinstrument. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellenformgenerator zur Klangformung in einem elektronischen Musikinstrument, mit einem wenigstens zwei Speicherbereiche enthaltenden Datenspeicher, wobei jeder Speicherbereich zur Speicherung einer Wellenform einen Satz Speicherzellen aufweist, in den Speicherzellen Abtastwerte einer Wellenform, die vorgegebenen Abtastpunkten dieser Wellenform zugeordnet sind, gespeichert sind und hierbei jedem Abtastpunkt der Wellenform eine andere Speicherzelle zugeordnet ist, einer ansteuerbaren Speicherausleseeinrichtung und einer dem Wellenformgeneratorausgang vorgeschalteten Glättungseinheit.

Ein derartiger Wellenformgenerator ist bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 830 483 (K.K. Suwa Sei-kosha, Anmeldetag 11. Juli 1978) bekannt. Bei diesem bekannten Wellenformgenerator werden in einem der beiden Funktionsspeicher die Abtastwerte der Wellenform für eine Solomelodie und im anderen Funktionsspeicher die Abtastwerte der Wellenform einer Begleitmusik gespeichert.

Zur weiteren Beeinflussung der Klangqualität ist jedem Funktionsspeicher eine Enveloppenschaltung nachgeschaltet. Die dem Ausgang des Wellenformgenerators vorgeschaltete Glättungseinheit weist insbesondere einen D/A-Wandler oder einen Tiefpassfilter auf. Sie dient der Verminderung des Oberwellengehaltes einer stufenförmigen Wellenform. Hierdurch wird in der Regel eine bessere Stimulation natürlicher Töne erreicht. Eine Möglichkeit, den zeitlichen Verlauf der mittels der Funktionsgeneratoren und/ oder der Enveloppenschaltung eingestellten Kurvenform zu ändern, ist bei diesem bekannten Wellenformgenerator nicht vorgesehen.

Aus der deutschen Auslegeschrift 2 237 594 (Nippon GakkiSeizo K.K., Anmeldetag 31. Juli 1972) ist bereits ein Wellenformerzeugungsgerät für ein elektronisches Musikinstrument bekannt, welches einen auslesbaren Wellenform-bzw. Funktionsspeicher und einen Satz von Widerstandselementen aufweist, wobei im Funktionsspeicher Abtastwerte einer Wellenform gespeichert und die Widerstandswerte der Widerstandselemente derart eingestellt sind, dass sie - in analoger Form - die Amplituden der Wellenform als Abtastwerte darstellen. Durch diese Art der Speicherauslegung werden die Nachteile digitaler Speicher, wie sie beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 935 306 (Allen Organ Corporation, Anmeldetag 15. April 1976) bekannt sind, behoben. Eine Möglichkeit, eine Umbiendung von einer einmal eingestellten Kurvenform zur Festlegung der spektralen Zusammensetzung eines Tones auf eine andere Kurvenform ist bei diesem bekannten Wellenformgenerator nicht vorgesehen.

Im übrigen ist es bekannt, dass Kurvenformen mit beliebigem Verlauf unter Zuhilfenahme von - z.B. als Ringzähler ( 1 aus N-Zähler) geschalteten - Schieberegistern erzeugbar sind. Hierbei wird dem Spannungwert zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Platz im Schieberegister zugeordnet. Meist liegt der Spannungswert als Parallel-Binärwort vor. In diesem Fall handelt es sich also um ein Schieberegister, das mehrere Bits parallel verarbeiten kann. Als Ausgang dient in diesem Fall eine beliebige Stelle zwischen zwei Schieberegi-ster-Zellen, an denen während einer Periode nacheinander alle vorkommenden, d.h. in den Schieberegisterzellen eingeschriebenen Spannungswerte (binär codiert) anstehen. Zweckmässig wird man als Ausgang die N-te, d.h. die letzte Schieberegister-Zelle wählen. Nach dem Ende der Periode beginnt der Vorgang von Neuem, der der N-te Ausgang auf den ersten Eingang rückgekoppelt ist. Die in jeder Speicherzelle einmal eingespeicherte Spannungswert-Information läuft also ständig reihum. Die Periodendauer ergibt sich aus dem Produkt:

Taktfrequenz-Kehrwert x Zahl der Speicherzellen, nämlich T = At x N,

mit A t = ~r (Takt), N = Zahl der Speicherzellen.

Aus der deutschen Zeitschrift «Elrad» 1979, Heft 5, Seite 28, Titel «Harmonisierung von digitalisierten Kurven», ist es bekannt, einen sogenannten «Deglitcher» als Glättungs-bzw. Interpolationseinheit zur Harmonisierung digitalisierter Kurvenformen zu verwenden. Der bekannte Deglitcher weist zwei parallel auf einen gemeinsamen Schaltpunkt arbeitende Abtast-/Halteglieder (Sample-and/hold-Glieder) auf, wobei der gemeinsame Schaltungspunkt dem einen Eingang eines Integrators zugeführt und der Integratorausgang zum Eingang des einen Abtast-/Haltegliedes rückgekoppelt ist. Die Rückkoppelung ist hierbei so geführt, dass am gemeinsamen Schaltungspunkt die Differenz zwi-

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sehen den Signalwerten am Integratorausgang und Abtast-/ Halteglied-Ausgang ansteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten gattungsgemässen Funktionsgenerator unter weitestgehender Beibehaltung seiner bisherigen Vorteile derart weiterzuentwickeln, dass die Einstellbarkeit gewünschter Funktionsverläufe erleichtert wird, insbesondere eine Umbiendung einer einmal eingestellten Kurvenform zur Festlegung der spektralen Zusammensetzung eines Tones auf eine andere Kurvenform ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Speicherzellen der verschiedenen Speicherbereiche dadurch derselben Folge von Adressenwerten zugeordnet sind, dass die Anzahl der Abtastpunkte für alle Wellenformen gleich ist, die demselben Adressenwert zugeordneten Speicherzellen der verschiedenen Speicherbereiche mit Eingängen eines jeweils dem Adressenwert zugeordneten elektronischen Umschalters verbunden sind, die Umschalter mit den Eingängen einer nachgeschalteten Interpolationsschaltung verbunden sind und die Ausgangssignale der Interpola-tiosschaltung nacheinander der Glättungseinheit zuführbar sind.

