DE2121327C3 - Übergangs-Funktionsgenerator zur Erzeugung einer gewünschten Signalform aus einem Eingangssignal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ubcrgangs-Funktionsgencrator mit einem Eingang, an den Verstärker enthaltende Einrichtungen zum unterschiedlichen Verstärken von einzelnen Amplitudenbercichcn eines liingangssignals angeschlossen sind, sowie mit einer Siimmiereinrichtung, in welcher die Ausgangssignale der Verstärker zusammengesetzt werden.

Aus der US-Patentschrift 3S3O225 ist ein einen Verstärker enthaltenden Funktionsgenerator bekannt, der mittels einer /.cnerdiodcn-Schaltung einen Amplitudenbereich des Kingangssignals nicht verstärkt. Durch SuperponieriiMg des Verstärkerauss mit einem separat verstärkten Teil des Eingangssignals erhält man unterschiedliche Gesamtverstärkung der einzelnen Eingangssignal-Amplitudenbereiche.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß sich der

ϊ Oberwellengehalt des Verstärkerausgangssignals nur begrenzt verändern läßt. Bei der elektrischen Nachahmung von Klangfarben bestimmter Instrumente werden Signalformen benötigt, die sich mit der genannten Einrichtung nicht erzeugen lasset. Hinzu

in kommt die erforderliche Wählbarkeit der Klangfarben verschiedener Instrumente, die sich mit dem bekannten Funktionsgenerator nicht erreichen läßt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Funktionsgenerator zu schaffen, bei dem die einzelnen

\'t Amplitudenbereiche des Eingangssignals unabhängig voneinander zur Erzeugung einer gewünschten Signalform behandelt werden können.

Bei dem eingangs genannten Funktionsgenerator ist dazu erfindungsgemäß vorgesehen, daß mehrere

2(i Amplitudenseparatoren in Reihe geschaltet sind, von denen jeder einen auf einen Amplitudenbereich ansprechenden und einen zugeordneten Verstärker steuernden Schwellwertdetektor aufweist. Die Erfindung geht also einen grundsätzlich anderen Weg, in-

dem ein Amplitudensieb geschaffen wird und die in die einzelnen Bereiche des Amplitudensiebs fallenden Eingangssignalteile zur Steuerung je eines dem jeweiligen Eingangssignalteil zugeordneten Verstärkers benutzt werden. Dadurch eröffnet sich die Möglich-

keit einer unbeschränkten Variation des Eingangssignals, was insbesondere für die Erzeugung auch schwieriger und komplexer Klangfarben von Tönen eines Musikinstruments nützlich ist.

Bevorzugte und zweckmäßige Ausgestaltungen der

Γι Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einem Eingangssignal mit negativen und positiven Amplitudenteilen wird das Eingangssignal zunächst in seine positiven und seine negativen Komponenten zerlegt, die negativen Komponenten werden

4(i invertiert, und anschließend werden beide Komponenten in weitgehend einander identischen Schaltungen verarbeitet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform

r> ausführlich beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ubergangs-Funktionsgenerators mit je vier Amplituden-Separatoren zu beiden Seiten des Nullpunktes,

Vi Fig. 2 ein Diagramm der Ubergangsfunktion des Generators gemäß Fig. 1 der zugeordneten Eingangsund Ausgangssignale,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild des Signalverarbeitungsteiles des Übcrgangs-Funktionsgenerators nach

v. Fig. 1,

Fig. 4 ein Prinzipschaltbild eines Amplituden-Separators des Funktionsgenerators nach Fig. 1 und
Fig. 5 ein Diagramm mit einer dargestellten Funktion.

wi Die meisten konventionellen Musikinstrumente erzeugen Schwingungen mit sehr komplexen Wellenformcn. In der elektronischen iVlusikaltechnik, deren bedeutendste Vertreter elektronische Orgeln sind, ist es dft erwünscht konventionelle Musikinstrumente zu si-

h-> mulicrcn. Man kennt zwei Versuche, dieses Problem zu lösen, die als Additions- bzw. Suhtraktions-Synthese bezeichnet werden können. Nacli der Fourier-Thcoric ist jede komplexe sich wiederholende WeI-

lenfarm die Summe mehrerer Sinus- (oder Kosinus-) Wellen verschieden zugeordneter Perioden und Amplituden.

