CN1038208C - 定直流电位合成乐音数字模拟转换器 - Google Patents

定直流电位合成乐音数字模拟转换器 Download PDF

Info

Publication number
CN1038208C
CN1038208C CN94116435A CN94116435A CN1038208C CN 1038208 C CN1038208 C CN 1038208C CN 94116435 A CN94116435 A CN 94116435A CN 94116435 A CN94116435 A CN 94116435A CN 1038208 C CN1038208 C CN 1038208C
Authority
CN
China
Prior art keywords
current generator
analog converter
envelope
current
output terminal
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 - Lifetime
Application number
CN94116435A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1119319A (zh
Inventor
曹兴诚
黄祺懋
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.)
United Microelectronics Corp
Original Assignee
United Microelectronics Corp
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 United Microelectronics Corp filed Critical United Microelectronics Corp
Priority to CN94116435A priority Critical patent/CN1038208C/zh
Publication of CN1119319A publication Critical patent/CN1119319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1038208C publication Critical patent/CN1038208C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

一种定直流电位合成乐音数字模拟转换器，即一种模拟电流转换式D/A转换器，具有连接于一参考电流后端的包络电流产生器及音色电流产生器，产生音色与包络相乘的电流输出值，还有一连接在该参考电流后的补偿电流产生器和补偿电流放大器，产生互补于包络电流产生器的补偿电流，使送出的直流电位保持在一定值，提供一种可克服直流漂移杂音的结构简单的模拟式乐音转换器。