Die neue Lösung hat den Vorteil, dass der zeitliche Verlauf einer vorgegebenen bzw. voreingestellten Wellenform geändert, insbesondere die vorgegebene Wellenform in eine andere vorgegebene Wellenform überführt werden kann. Durch diese Massnahme kann einerseits ein Enveloppen-speicher weitestgehend ersetzt werden. Statt dessen kann aber auch der Übergang von einem natürlichen Instrument auf ein anderes natürliches Instrument bzw. der Übergang von der dem einen Instrument zugeordneten Klangfarbe auf eine dem anderen Instrument zugeordneten Klangfarbe stimuliert werden. Die gemäss dem zweiten Erfindungsgedanken, auf digitaler Technik aufbauende Lösung hat den Vorteil, dass man sich hochintegrierter Schaltkreise bedienen und hierdurch eine erhebliche Platzersparnis erzielen kann. Eine erste Glättung der zunächst durch den vorgegebenen Satz von Abtastwerten festgelegten Wellenform wird bei der einen Mikroprozessor verwendenden Lösung zunächst dadurch erreicht, dass die Zentraleinheit mittels des Festwertspeichers Zwischenwerte für den zwischen den Abtastwerten liegenden Bereich errechnet und diese dann zwischen den Abtastwerten im Schreib-/Lesespeicher ablegt. Nach Ablage der Abtastwerte und der Zwischenwerte im Schreib-/ Lesespeicher werden sämtliche Werte mit der durch die Steuereinrichtung und Taktfrequenz vorgegebenen Frequenz zyklisch ausgelesen. Die Zwischenwerte zwischen den Abtastwerten und damit die Ordnung der Interpolationsstücke sind durch entsprechende Auslegung des Mikroprozessors reproduzierbar steuerbar. Auch die Ordnung der Übergangswerte zwischen den beiden Wellenformen ist mittels des mit der Zentraleinheit verbundenen Festwertspeichers vorgebbar und über eine Eingabetastatur steuerbar.

Bei entsprechender Auslegung der Interpolationsschaltung kann die Art des Überganges von einer vorgegebenen Wellenform auf die nächste festgelegt werden. Vorzugsweise ist hierbei die Interpolationsschaltung so ausgelegt, dass jeweils jedem Umschalter ein oder mehrere in Reihe angeordnete Integratoren nachgeschaltet sind, wobei die Ausgänge der so gebildeten Integratorenreihen jeweils nacheinander mit der Glättungseinheit verbindbar sind. Durch die Anzahl der Integratoren pro Integratorenreihe ist hierbei die Ordnung des Überganges von einer vorgegebenen Wellenform auf die nächste festlegbar.

Gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die den einzelnen Speicherzellen nachgeordneten Umschalter alle gemeinsam umschaltbar. Selbstverständlich sind jedoch auch einzeln umschaltbare

Umschalter verwendbar. Einzeln umschaltbare Umschalter haben den Vorteil, dass aus zunächst zwei vorgegebenen Sätzen von Abtastwerten bzw. den diesen Abtastwerten entsprechenden Wellenformen eine Vielfalt von Sätzen von Abtastwerten bzw. Wellenformen der Interpolationsschaltung zuführbar sind. Denn die eine vorgegebene Wellenform wird bereits durch Umschalten eines einzigen Umschalters in eine andere Wellenform überführt. Die Umschaltung jedes weiteren Umschalters führt jeweils zu einer weiteren neuen Wellenform. Demnach kann mit bereits zwei vorgegebenen Wellenformen durch nacheinander erfolgendes Umschalten der einzelnen Umschalter eine Vielfalt von Wellenformen erzeugt werden. Zur sequentiellen Adressierung der Speicherzellen ist die Speicherausleseeinrichtung vorzugsweise mit den Ausgängen der Interpolationsschaltung bzw. mit den Ausgängen der durch die mehreren Integratoren gebildeten Integratorreihen verbunden.

Bei der durch die Integratoren realisierten Interpolationsschaltung wird der Verlauf des Überganges von einer vorgegebenen Wellenform auf die nächste Wellenform durch die Integrationszeit-Konstante bzw.-Konstanten der Integratoren beeinflusst. Um einen allmählichen Übergang zu gewährleisten, sind hierbei die Integratoren so ausgelegt, dass deren Integrationszeitkonstante relativ gross zur Breite bzw. Dauer der Taktimpulse der Speicherausleseeinrichtung ist. Vorzugsweise sind die Integratoren so ausgelegt, dass deren Integrationszeitkonstanten steuerbar, insbesondere spannungssteuerbar sind. Auch hierdurch wird eine einfache Möglichkeit realisiert, die Veränderbarkeit der Übergänge zwischen den vorgegebenen Wellenformen zu erleichtern. Die Integratoren können beispielsweise als RC-Glieder mit spannungssteuerbarem Widerstand ausgelegt sein.

Gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist den Speicherzellen des bzw. der Funktionsspeicher jeweils eine Einrichtung zugeordnet, die sichtbar angeordnete und mit den Speicherzellen verbindbare Einzelelemente aufweist. Die jedem Funktionsspeicher zugeordnete Einrichtung mit den Einzelelementen ist hierbei so ausgelegt, dass die Gesamtanordnung der Einzelelemente jeweils eine umkehrbar eindeutige (ein - eindeutige bzw. injektive) Abbildung der Gesamtanordnung der Abtastwerte der gespeicherten Wellenform darstellt. Diese Massnahme hat den Vorteil, dass der Verlauf der Wellenform, soweit er durch seine Abtastwerte festgelegt ist, unmittelbar graphisch vom Bild der Gesamtanordnung der Einzelelemente ablesbar ist. Durch diese Art der Bestimmung des Kurvenverlaufes einer erzeugten Schwingung ist auch der technische Laie in der Lage, auf einfache Weise gewünschte Wellenformen einzustellen bzw. zu reproduzieren. Denn bekanntlich lässt sich eine visuelle oder graphische Anordnung leicht merken bzw. mit einer Schablone vergleichen, sofern die Anzahl der Einzelelemente eine Maximalzahl zwischen 15 und 50, vorzugsweise zwischen 15 und 30, nicht übersteigt.

Das US-Patent 3 859 884 (Dillon Ross Grable, vom 14. Januar 1975) geht von der Aufgabe aus, einen Wellenformungsgenerator zur Klangformung in einem elektronischen Musikinstrument derart weiterzuentwickeln, dass der Einstellbereich der einen Klang bestimmenden Parameter ver-grössert, die Einstellung der Parameter erleichtert und der Klang verbessert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe sind u.a. Einrichtungen mit sichtbar angeordneten Einzelelementen derart vorgesehen, dass die Gesamtanordnung der Einzelelemente jeweils eine eindeutige Abbildung der Gesamtanordnung von Abtastwerten innerhalb der gewünschten Funktion darstellt. Zur Erhöhung der Klangqualität ist ferner im genannten US-Patent eine dem Funktionsgeneratorausgang vorgeschaltete Glättungseinheit vorgesehen. Hinweise auf das der Erfindung zugrundeliegende Problem und demzu4

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folge Anregungen zur Lösung eines derartigen Problems sind diesem US-Patent nirgends entnehmbar. Der im US-Patent vorgesehene Enveloppenspeicher verändert zwar die im Funktionsspeicher abgelegte Wellenform, er gestattet jedoch nicht eine Umbiendung zwischen unterschiedlichen Wellenformen.