Bei der Additionssynthese werden mehrere Sinuswellen addiert, um eine komplexe Welle zu simulieren. Obwohl dies theoretisch einfach ist, müssen in der Praxis weitgehend Kompromisse geschlossen werden. Um die Kosten auf einem annehmbaren Wert zu halten und um die Abmessungen der Generatoreinheit in annehmbaren Grenzen zu halten, wird die Anzahl der Harmonischen auf relativ wenige begrenzt, und einige Harmonische werden nur im Hinblick auf die Frequenz angenähert. Mit dieser Art der Wellensynthese lassen sich an Harmonischen nicht sehr reiche Töne ziemlich erfolgreich simulieren. Zum Beispiel lassen sich Flötevitöne leicht auf diese Art erzeugen; jedoch klingen komplexe Töne, z. B. Zungen- oder Saiten-Töne, nicht sehr realistisch.

öfter wird der entgegengesetzte Versuch unternommen, d. h. es wird zunächst eine alle erforderlichen Harmonischen enthaltende Wellenform erzeugt. Zum Beispiel enthält eine Sägezahnwelle all·. Harmonischen. Eine Rechteckwelle enthält nur ungerade Harmonische; sie ist daher insbesondere zur Erzeugung von Zungentönen geeignet, z. B. den Tönen einer Klarinette, die weitgehend nur ungerade Harmonische enthalten. Die nicht benötigten Harmonischen werden dann für jeden einzelnen Ton ausgefiltert. Auch dabei treten jedoch in der Praxis Probleme auf. Zur Erzielung weitgehend perfekter Resultate ist eine sehr große Anzahl scharf abgestimmter Bandpässe und Bandeliminationsfilter erforderlich. Aus Kosten- und Raum-Gründen werden in der Praxis allgemein Kompromisse geschlossen. Dadurch sind die Resultate nicht ganz vollkommen, obwohl die Töne, insbesondere die komplexen Töne, im allgemeinen realistischer klingen als durch eine Synthese oder Addition von Sinuwellen erzeugte Töne.

Bei dem nachfolgenden Beispiel wird keiner der beiden o. g. Versuche unternommen. Vielmehr wirkt gemäß Fig. 1 eine als Sinuswelle dargestellte Eingangswelle 10, die zusätzlich durch das Symbol Vo gekennzeichnet ist, auf einen Eingang 12; sie wird verzweigt und geht auf eine obere die oberhalb eines Leiters 16 dargestellte und durch ein Plus-Zeichen markierte positive Halbwelle + Zo durchlassende Diode 14 zu einer unteren unterhalb eines Leiters 20 durch ein Minus-Zeichen markierte untere Halbwelle

— So durchlassende Diode 18. Die untere Halbwelle

— So wird zu einem Inverter 22 übertragen, der sie in eine oberhalb eines von dem Inverter 22 wegführenden Leiters 24 dargestellte, jedoch durch ein Minus-Zeichen markierte positive Sinushalbwellc —So umkehrt.

Die positive Halbwelle +So wirkt auf eine Eingangsverbindung 26 eines Registers 28 von Amplitudenseparatoren + Sl, +52, +53 und 54. Die Ausgänge 30der Amplitudenseparatoren sind durch einen zu einem Differentialverstärker 34 führenden Leiter 32 verbunden. Funktion und Betrieb der Amplituclcnseparatorcn werden nachfolgend beschrieben.