Description

定直流电位合成乐音数字模拟转换器
本发明涉及一种定直流电位合成乐音数字模拟转换器，主要是以电流放大的模拟式D/A转换器构成乐音的音色与包络的相乘运算以形成合成乐音效果，并配置有互补构造的直流电位补偿器，可视包络电位的高低而补偿性地加入一补偿电流至输出端，以使输出直流电位保持在一定值，能够除去直流漂移杂音，并具有比常规数字式乐音D/A转换器更精简的结构。
现今乐音合成技术中，是将乐音分解成音色波形(TONE)与包络波形(ENVELOPE)两种信号，在欲合成时，将该两波形通过相乘运算而合成为乐音信号，其波形如图1所示，将图面左侧的正弦波波形的音色波形(TONE)与图面右侧呈斜率变化的包络波形(ENVELOPE)相乘运算后，即形成图面下方的调幅的合成乐音，而通常达到这种合成效果的装置分为数字及模拟两种，数字处理方式，是将上述音色及包络信号先经一数字式乘法器进行相乘运算后，再送入一D/A转换器转换为模拟乐音信号，但此种数字处理方式，不仅需增加一价格昂贵的乘法器，更需在较高的工作频率下操作，显然有结构复杂、成本较为昂贵的缺点。
若采用模拟式转换器，虽有结构较为简化的优点，然而无法达到校正直流电位的效果，其可能的输出波形为如图2所示，而合成波形的直流电位(如虚线所示)，便呈现一由高至低的漂移变化，此种直流电位随着上下浮动，便形成所谓的直流漂移冲击杂音(“POP”NOISE)，虽可在输出端串接大电容值的电解电容以滤除该直流信号，但这样不仅是一种消极性的作法，且不易集成化，无法进行商品化。
基于前述数字式乐音转换器结构过于复杂、成本昂贵而模拟式乐音转换器有产生直流漂移杂音等问题，显然有予以改善的必要，因此本发明人鉴于模拟式转换器较具有发展前途，故针对其直流漂移杂音问题予以改进，期望能提供一种比较符合经济性且可克服这种直流漂移杂音问题的乐音转换器。
本发明的主要目的在于提供一种定直流电位合成乐音数字模拟转换器，主要为提供一种兼具可根据输出信号而自动补偿其直流电位，使合成乐音的直流电位保持一定值，从而除去直流漂移杂音，提供一种较具实用性的模拟式乐音转换器。
本发明是一种定直流电位合成乐音数字模拟转换器，包括下述构造：
一参考电流产生器，产生一基准电流值，
一包络电流产生器，由对应于包络各位开关串接的可产生相应电流量的晶体管组件构成，各晶体管的基极连接参考电流产生器的输出端；
一音色电流产生器，由对应于音色各位开关串接的可产生相应电流量的晶体管组件构成，各晶体管的基极并联连接包络电流产生器的输出端，而此产生器输出端为转换电流输出端；
一补偿电流产生器，由对应于包络各位互补开关串接的可产生相应电流量的晶体管组件构成，各晶体管的基极连接所述参考电流产生器的输出端；
一补偿电流放大器，由可产生音色平均电流的多个晶体管并联构成；各晶体管基极连接补偿电流产生器的输出端，此放大器的输出端与所述转换电流输出端合并形成一最终输出端。
利用上述构造，可使转换电流输出值正比于包络、音色乘积的电流变化，而补偿电流产生器及放大器可送出互补于包络电流产生器的补偿电流，使合成的最终输出电流的直流参考电流值维持在一定值。
前述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，还可设置多组其结构与上述构造相同的定直流电位合成乐音数字模拟转换电路，达到多声道合成乐音。
前述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其音色及包络信号还可按时分方式输入，达到多声道时分复用合成乐音。
前述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其包络电流产生器还可充当为控制合成乐音的音量高低控制器。
前述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其包络电流产生器及音色电流产生器可互换使用。
综上所述，本发明以其模拟式合成乐音D/A转换器的构造，不仅可提供比数字式合成乐音D/A转换器简化的结构及符合较低成本的要求，还配置有直流漂移补偿器，提供互补于包络变化的补偿电流，从而使输出直流电位维持在一定值，以解决模拟转换器的直流漂移杂音问题，为一新颖及实用的设计。
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构特征及目的。
附图简要说明：
图1为音色波形与包络波形相乘的波形示意图。
图2为模拟转换后的合成乐音波形示意图。
图3为本发明一较佳实施例的电路图。
图4为本发明对应于各信号变化的电流变化图表。
如图3所示，为将音色及包络信号分别以四位表示的实施例电路图，图中以横向虚线分隔的上、下两部份分别为模拟转换器10及直流漂移补偿器70，其中，上半部份的模拟转换器10包括：由一电阻(R)串接一晶体管21构成一可产生定电流(Iref)的参考电流产生器20，此参考电流产生器20同时提供上、下两部份所需的参考电流信号，参考电流产生器20右侧则依序连接包络电流产生器30及音色电流产生器40，包络电流产生器30是以一定电流晶体管35及多个分别串接有包络各位开关E0～E3的各组晶体管组件31～34构成，音色电流产生器40由多个分别串接有音色各位开关T0～T3的各组晶体管组件41～44构成，在图下方的直流漂移补偿器70是以一补偿电流产生器50与一电流放大器60串接而成，该补偿电流产生器50的结构相同于前述包络产生器3 0，由定电流晶体管55及各组含有不同晶体管数量的晶体管组件51～54构成，不同处仅在该串接于各晶体管组件51～54的各位开关为互补于包络各位信号，亦即该补偿电流产生器50与包络电流产生器30的总电流量(Ib1+Ib2)为一定值，亦即其一电流量增加，另一电流量则相应减少，而位于补偿电流产生器50后端的电流放大器60在本实施例中，是采用音色的中间值，亦即以八个晶体管并联形成一可提供8倍于补偿电流(Ib2)的电流放大，以形成一补偿电流(Ic)，此补偿电流(Ic)与前述模拟转换器10的输出电流(Io)并联，使送出的总电流量为该两电流的和。
该模拟转换器10的输出电流(Io)为：
Io＝T×Ib1(T：为音色二进制值)
而Ib1＝E×Iref(E：为包络二进值)
故Io＝T×E×Iref，
因此，模拟转换器输出电流值(Io)便与音色(T)及包络(E)形成乘积关系，从而形成一种可使音色信号及包络信号相乘效果的D/A转换器，获得合成乐音的效果。
而位于图3下方的直流漂移补偿器70主要为达到使其最终的合成电流的直流电位可维持在一定电位，为此可配合参看图1的形成乐音的最终波形所示，该虚线标示的直流电位参考点恰为音色信号的中间值位置上，而为维持该直流电位参考点不致受到包络信号影响，需使直流电位参考点设为音色中间值乘以包络的最大值便可符合前述固定直流电位的效果，以前述音色及包络各用四位为例，音色的中间值为8，而包络的最大值为15，故其输出端的直流电位参考电流值即为15×8×Iref，而以下就设定该音色各位状态在1000，即二进制值在8的状态下，改变包络二进制值所造成转换电流(Io)、补偿电流(Ic)值及总电流(Iout)的对应关系图，如图4所示，亦即在无图表后方该补偿电流(Ic)的情况下，包络各位E3～E0由1111～0000变化时，转换电流(Io)便依次下降，亦即使直流参考电位依次降低，如果欲使总电流(Iout)维持在前述的参考电流值时，便需使补偿电流(Ic)呈现互补于Io电流变化，才能使最终合成总电流达到一定值，而配合如图3图面下方该直流漂移补偿器70的结构可知，其补偿电流(Ic)为经电流放大器60进行8倍放大，故其补偿电流为8×Ib2，而Ib2＝包络值的互补数×Iref，故Ic＝包络值的互补数×8×Iref，因此，便符合前述图4所需的补偿电流数值，因此，由前述图4对照表及图3的构造，便可使输出的直流参考电流值维持在一定值，故可利用本发明的转换器构造达到免除直流漂移杂音问题。
而以上为针对四位的音色及包络信号说明，若改用其他不同位数时，只需增加相应于各位的结构，并将该直流漂移补偿器70内部该电流放大器60的放大率，调整至与音色中间值相同，便可符合不同位数的乐音转换需要。也可设置多组其结构与前述构造相同的定直流电位合成乐音数字模拟转换电路，达到多声道合成乐音，或以时分方式送入不同声道的音色及包络信号，达到多声道时分复用合成乐音。此外，该音色信号还可包含一般音色信号、声音信号或语音信号，均为本发明所适用，并且该包络信号也可做为音量控制，达到合成乐音的音量控制效果，再者，前述包络电流产生器及音色电流产生器可互换使用，亦可达到相同的效果。