Vorzugsweise sind die Einzelelemente derart den Speicherzellen zugeordnet und mit diesen verbunden, dass die Gesamtanordnung der Einzelelemente bzw. das Bild dieser Gesamtanordnung eine massstabsgetreue Wiedergabe der Gesamtordnung der Abtastwerte bzw. des Bildes der Abtastwerte innerhalb der Wellenformen darstellt. Besonders die massstabsgetreue Wiedergabe des Bildes der Gesamtheit der Abtastwerte lässt einen einfachen Rückschluss bei bekannter, vorzugsweise konstanter Kennlinie der Glättungseinheit auf den Verlauf der Wellenform zu.

Statt der massstabsgetreuen Wiedergabe kann unter bestimmten Fällen auch eine Vergrösserung bestimmter Kurvenabschnitte der Wellenform erwünscht und über die Zuordnung zwischen den Einzelelementen und den Speichereinheiten festgelegt sein.

Eine weitere Vereinfachung der reproduzierbaren Einstellbarkeit eines gewünschten Wellenformverlaufes wird dadurch erzielt, dass die Speicherzellen mittels der Einzelelemente extern ansteuerbar sind, vorzugsweise mit den Abtastwerten (direkt) beschreibbar sind.

Gemäss einer einfachen Ausführungsform sind die Einzelelemente nebeneinander angeordnet, jeweils längs einer im wesentlichen geraden Bewegungsbahn - jede dieser Bewegungsbahnen kann als Ordinate aufgefasst werden -beweglich und den Speicherzellen in der Reihenfolge aufeinanderfolgender Abtastpunkte, die vorzugsweise gleichen Abstand untereinander haben, umkehrbar eindeutig zugeordnet. Die Bewegungsbahnen sind hierbei parallel zueinander ausgerichtet, gehen von einer zu ihnen orthogonalen gemeinsamen Bezugslinie - diese Bezugslinie kann als Abszisse betrachtet werden - aus und haben voneinander seitliche Abstände, die denen der Abtastpunkte für die Abtastwerte entsprechen. Die Zuordnung zwischen Einzelelementen und Speicherinhalten ist hierbei ferner so ausgelegt, dass der Abstand jedes Einzelelementes von der allen Einzelelementen gemeinsamen Bezugslinie (Abszisse) dem Inhalt der jeweils zugeordneten Speicherzelle entspricht. Beispielsweise durch einfaches Verschieben der Einzelelemente längs ihrer Bewegungsbahn können hierbei die Abtastwerte unmittelbar in die Speicherzellen eingeschrieben werden.

Die Vorteile der analogen Speicherung von Abtastwerten werden dadurch erzielt, dass der Funktionsspeicher aus Analogspeicherzellen aufgebaut ist und hierbei vorzugsweise die Speicherzellen im wesentlichen aus veränderbaren Widerständen bestehen.

Vorzugsweise sind hierbei die veränderbaren Widerstände gemeinsam mit den Einzelelementen als Flachbahnregler ausgebildet, die in einer geraden Reihe seitlich nebeneinander angeordnet sind. Die Einzelelemente sind hierbei rechtwinklig zur Längsrichtung (Abszisse) dieser Reihe verschieblich.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die sichtbaren Teile der Einzelelemente als längliche Bügel ausgebildet, deren Längsrichtung in Längsrichtung der Reihe weist. Das Gesamtbild der Flachbahnregler bzw. der sichtbaren Teile der Einzelelemente gibt demnach unmittelbar eine graphische Darstellung einer durch die Abtastwerte erzeugten Stufenfunktion.

Zur sequentiellen Adressierung der Speicherzellen weist die Speicherausleseeinrichtung vorzugsweise ein Schieberegister auf, das in vorzugsweise zeitlich gleichen Abständen die Abtastwerte aus den Speicherzellen ausliest. Auch hierdurch wird eine Zuordnung zwischen Abtastwerten und Verlauf der Wellenform erleichtert.

Bei Beschränkung auf eine endliche Zahl von Speicherzellen, veränderbaren Widerständen bzw. Flachbahnregler erhält man im einfachsten Fall einen sich sprunghaft ändernden Kurvenverlauf, da die Momentanwerte der Wellenform innerhalb des pro Abtastpunkt vorgesehenen Zeitin-tervalles gleich bleiben. In der Erfindung wird daher das den Abtastwerten entsprechende, zunächst treppenförmige Ausgangssignal auf eine als Interpolationsschaltung ausgebildete Glättungseinheit (Deglitcher) gegeben, welche - je nach Ordnung der zugrundeliegenden Interpolationskurve - die zu Beginn (durch eine entsprechende Einstellung der Einzelelemente) festgelegten Momentwerte bzw. Abtastwerte der Funktion durch kontinuierliche Kurvenstücke verbindet. Auf diese Weise lässt sich mit dem erfindungsgemässen Wellenformgenerator in einem elektronischen Musikinstrument der Aufwand zur Simulation konventioneller Musikinstrumente geringhalten. Anmelderseitig vorgenommene Untersuchungen ergeben nämlich, dass schon eine begrenzte Anzahl von Wendepunkten im zeitlichen Kurvenlauf eines Tonsignals eine grosse klangliche Vielfalt ermöglicht.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist vorzugsweise die als Interpolationsschaltung ausgebildete Glättungseinheit ein erstes eingangsseitiges Abtast-ZHalteglied auf, wobei dessen Ausgang mit dem Eingang eines oder mehrerer hintereinandergeschalteter Integrator(en) verbunden und der Ausgang des oder der Integrator(en) zu einem zwischen dem ersten Abtast-/Halteglied und dem Integratoreingang liegenden Schaltungspunkt rückgekoppelt ist, derart, dass am Integratoreingang die Differenz zwischen dem Ausgangssignal des Funktionsspeichers und dem der Integratorreihe anliegt. Vorzugsweise ist in der Rückkopplungsschleife ein zweites Abtast-/Halteglied vorgesehen.

Es sei noch bemerkt, dass sich durch die Anzahl der jeweils verwendeten Integratoren die Ordnung der Interpolationskurve auf einfache Weise festlegen lässt.

Um sicherzustellen, dass die Differenz jeweils zwischen genau einem Abtastwert und dem Integratorausgangswert gebildet wird, sind vorzugsweise die Eingänge der Speicherausleseeinrichtung und des ersten und zweiten Abtast-/Hal-tegliedes parallel zueinander mit dem Ausgang eines Taktgenerators verbunden und hierbei den Eingängen der Abtast-/Halteglieder eine monostabile Kippstufe vorgeschaltet. Diese Kippstufe kann dazu verwendet werden, dass die Breite der vom Taktgenerator ausgehenden Impulse verkürzt und hierbei die Glättungseinrichtung vorzugsweise zeitlich verzögert angetaktet wird.

Um auch bei veränderlicher Taktfrequenz sicherzustellen, dass stets die Differenz zwischen nur einem Abtastwert und dem Integrationsausgangswert gebildet wird, sind der Taktgenerator und der bzw. die Integrator(en) so ausgelegt, dass die Taktfrequenz und die Integrationszeitkonstante spannungssteuerbar sind, wobei die Steuereingänge des Taktgenerators sowie des oder der Integratoren am Ausgang eines gemeinsamen Spannungsgenerators liegen. Für den erfindungsgemässen Wellenformungsgenerator eignet sich als Spannungsgenerator ein Exponentialfunktionsgenerator.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert.