In gleicher Weise wird die negative Halbwelle — .SV» von dem Leiter 24 auf eine Eingangsverbindung 36 eines Registers 38 gleichartiger Amplitudenseparatoren — 51, - 52. —53 und - 54 übertragen. In beiden !'allen können mehr oder weniger als vier Amplituclenseparatorcn 28 bzw 18 eingesetzt sein. Die Ausgiingc 40 der Amplitudcnscparatoren 38 sind durch einen zu dem Differentialverstärker 34 führenden Leiter 42 verbunden. Die Ausgangswalle des Differentialverstärkers 34 erscheint auf einem Leiter 44; sie ist schematisch vereinfacht als Sinuswelle dargestellt, obwohl offensichtlich ist, daß es sich in den meisten Fällen um eine höchst komplexe Welle handelt. Da die Form der Ausgangswelle in Abhängigkeit von der Einstellung der Amplitudenseparatoren 28 und 38 abhängt, läßt sich ihre exakte Form nicht darstel-

lu len; ihre alternierende Wellenform wird daher durch die dargestellte Sinuswelle repräsentiert.

Die Funktion der Amplitudenseparatoren 28 und 38 ist am besten aus Fig. 2 ersichtlich. Die Einheiten zerlegen die sinusförmigen Halbwellen +So und -So

is in Bereiche einstellbarer Amplitude AX. Nachdem der erste Amplitudenseparator +51 des Registers 28 den ersten Bereich AXl entnommen hat, gibt er den Rest der Halbwelle an die zweite Segmentatoreinheit + 52 weiter. Der zweite Amplitudenseparator +52

2Ii entnimmt den zweiten Bereich AX"!. nnd gibt den Rest an den dritten Amplitudenseparator 53 weiter usw. In dieser Betrachtungsweise sind die Amplitudenseparatoren in Reihe geschaltet.

In jedem Amplitudenseparator wird der er.inommene und zurückgehaltene Bereich durch einen Verstärker geleitet, dessen Verstärkungsfaktor zwischen + 10 und —10 einstellbar ist. Die Einstellung der Verstärkung bestimmt die Neigung α jedes Segmentes einer Übergangskennlinie 46 des Generators. Ge-

3Ii maß Fig. 2 besteht die Kennlinie 46 aus einer stetigen Folge von Geraden, je eine Gerade von jedem der vier Amplitudenseparatoren 28. Der der negativen Halbwelle der Eingangswelle entsprechende Kennlinienteil 48 kann dem positiven Teil 46 identisch sein.

π er muß es jedoch nicht sein. Durch die Spiegelung der Eingangswelle 10 an der Übergangskennlinie 46 bis 48 wird eine sehr komplexe Ausgangswelle 50 mit einem dem »positiven« Teil 46 der Übergangskennlinie entsprechenden Teil 52 und einem dem »negati-

ven« Teil 48 der Übergangskennlinie entsprechenden Te·! 54 erzeugt. Es ist jedoch offensichtlich, daß der »negative« Teil mit Ausnahme der Werte AX und α dem »positiven« Teil ähnlich ist. da dir negative Teil — So der Eingangswelle 10 vor der Einspeisung in die Amplitudenseparatoren 38 invertiert wurde. Das auf dem Leiter 32 addierte Ausgangssignal Σ + S (a, AX) der Amplitudenseparatoren 28 wird auf den nicht invertierenden Eingang des Differentialverstärkers 34 übertragen, während das auf dem

ίο Leiter 42 addierte Ausgangssignal Σ —5 (a. AX) der Amplitudenseparatoren 38 auf den invertierenden Eingang des Differentialverstärkers 34 übertragen wird. Am Ausgang 44 des Differentialverstärkers 34 wird die verarbeitete und wieder zusammengesetzte

5j komplexe Welle Σ+S («. AX) ausgegeben.

Es ist offensichtlich, daß die Wellentormen in Fig. 2 in üblicherweise als Amplitudenfunktion über der Zeit dargestellt sind, die Amplitude der Ausgangswelle in der --ertikalen V-Achse und die Ampli-

wi tude der Eingangswelle in der horizontalen .Y-Achse. Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 ist stark vereinfacht, ein ausführliches Schaltbild eines Teils davon ist in Fig. 3 dargestellt. Die z. B. in ihrer Amplitude zwischen 0 bis 5,0 V Effektivspannung einstellbare

h5 Eingangswclle 10 ν ird von dem Leiter 12 über einen Kondensator 56 und einen Widerstand 58 auf eine Transistorstufe 60 in Emitterfolgeschaltung übertragen, deren Ausgang über einen Kondensator 62 und

einen Überhiuekuitgsvvidcrstaiul 64 mit den Dioden 14 und 18 verbunden ist.