Claims (5)

1、一种定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其特征在于包括下面的构造：
一参考电流产生器，产生一基准电流值，
一包络电流产生器，由对应于包络各位开关串接的可产生相应电流量的晶体管组件构成，各晶体管的基极连接所述参考电流产生器的输出端；
一音色电流产生器，由对应于音色各位开关串接的可产生相应电流量的晶体管组件构成，各晶体管的基极并联连接包络电流产生器的输出端，而此产生器输出端为转换电流输出端；
一补偿电流产生器，由对应于包络各位互补开关串接的可产生相应电流量的晶体管组件构成，各晶体管的基极连接所述参考电流产生器的输出端；
一补偿电流放大器，由可产生音色平均电流的多个晶体管并联构成，各晶体管的基极连接补偿电流产生器的输出端，此放大器的输出端与所述转换电流输出端合并形成一最终输出端。
2、根据权利要求1所述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其特征在于：在所述定直流电位合成乐音数字模拟转换器中可设置多组其结构与所述构造相同的定直流电位合成乐音数字模拟转换电路，达到多声道合成乐音。
3、根据权利要求1所述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其特征在于：所述定直流电位合成乐音数字模拟转换器的音色及包络信号还可按时分方式输入，达到多声道时分复用合成乐音。
4、根据权利要求1所述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其特征在于：所述定直流电位合成乐音数字模拟转换器的包络电流产生器也可作为控制合成乐音的音量高低控制器。
5、根据权利要求1所述的定直流电位合成乐音数字模拟转换器，其特征在于：所述定直流电位合成乐音数字模拟转换器的包络电流产生器及音色电流产生器可互换使用。
CN94116435A 1994-09-19 1994-09-19 定直流电位合成乐音数字模拟转换器 Expired - Lifetime CN1038208C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94116435A CN1038208C (zh) 1994-09-19 1994-09-19 定直流电位合成乐音数字模拟转换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94116435A CN1038208C (zh) 1994-09-19 1994-09-19 定直流电位合成乐音数字模拟转换器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1119319A CN1119319A (zh) 1996-03-27
CN1038208C true CN1038208C (zh) 1998-04-29

Family

ID=5037928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN94116435A Expired - Lifetime CN1038208C (zh) 1994-09-19 1994-09-19 定直流电位合成乐音数字模拟转换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1038208C (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104064171A (zh) * 2014-04-25 2014-09-24 张嵩 一种改变及优化电声乐器音色的控制器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4116102A (en) * 1975-09-03 1978-09-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Integrated circuit for an electronic musical instrument
EP0069405A1 (en) * 1981-06-25 1983-01-12 Unilever N.V. Process for the trimerization of unsaturated fatty acids

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4116102A (en) * 1975-09-03 1978-09-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Integrated circuit for an electronic musical instrument
EP0069405A1 (en) * 1981-06-25 1983-01-12 Unilever N.V. Process for the trimerization of unsaturated fatty acids

Also Published As

Publication number Publication date
CN1119319A (zh) 1996-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6362765B2 (en) D/A converter
Nielsen High-Fidelity PWM Based Amplifier Concept for Active Speaker Systems with a Very Low-Energy Consumption
US5050474A (en) Analog signal synthesizer in PCM
CN1154974C (zh) 向歌唱及合唱声施加不同效果的卡拉ok设备
WO2006136082A1 (en) Multi-channel digital to analog (d/a) conversion
CN105991018B (zh) 功率因数校正电路、乘法器及电压前馈电路
CN1199349C (zh) 多基准高精度开关放大器
CN1038208C (zh) 定直流电位合成乐音数字模拟转换器
US5841875A (en) Digital audio signal processor with harmonics modification
US20050231410A1 (en) Schemes to implement multi-level PWM in digital system
CN1248760A (zh) 处理卡拉ok设备的传声器信号的装置
US20040223545A1 (en) Multi-level pulse width modulation in digital system
EP0167847A1 (en) Tone signal generation device
US20040189502A1 (en) Multi-level pulse width modulation in digital system
US5050216A (en) Effector for electronic musical instrument
CN100438338C (zh) 包含了用于改进转换线性度的装置的数模转换器
US6351540B1 (en) Digital echo circuit
US5886278A (en) Apparatus for reducing change in timbre at each point where tone ranges are switched
JP3662116B2 (ja) 真空管アンプの出力信号増幅装置
JPH09270708A (ja) ディジタル／アナログ変換器及び音声制御装置
JP2564787Y2 (ja) 電力増幅装置
JPH07225583A (ja) 波形形成装置およびこの出力波形を用いた電子楽器
JPH08123412A (ja) 定直流レベル合成楽音アナログ積型ｄ／ａ変換器
EP1091345B1 (en) Sound source
CN1110891C (zh) 数字功率放大器

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CX01 Expiry of patent term

Expiration termination date: 20140919

Granted publication date: 19980429