Die Zeichnungen zeigen :

Fig. 1 ein Schaltschema für eine dem Ausgang des erfindungsgemässen Wellenformgenerators vorgeschaltete Glättungseinheit;

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Fig. 2a, 2b, 2c eine Draufsicht auf die Gesamtanordnung der Einzelelemente sowie den Zusammenhang zwischen Ein-zelelementen und Kurven verlauf ;

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4a, 4b, 4c, 4d, den Zusammenhang zwischen Einzelelementen und Kurvenverlauf gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die anhand des Schaltungsschemas gemäss Fig. 1 und 2 erläuterten Ausführungsbeispiele bedienen sich der Analogtechnik. Hierbei werden von einem als Ringzähler geschalteten Schieberregister 10 ständig nacheinander an den Schieberegisterausgängen 1 bis n Rechteckimpulse erzeugt. Diese Rechteckimpulse haben alle konstante Spannung und dienen quasi als kurzzeitig angelegte Konstantspannungsquelle für die mit den Schieberegisterausgängen 1 bis n verbundenen Potentiometer PiPn. Jeder Schieberegisterausgäng 1 bis n versorgt also die als Flachbahnregler ausgestalteten Potentiometer Pi,..., Pn mit einer Spannung. Durch Verstellen bzw. Verschieben der Flachbahnregler sind unterschiedliche Spannungswerte von den Potentiometern PiPn abgreifbar. Diese unterschiedlichen Spannungswerte entsprechen den in Fig. 2 näher dargestellten Abtastwerten Ai, ..., An. Die Gesamtheit der in Fig. 1 dargestellten Potentiometer PiPn stellt einen Funktionsspeicher 11 dar, wobei die Potentiometer den einzelnen Speicherzellen entsprechen. Das Schieberegister 10 dient gemeinsam mit einem noch zu besprechenden spannungssteuerbaren Taktgenerator 15 und einer Glättungseinheit 30 als Ausleseeinrichtung für den Funktionsspeicher 11.

Gemäss Fig. 2 sind die in den Funktionsspeicher 11 eingespeicherten Abtastwerte der Stellung der Verschiebebügel S1, ..., Su der Flachbahnregler zu entnehmen. Dies geht besonders deutlich aus den Fig. 2a und 2b hervor. Im dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt ein Vergleich der Fig. 2a und 2b, dass die Gesamtordnung der Einzelelemente bzw. Schiebebügel Si,..., S2 eine massstabsgetreue Wiedergabe der Gesamtanordnung der Abtastwerte Ai,..., An innerhalb einer Periode der Funktion darstellt. Im einzelnen sind die Flachbahnregler bzw. Potentiometer Pi,..., Pn in einer geraden Reihe seitlich nebeneinander angeordnet und die Schiebebügel Si, ..., Sn längs einer Geraden verschiebbar, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Potentiometerreihe ausgerichtet ist. Hierbei sind die Flachbahnregler so ausgelegt, dass die Bewegungsbahnen Oi,..., On für die Schiebebügel Si,..., Sn parallel zueinander liegen, wobei die Verschiebebügel Si,..., Sn in Nullstellung auf einer gemeinsamen, orthogonal zu den

Bewegungsbahnen der Oi,..., On der Schiebebügel Si Sn angeordneten Geraden liegen. Die seitlichen Abstände der Schiebebügel entsprechen hierbei den seitlichen Abständen der für die Funktion vorgesehenen Abtastwerte Ai,..., An. Zwar ändern sich die zeitlichen Abstände der Abtastwerte Ai,..., An bei einer Änderung der Grundfrequenz der Kurve. Das Verhältnis der Abstände bzw. der Zeitspannen zwischen zwei Abtastwerten bleibt jedoch konstant. Dies hat zur Folge, dass auch bei sich ändernder Frequenz die Gesamtanordnung der Schiebebügel Si,..., Sn eine massstabsgetreue Wiedergabe der Gesamtanordnung der Abtastwerte Ai,..., An innerhalb einer Periode der Funktion darstellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abtastwerte durch Verschieben der Schiebebügel Si,..., Sn extern unmittelbar einstellbar. Hierbei entspricht der Abstand jedes Schiebebügels Si,..., Sn von der Nullstellung dem Inhalt der jeweils zugeordneten Speicherzelle bzw. dem vom jeweiligen Potentiometer Pi,..., Pn abgreifbaren Spannungswert.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schiebebügel Si,..., Sn rechteckig ausgebildet und haben quer zu ihrer

Verschieberichtung eine relativ grosse Ausdehnung. Durch diese Massnahme vermittelt die Gesamtanordnung der Schiebebügel Si,..., Sn den unmittelbaren Eindruck einer Treppenfunktion, die derjenigen in Fig. 2b entspricht. Die Bewegungsbahnen Oi,..., On für die Schiebebügel Si,..., Sn sind hierbei als Führungsschlitze innerhalb des Tableaus 25 eines Schaltpultes ausgebildet. Statt der Ausbildung der Einzelelemente als Schiebebügel Si,..., Sn von Flachbahnreglern ist gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, den Inhalt der Speicherzellen durch Lichtzeiger oder Elektronenstrahl anzuzeigen, wobei beispielsweise die Speicherzellen wieder als Potentiometer, vorzugsweise Drehpotio-meter ausgebildet sind und die jeweilige Stellung der Abgriffklemme durch einen Lichtzeiger auf einem Tableau angezeigt wird.

Die Ausgänge der Potentiometer Pi,..., Pn werden einem gemeinsamen Entkopplungselement 13 zugeführt. Das Entkopplungselement 13 stellt sicher, dass keine Wechselwirkung zwischen den einzelnen Potentiometern stattfindet. Der Ausgang des Entkoppelungselementes 13 ist einem Eingang der Glättungseinheit 30 zugeführt. Der Steuereingang der Glättungseinheit 30 ist mit dem Ausgang des spannungssteuerbaren Taktgenerators 15 verbunden. Der Taktgenerator 15 liefert Taktimpulse konstanter Spannung, die mittels des Schieberegisters 10 nacheinander den Potentiometern Pi, ..., Pn zugeführt werden. Die vom Entkoppelungselement 13 abgreifbaren Spannungswerte werden zunächst einem ersten Abtast-/Halteglied 35 in der Glättungseinheit 30 zugeführt. Der Ausgang dieses Abtast-/Haltegliedes 35 wird über einen Schaltungspunkt 38 dem Eingang eines spannungssteuerbaren ersten Integrators 34i zugeführt. Dem ersten Integrator 34t sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel weitere (m-l-Integratoren 342,..., 34m nachgeschaltet. Der Ausgang dieser Integratorkette ist zum Eingang eines zweiten Abtast-/ Haltegliedes 36 rückgeführt, welche das Integratorausgangssignal invertiert und das invertierte Signal dem Schaltungspunkt 38 zuführt. Hierdurch wird am Schaltungspunkt 38 die Differenz zwischen dem vom Entkoppelungselement 13 und dem Integratorausgang kommenden Signalen gebildet.