Die Diode 14 liegt an einer Verbindungsstelle zwisehen einem an Masse liegenden Widerstand 66 und einem mit der Basis eines Transistors 70 verbundenen Kondensators 6M. Eine Parallelschaltung aus einer Diode 72 und einem Widerstand 74 ist ebenfalls mit der Basis des Transistors 70 verbunden. Die Diode 72 ist so gepolt, daß sie in Richtung auf die Basis des Transistors 70 leitend ist. Der Ausgang der in Emitterfolgeschaltung ausgeführten Transistorstufe 70 wird über den Leiter 16 zu den verschiedenen Amplitudenseparatoren 28 übertragen. Der Kollektor des Transistors 70 liegt an einem postiven Speiseleiter 76. mit dem ebenfalls der Kollektor des Transistors verbunden ist.

Die Diode 72 und ihre zugeordneten RC-Komponenten stabilisieren die gleichgerichtete Halbwelle auf einer L.On*:ti»ntpn Qnanmmo vmi -4- ~)A M V Ate* y'i" »»»- ner sptäer beschriebenen Emittcrfolge-Schaltung geliefert wird.

Die relativ zur Diode 14 entgegengesetzt gepolte Diode 18 ist mit einer Verbindungsstelle zwischen einem an Masse liegenden Widerstand 78 und einem an der Basis eines "Transistors 82 liegenden Kondensator 80 verbunden. Mit der Basis des Transistors 82 ist ferner eine Parallelschaltung aus einer Diode 84 und einem Widerstand 86 verbunden. Die Diode 84 ist so gepolt, daß sie von der Eiasis weg leitend ist. I:s ist offensichtlich, daß im Gegensatz zu den bereits beschriebenen Transistoren der Transistor 82 ein PNP-Transistor ist, dessen Ausgang am Kollektor mit Einheitsverstärkung jedoch relativ zum Eingang invertiert abgenommen wird. Der Ausgang des Transistors 82 ist mit der Basis eines Transistors 90 verbunden, dessen Kollektor an dem positiven Speiseleiter 76 liegt. Der Ausgang der als Emitter-Folgeverstiirker ausgeführten Transistorstufe 90 wird über den Leiter 24 zu den Amplitudenseparatoren 38 übertragen. Die Diode 84 und die zugeordnetn RC-Komponenten dienen in gleicher Weise zur Stabilisierung der gleichgerichteten Halbwelle.

Die Dioden 72 und 78 liegen über einen Leiter 92 an einer Verbindungsstelle 94. Die Verbindungsstelle ist mit dem Emittereines NPN-Transistors 96 verbunden, dessen Kollektor an der positiven Speiseleitung 76 liegt. Die Basis des Transistors 96 liegt zwischen einem an dem positiven Speiseleiter 76 liegenden Widerstand 98 und einem an Masse liegenden Widerstand 100. Die Verbindungsstelle 94 ist mit einem über eine Verbindungsstelle 104 in Reihe mit einem Widerstand 106 an Masse liegenden Widerstand 102 verbunden. Diese Schaltung bildet einen aktiven Spannungsstabilisator, bei dem die KoIIektor/Emitter-Impedanz des Transistors 96 von der Basisvorspannung abhängt, die durch den Spannungsteiler 98. 100 und die Spannung des Speiseleiters 76 bestimmt wird. Auf diese Weise wird, wie bereits beschrieben, der Leiter 92 mit einer konstanten Spannung von + 24,0 V versorgt. Die Dioden 72 und 84 und die zugeordneten RC-Komponenten verhindern Verschiebungen des Gleichspannungsniveaus, die durch Amplitudenänderungen des Eingangssignals hervorgerufen werden könnten.