Die Glättungseinheit 30 vergleicht demnach in bestimmten Zeitintervallen - diese sind durch die Taktfrequenz des Taktgenerators 15 sowie durch die Kippdauer einer monostabilen Kippstufe 12, welche die beiden Abtast-/ Halteglieder 35,36 ansteuert, bestimmt - die vom Entkoppelungselement 13 abgegriffenen Momentan- bzw. Abtastwerte mit dem Ausgangswert der Glättungseinheit 30. Auf diese Weise werden mittels der Integratoren 34i,..., 34m jeweils nur die Differenzen zwischen den zeitlich unmittelbar nacheinander abgegriffenen und durch die Potentiometer Pi,..., Pn festgelegten Momentanamplituden integriert. Die Ordnung der zugrundeliegenden Interpolations-Kurvenform ist durch die Anzahl der in Reihe liegenden Integratoren 34i,..., 34m festgelegt. Bei Frequenzänderung, d.h. Änderung der Periodendauer des Taktgenerators 15, muss gleichzeitig die Integrationszeitkonstante umgekehrt proportional zur Frequenzänderung verändert werden. Dies ist bei den spannungssteuerbaren Integratoren 34i,..., 34m und dem spannungssteuerbaren Taktgenerator 15 dadurch möglich, dass die Steuereingänge des Taktgenerators 15 und der Integratoren 34i,..., 34m parallel zueianander am Ausgang eines gemeinsamen Spannungsgenerators 20 anliegen. Bei Verwendung des erfindungsgemässen Funktionsgenerators als Wellenformgenerator in einem elektronischen Musikinstrument eignet sich als Spannungsgenerator ein Exponentialfunktions-Generator.

Durch Verändern der Steuerspannung des Spannungsgenerators 20 sind demnach gleichzeitig die Taktfrequenz und die Integrationszeitkonstante in gewünschter Weise änderbar.

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Am Ausgang des erfindungsgemässen Funktionsgenerators ist demnach eine Funktion abgreifbar, deren Ableitung nach der Zeit stetig ist. Mit Hilfe einer Nebenleitung 32 und einem zwischen dem Entkopplungselement 13 und dem Eingang der Glättungseinheit 30 angeordneten Umschalter 31 lässt sich am Ausgang des erfindungsgemässen Funktionsgenerators auch die durch die Abtastwerte festgelegte Stufenfunktion unmittelbar abgreifen. Für den Abgriff kann ein weiterer Umschalter 31a vorgesehen werden.

Die am Ausgang des Entkopplungselementes 13 anste-hendeTreppenfunktion und die am Ausgang des Funktionsgenerators anstehende Funktion mit stetiger Zeitabteilung sind in den Fig. 2b bzw. 2c dargestellt.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Analog-Realisierung einer zeitlichen Überführung einer Kurvenform in eine andere ist in Fig. 3 dargestellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Funktionsspeicher 50a und 50b zur Speicherung der Abtastwerte unterschiedlicher (Stufen-) Funktionen in den Speicherzellen Pai, Pa2,..., Pai und Pbi, Pba,..., Pbi vorgesehen. Die zur Speicherung der Abtastwerte ein und desselben Abtastpunktes der Funktionen vorgesehenen beiden Speicherzellen in den beiden Funktionsspeichern sind jeweils paarweise mit einem Umschalter 511,5 h ...., 51 i verbunden. Durch Umschalten dieser Umschalter ist jeweils eine von den beiden einem Abtastpunkt zugeordneten Speicherzellen in den beiden Funktionsspeichern 50a, 50b adressierbar.

Die Speicherzellen Pat,..., Pai und Pbi..., Pbi, sind wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 als Flachbahnregler ausgebildet und angeordnet. Als Konstantspannungsquelle dient hierbei eine ständig mit sämtlichen Flachbahnreglern verbundene Gleichspannungsquelle 49.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die durch die beiden Sätze von Abtastwerten festgelegten stufenförmigen Verläufe beider Funktionen unmittelbar von den Schiebebügeln Sai,..., Sa; und Sbi,..., Sbi gemäss den Fig. 4a und 4b ablesbar.

Mit den Ausgängen der Umschalter 511,512,..., 5 Ii sind die Eingänge einer Interpolationsschaltung 53 verbunden. Die Interpolationsschaltung 53 bewirkt nach Umschalten der Umschalter 511,..., 5 Ii von einem Funktionsspeicher 50a oder 50b auf den nächsten eine allmähliche Überführung der ersten Funktion in die zweite Funktion. Nach Auslösen einer Triggerschaltung 56 - bei Musikinstrumenten z.B. nach Drücken einer Taste - wechselt der Eingang «Trigger» sein Potential von z.B. negativ nach positiv, wodurch die Umschalter 51 i ,..., 5 Ii gemeinsam von dem der Anfangskurve zugeordneten Funktionsspeicher 50a auf den der Endkurve zugeordneten Funktionsspeicher 50b umschalten. Die Umschalter 51151 i sind demnach spannungssteuerbare Umschalter. Die Triggerschaltung 56 weist vorzugsweise eine bistabile Kippstufe auf. Durch Umschalten der Umschalter wechselt demnach das vom ersten Funktionsspeicher 50a an der Interpolationsschaltung 53 anliegende Signal in das dem Inhalt des zweiten Funktionsspeichers 50b entsprechende Signal über.

Die Interpolationsschaltung 53 weist vorzugsweise eine der Anzahl der Speicherzellen gleiche Anzahl von Reihen hintereinander geschalteter Integratoren 52n bis 52ik, 5221 bis 522k,..., 52ii bis 52ik auf. Jeweils eine Integratorreihe ist mit dem Ausgang jeweils eines Umschalters verbunden. Die Integratorreihen sind so ausgelegt, dass der am Integratorreihenausgang abgreifbare Wert nach der Integration mit dem am Integratorreiheneingang anstehenden Wert übereinstimmt. Bei RC-Glied-Integratoren ist diese Bedingung erfüllt. Statt einer Verwendung von RC-Gliedern können zwischen die Umschalter 511,..., 5 Ii und die Integratorreihen 52n bis 52ik ,..., 52ii bis 52ik auch jeweils Differenzglieder 57 i ,..., 57i geschaltet sein, welche die Differenzen der nacheinander am Umschalterausgang anstehenden Werte den Integratorreihen zuführen. Die Integratoren 52n,..., 52ik sind so ausgelegt, dass deren Integrationszeitkonstante mittels der Steuerspannungseinheit 59 veränderbar ist. Je nach Anzahl der in einer Integrationsreihe hintereinandergeschalteten Integratoren sowie nach Wahl der Spannung der Steuerspannungseinheit 59 erhält man einen mehr oder weniger schnellen, kontinuierlichen Übergang der Integratorenausgangsspannungen vom durch den Funktionsspeicher 50a festgelegten ersten treppenförmigen Kurvenverlauf zum ebenfalls treppenför-migen Kurvenverlauf gemäss den in den zweiten Speicher 50b eingeschriebenen Abtastwerten. Die Ausgänge der Integratorreihen werden mittels spannungssteuerbarer Schalter 58i, 582,..., 58i und eines Schieberegisters 54 der Reihe nach an das Entkopplungselement 55 geschaltet. Sie bewirken an dessen Ausgang eine im wesentlichen stufenförmig verlaufende Kurvenfunktion, die mittels der anhand Fig. 1 beschriebenen Glättungseinheit 30 zu einer Kurve mit stetiger Zeitableitung umgewandelt wird.

Die Integrationszeitkonstante der Integratoren 52n,..., 52 k ist gegenüber der Taktfrequenz des Schieberegisters 54 relativ gross. Vorzugsweise liegt sie im Sekundenbereich.

Je nach Anzahl der Schaltpunkte jedes Umschalters 511,..., 51i und Anzahl der Funktionsspeicher 50a, 50b bzw. der Potentiometerreihen Pai,..., Pai, Pbi,..., Pbi etc. kann durch entsprechende Ansteuerung mittels des Triggersignals am Triggereingang der Triggerschaltung 56 auch ein nacheinan-derfolgendes Überwechseln auf mehrere beliebig unterschiedliche Kurvenformen erreicht werden. Wird hierbei beispielsweise in einem der Funktionsspeicher eine Sinusschwingung eingespeichert, dann kann durch diesen Speicher ein entsprechendes nachgeschaltetes - schmalban-diges - Filter, vorzugsweise Tiefpassfilter, eingespart werden.

Der Übergang der Kurvenformen ist in den Fig. 4c bis 4e veranschaulicht. Hierbei sind in Fig. 4c die am Funktionsgeneratorausgang abgreifbare Anfangsschwingungsform, in Fig. 4d eine Übergangsschwingungsform und in Fig. 4e die am Funktionsgenerator abgreifbare Endschwingungsform dargestellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Digitaltechnik ist in Fig. 5 dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird mittels eines Vielfach-Schiebeschalters Ssi,..., Ssn und nachgeschalteten Codierern 62i,..., 62n der jeweilige Abtastwert als Binär-Wort vorgegeben. Durch Drücken einer Steuertaste 64 wird die Zentraleinheit bzw. CPU 65 einer Mikroprozessoreinrichtung veranlasst, mit Hilfe einer Abfrage-Einheit 63, die mittels der Schiebeschalter Ssi,..., S?n vorgegebenen, binär verschlüsselten Codeworte nacheinander in einen Schreib-/Lesespeicher 66 einzuschreiben. Die Zentraleinheit 65 des Mikroprozessors ist so ausgelegt, dass sie mit Hilfe eines Festwertspeichers 67 Zwischenwerte zwischen je zwei benachbarten, vorher in den Schreib-/Lese-speicher 66 eingeschriebenen Worten berechnet und diese unter einer anderen Speicheradresse im Schreib-/Lese-speicher 66 ablegt. Danach werden die Adressen der Binärworte im Schreib-/Lesespeicher 66 mittels der Zentraleinheit 65 derart geordnet, dass die errechneten Zwischenwerte jeweils zwischen zwei über die Schiebeschalter Ssi,..., Ssn eingegebenen Binärworten stehen. Dann wird das am Steuerspannungseingang Vc liegende frequenzbestimmende Signal über einen A/D-Wandler 68 in ein Binärwort umgewandelt und zur Festlegung eines Taktes verwendet, welcher von der Taktfrequenz eines Taktgenerators 72 ableitbar ist. Die Zentraleinheit 65 schaltet dann in zyklisch wiederkehrender Folge die im Schreib-/Lesespeicher 66 stehenden Momentan-Funktionswerte in der Weise an einem Digital/Analogwandler 69, dass die den Momentan-Funktionswerten

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zugeordneten laufenden Adressen durch einen in der Zentraleinheit 65 realisierten Zähler mit der genannten Taktfrequenz immer wieder der Reihe nach an die Adressensammelleitung für den Schreib-/Lesespeicher 66 gelegt werden. Am Ausgang dieses Funktionsgenerators ist dann - nach Umwandlung der von der Zentraleinheit 65 ausgehenden Digitalwerte in Analogwerte mittels des D/A-Wandlers 69 -das gewünschte Signal bzw. die gewünschte Kurvenform abgreifbar.

Um einen allmählichen Übergang von einer ersten Kurvenform in eine zweite Kurvenform mittels des in Digitaltechnik ausgeführten Ausführungsbeispieles erreichen zu können, ist eine Modifizierung der Auslegung des Mikroprozessors erforderlich. Auch hierbei ist der Mikroprozessor wiederum so ausgelegt, dass durch Drücken der Steuertaste 64, die mit den Schiebeschaltern SsiSsn eingestellten Momentanwerte der Funktion gemäss dem Vorstehenden in den Schreib-/Lesespeicher 66 eingelesen und ferner mittels des Festwertspeichers 67 und der Zentraleinheit 65 Zwischenwerte errechnet und ebenfalls im Schreib-/Lese-speicher 66 entsprechend abgelegt werden. Danach sind durch erneutes Drücken der Steuertaste 64 die ebenfalls mit Schiebeschaltern SsiSsn vorgegebenen Werte einer zweiten Schwingungsform einlesbar. Der Mikroprozessor ist nun so ausgelegt, dass - nach Speicherung der Abtastwerte der zweiten Schwingungsform im Schreib-/Lesespeicher 66 sowie Errechnung der Zwischenwerte und Speicherung auch dieser Werte im Schreib-/Lesespeicher 66 - mittels der Zentraleinheit 65 und des Festwertspeichers 67 schrittweise für die Momentanwerte, einschliesslich der nachträglich errechneten Zwischenwerte, Übergangswerte errechnet und dann zwischen die jeweils einander zugeordneten Momentanwerte der ersten und zweiten eingegebenen Schwingungsform im Schreib-/Lesespeicher abgelegt werden. Sämtliche Werte werden also in ihrer für den Funktionsübergang errechneten chronologischen Reihenfolge im Schreib-/Lesespeicher 66 abgelegt. Nach Festlegung der Taktfrequenz mittels des am Steuereingang Vc anliegenden Spannungssignals und des A/D-Wandlers 68 ist mit Hilfe eines Triggerimpulses am Triggereingang 71 der Schreib-/Lesespeicher 66 - genauer dessen Speicherzellen - der Reihe nach auslesbar. Um Speicherplatz zu sparen, können hierbei je nach Auslegung des Festwertspeichers 67 einzelne Adressenbereiche im Schreib-/Lesespeicher 66 mehrfach hintereinander ausgelesen werden. Dies hängt von der gewünschten Feinheit der Abstufung des Übergangs von einer Kurvenform zur anderen ab.

Auch bei dieser Ausführungsform lässt sich der zeitliche Verlauf des Überganges von einer Kurve in die andere ändern. Hierzu ist eine Steuertastatur 70 vorgesehen, mittels welcher ein vorgebbarer Übergangskurvenverlauf in den Mikroprozessor eingebbar ist.

In diesem Fall folgt der Übergang von einer Schwingungsform zur anderen nicht dem eventuell im Festwertspeicher 67 abgespeicherten, bei Musikinstrumenten vorzugsweise exponentiellen Verlauf, sondern einem Verlauf, der wiederum mittels in der Steuertastatur 70 vorgesehenen Schiebeschalter nach Art der vorstehend geschilderten Schiebeschaltung Ssi,..Ssn vorgebbar ist. Demgemäss ist bei dieser Ausführungsform auch die Übergangskurve zwischen zwei Funktionen extern steuerbar und anhand der Schiebeschalterstellungen von aussen ablesbar. Im einzelnen wird hierbei die Stellung der Schiebeschalter in der Steuertastatur 70 in beschriebener Weise mittels der Abfrageeinheit 63 und der Zentraleinheit 65 abgefragt und in den Schreib-/Lese-speicher 66 eingespeichert. Werden besonders feine Abstufungen erwünscht, sind mit Hilfe der Zentraleinheit 65 und des Festwertspeichers 67 wiederum Zwischenwerte errechenbar und zwischen die den Schalterstellungen entsprechenden Momentanwerte der Funktion in den Schreib-/ Lesespeicher 66 einschreibbar. Der so festgelegte Kurvenverlauf wird dann zur Bildung der Übergangswerte von einer Kurve in die andere verwendet. Erst nachdem der gesamte zeitliche Verlauf, einschliesslich des allmählichen Übergangs von einer Kurvenform in die andere geordnet im Schreib-/ Lesespeicher vorliegt, kann nach Auswertung des frequenzbestimmenden Codewortes am Ausgang des A/D-Wandlers 68 der Verlauf der Kurvenfunktion in gewünschter Frequenz nach Erhalt eines Triggerimpulses am Triggereingang 71 vom Funktionsgeneratorausgang abgegriffen werden.

Zusammengefasst kann im Hinblick auf dieses Ausführungsbeispiel gesagt werden, dass zunächst zu jeder der graphisch an den Schaltern SsiSsn eingestellten Kurvenformen (Anfangs-Schwingungsform, End-Schwingungsform, Kurvenverlauf des Überganges von einer Kurve zur anderen) mathematisch Zwischenwerte errechnet werden.

In Fig. 5 ist nur eine Schaltergruppe Ssi,..., Ssn dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist aber wie beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 3 und 4 für jede Kurvenform eine gesonderte Schaltergruppe vorgesehen.

Danach werden sämtliche Momentanwerte der Funktion, angefangen bei den Werten der Anfangsschwingungsform bis zu den Werten der Endschwingungsform der Reihe nach im Schreib-/Lesespeicher 66 geordnet. Eventuell werden die zu einer Schwingungsperiode gehörenden Adressen mehrfach hintereinander ausgelesen, bevor die nachfolgenden Adressen derjenigen Schwingungsform ausgelesen werden, die auf der Zeitachse näher zum Verlauf der Endschwingungsform steht. Die im Schreib-/Lesespeicher 66 vorliegenden Werte werden mit derjenigen Taktfrequenz der Reihe nach an den Ausgang des D/A-Wandlers 69 gelegt, die über die Steuerspannung am Steuerspannungseingang Vc und den A/D-Wandler 68 festgelegt ist. Die Trennung zwischen der rechnerischen Interpolation der Kurvenverlaufs-Zwi-schenwerte und deren Ausgabe in der gewünschten Frequenz berücksichtigt die im allgemeinen relativ geringe Rechengeschwindigkeit von Mikroprozessoren, welche eine Echtzeit-Interpolation meistens nicht zulässt.

Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle des erwähnten Mikroprozessors auch ein Universalrechner oder ein sogenannter Minikomputer zur Umbiendung zwischen vorgegebenen Kurvenformen eingesetzt werden kann.

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2 Blatt Zeichnungen

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1. Wellenformgenerator zur Klangformung in einem elektronischen Musikinstrument, mit a. einem wenigstens zwei Speicherbereiche (50a, 50b) enthaltenden Datenspeicher (50,66), wobei a. 1. jeder Speicherbereich (50a, 50b) zur Speicherung einer Wellenform einen Satz Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) aufweist,

a.2. in den Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) Abtastwerte einer Wellenform, die vorgegebenen Abtastpunkten dieser Wellenform zugeordnet sind, gespeichert sind und a.3. hierbei jedem Abtastpunkt der Wellenform eine andere Speicherzelle zugeordnet ist,

b. einer ansteuerbaren Speicherausleseeinrichtung (54,65, 67)und c. einer dem Wellenformgeneratorausgang vorgeschalteten Glättungseinheit (30,65,67,69), dadurch gekennzeichnet, dass d. die Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) der verschiedenen Speicherbereiche (50a, 50b) dadurch derselben Folge von Adressenwerten zugeordnet sind, dass die Anzahl der Abtastpunkte für alle Wellenformen gleich ist,

e. die demselben Adressenwert zugeordneten Speicherzellen (Pai Pbi... Pai, Pbi der verschiedenen Speicherbereiche (50a, 50b) mit Eingängen eines jeweils dem Adressenwert zugeordneten elektronischen Umschalters (511... 51 i, 65,67) verbunden sind,

f. die Umschalter (5 Ii ...5 Ii) mit den Eingängen einer nachgeschalteten Interpolationsschaltung (53,65,67) verbunden sind und g. die Ausgangssignale der Interpolationsschaltung (53, 65,67) nacheinander der Glättungseinheit (30,65,67,69) zuführbar sind.

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2. Wellenformgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi ... Pbi) jedes Speicherbereiches (50a, 50b) des Datenspeichers (50,66) eine Einrichtung zugeordnet ist, die sichtbar angeordnete und mit den Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) verbindbare Einzelelemente (Sai ...Sai, Sbi ...Sbi, S5i ... S5n) aufweist, derart, dass die Gesamtanordnung (Fig. 2, Fig. 4) der Einzelelemente (Sai... Sai, Sbi... Sbi, S5i... S5n) jeweils eine umkehrbar eindeutige Abbildung der gespeicherten Abtastwerte (Ai... An) der Wellenform darstellt.

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Integrator(en) (34i... 34m) spannungssteuerbar und die Steuereingänge des Taktgenerators ( 15) sowie des oder der zweiten Integrator(en) (34i... 34m) mit dem Ausgang eines gemeinsamen Spannungsgenerators (20), insbesondere Exponentialfunktionsgenerators, verbunden sind.

3. Wellenformgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) der Speicherbereiche (50a, 50b) mittels der Einzelelemente (Sai... Sai, Sbi... Sbi, S5i... S5n) extern beschreibbar, insbesondere mit den Abtastwerten (Ai... An) beschreibbar sind.

4. Wellenformgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Einzelelemente (Sai... Sai, Sbi... Sbi) a. 1. nebeneinander angeordnet sind,

a.2. jeweils längs einer im wesentlichen geraden Bewegungsbahn (Oi... Oi) bewegbar sind und a.3. den Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) in der Reihenfolge aufeinanderfolgender Abtastpunkte umkehrbar eindeutig zugeordnet sind, wobei b. die Bewegungsbahnen (Oi... Oi)

b. 1. parallel zueinander liegen,

b.2. von einer zu ihnen orthogonalen gemeinsamen Bezugslinie ausgehen und b.3. seitlich Abstände voneinander haben, die denen der Abtastpunkte für die Abtastwerte (Ai... An) entsprechen, und c. der Abstand jedes Einzelelementes (Sai... Sai, Sbi... Sbi) von der Bezugslinie dem Informationsinhalt der jeweils zugeordneten Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) entspricht.

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5. Wellenformgenerator nach einem der vorstehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalter (511... 51 i) gemeinsam von den einen Speicherzellen (Pai ... Pai) auf die anderen Speicherzellen (Pbi... Pbi) umschaltbar sind.

6. Wellenformgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) der Speicherbereiche (50a, 50b) Analogspeicherzellen sind.

7. Wellenformgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi... Pbi) veränderbare Widerstände sind.

8. Wellenformgenerator nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die veränderbaren Widerstände gemeinsam mit den Einzelelementen (Sai... Sai, Sbi ... Sbi) zu Flachbahnreglern ausgebildet sind, die in ihrer geraden Reihe seitlich nebeneinander und deren Bahnen rechtwinklig zur Längsrichtung dieser Reihe angeordnet sind.

9. Wellenformgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Interpolationsschaltung (53) jeweils eine jedem Umschalter (51 i ... 51 i) in Reihe nachgeschaltete erste Integratorreihenschaltung aufweist, wobei die ersten Integratorreihenschaltungen jeweils aus einem oder mehreren in Reihe geschaltete(n) erste(n) Integrator(en) (52n... 52ik, 52ii... 52ik) aufgebaut und mit der Glättungseinheit (30) verbindbar sind.

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10. Wellenformgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherausleseeinrichtung (54) zur sequentiellen Adressierung der Speicherzellen (Pai... Pai, Pbi ... Pbi) mit den Steuereingängen von den Ausgängen der Reihen von ersten Integratoren (52n... 521k, 52»... 52ik) nachgeschalteter Schalter (58i... 580 verbunden ist.

11. Wellenformgenerator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Integrationszeitkonstanten der ersten Integratoren (52n... 52ik, 52h ... 52ik) steuerbar, insbesondere spannungssteuerbar, und grösser als dieTaktimpuls-periode der Speicherausleseeinrichtung (54) sind.

12. Wellenformgenerator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der Schalter (58i... 58i) ein Schieberegister (54) vorgesehen ist.

13. Wellenformgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glättungseinheit (30)

a. ein erstes eingangsseitiges Abtast-Halteglied (35) und b. eine aus einem oder mehreren zweiten Integratoren (34i... 34m) aufgebaute zweite Integratorreihenschaltung aufweist, wobei c. der Ausgang des ersten Abtast-/Haltegliedes (35) über einen zwischen diesem und dem Eingang der zweiten Integratorreihenschaltung liegenden Schaltungspunkt (38) mit dem Eingang der zweiten Integratorreihenschaltung verbunden und der Ausgang der zweiten Integratorreihenschaltung zum Schaltungspunkt (38) rückgekoppelt ist, insbesondere über ein zweites Abtast-/Halteglied (36) rückgekoppelt ist, derart, dass zum Eingang der zweiten Integratorreihenschaltung die Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Interpolationsschaltung (53) und dem Ausgangssignal der zweiten Integratorreihenschaltung anliegt.

14. Wellenformgenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge der Speicherausleseeinrichtung (54) sowie des ersten und zweiten Abtast-/Halte-gliedes (35,36) parallel zueinander mit dem Ausgang eines Taktgenerators (15) verbunden sind und hierbei den Abtast-/ Haltegliedern (35,36) eine Verzögerungsstufe, insbesondere eine monostabile Kippstufe (12), vorgeschaltet ist.

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15. Wellenformgenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz des Taktgenerators ( 15) und die Integrationszeitkonstante des oder der zweiten

16. Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. als Datenspeicher ein digitaler Schreib-/Lesespeicher (66) vorgesehen ist,

b. zwischen den Wellenformgeneratoreingang und den Schreib-/Lesespeicher (66) eine Kodiereinrichtung (62i ... 62n) geschaltet ist,

c. die Umschalter(5Ii ...51i, 65,67), die Interpolationsschaltung (53,65,67) und die Glättungseinheit (30,65,67, 69) in einem mit dem Schreib-/Lesespeicher (66) zusammenwirkenden und zwischen den Wellenformgeneratorausgang und die Kodiereinrichtung (62i... 62n) geschalteten Mikroprozessor mit nachgeschaltetem D/A-Wandler (69) zusam-mengefasst sind, wobei der Mikroprozessor aufweist c. 1. eine Zentraleinheit (65), einen die Zentraleinheit (65) steuernden Festwertspeicher (67), eine mit der Kodiereinrichtung (62i... 62n) verbundene, von der Zentraleinheit (65) gesteuerte Abfrageeinheit (63) und eine die Zentraleinheit (65) steuernde Steuertastatur (64)

c.2. und hierbei die Zentraleinheit (65), der Festwertspeicher (67), die Abfrageeinheit (63) und die Steuertastatur (64) zur sequentiellen Abfrage der am Wellenformgeneratoreingang anstehenden Abtastwerte jeder Wellenform, Berechnung von zwischen diesen Abtastwerten liegenden Zwischenwerten sowie ferner zur Berechnung von zwischen den eingegebenen Wellenformen liegenden Übergangswerten und sequentiellen Einspeicherung dieser Werte in die Speicherbereiche des Schreib-/Lesespeichers (66) ausgelegt sind,

d. ein Taktgenerator (72) und eine Steuereinrichtung (Vc, 68) zur Festlegung der Frequenz des Auslesezyklus, mit welcher mittels der Zentraleinheit (65) die Werte im Schreib-/Lesespeicher (66) ausgelesen werden, vorgesehen sind und e. der D/A-Wandler (69) dem Ausgang des Wellenform-generators vorgeschaltet ist.

17. Wellenformgenerator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (65) mittels einer weiteren Eingabetastatur (70) zur Änderung des zeitlichen Verlaufes der Übergangswerte zwischen den vorgegebenen Wellenformen ansteuerbar ist.