Die Verbindungsstelle 104 ist mit der Basis eines Transistors 108 verbunden, dessen Kollektor über einen Leiter 110 direkt an dem positiven Speiseleiter 76 liegt. Der Emitter des Transistors 108 liegt über

einen Widerstand i 12 an Masse; er ist ferner mit einem Leiter 114 verbunden, der die Aniplitudcnseparatorcn 28 und 38 mit einer stabilisierte:! positiven Spannung von + I 1.1 V versorgt Die Amplitudenseparatoren 28 und 38 werden ferner über einen mit dem Leiter 110 verbundenen Leiter 116 mit einer stn bilisierten Spannung von +40.(IV versorgt.

Die Aiisgarigsverbindungen 32 und 42 der Amplitudenseparatoren 28 und 38 sind, wie bereits beschrieben, mit dem Differentialverstarker 34 verbunden. Der Differentialverstiirker besitzt einen PNP-Transistor 118. mit dem der Leiter 32 über eine Verbindungsstelle 120 verbunden ist. Die Verbindungsstelle 120 ist ferner über einen Widerstand 122 mit einem Verstärkerausgang 124 verbunden. [3er Kollektor des Transistors 118 liegt an Masse, wahrend der Emitter mit der Basis eines weiteren PNP-Transistors 126 verbunden ist. dessen Kollektor am Verstärlipriiiuncinii 17JIiPnI Πργ Fmiltpr (Uc Tr^mcict/jrc I If* ist mit einer Verbindungsstelle 128 verbunden.

Die Verbindungsstelle 128 ist mit dem Kollektor eines Transistors 130 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 132 an einer Verbindungsstelle 134 liegt. Ein Abgriff bzw. Schleifkontakt 136 des Widerstandes 132 ist mit der Verbindungsstelle 134 verbunden. Dadurch entsteht ein Potentiometer 138 zur hinstellung der Ausgangsgleichspannung. Die Basis des Transistri-s 130 liegt über eine Verbindungsstelle 140 einerseits über einen Widerstand 142 an Masse und andererseits an einer Zener-Diode 144. Die andere Seite der Zener-Diode 144 ist über einen Leiter 146 mit einer Verbindungsstelle 150 rwischen den Leitern 110 und 116 und über einen Widerstand 148 mit der Verbindungsstelle 134 verbunden.

Die Verbindungsstelle 128ist ferner mit dem Emitter eines PNP-Transistors 152 verbunden, dessen Kollektor an Masse liegt. Die Basis des Transistors 152 ist mit dem Emitter eines weiteren PNP-Tansistors 154 verbunden, dessen Kollektor ebenfalls an Masse liegt. Die Basis des Transistors 154 ist über einen Leiter 156 mit einer Verbindungsstelle 158 zwischen dem Verbindungsleiter 42 und einem Paar in Reihe an Masse liegender Widerstände 160 und 162 verbunden.

Das wieder zusammengesetzte Signal erscheint am Ausgang 124 und auf dem Leiter 44. Der Leiter 44 ist mit der Basis eines das Signal verstärkenden Transistors 164 verbunden.

Der Transistor 164 ist ein PNP-Transistor, dessen Emitter an Masse liegt. Sein Kollektor liegt über eine Verbindungsstelle 166, einen Widerstand 168 ur.u einen Speiseleiter 170 an einer negativen Spannung von vorzugsweise -39,0 V. Der Ausgang 124 ist über einen Widerstand 172 mit dem Leiter 170 verbunden.

Eine Zener-Diode 174 liegt mit ihrer Anode an der Verbindungsstelle 166 und ihrer Katode an einer Verbindungsstelle 176. Die Zener-Diode 174 erniedrigt das Gleichspannungsniveau. Die Verbindungsstelle 176 ist über einen Widerstand 178 mit dem Leiter 76 verbunden, ferner ist sie mit der Basis eines PNP-Transistors 180 einer Ausgangsstufe in Emitter-Folgeschaltung verbunden. Der Kollektor des Transistors 180 liegt an dem negativen Speiseleiter 170; der Emitter ist mit einem Leiter 182 verbunden. Der Leiter 182 besitzt einen Gleichspannungsausgang 184 und einen Wechselspannungsausgang 186; er ist ferner über einen Widerstand 188 mit dem positiven Speiseleiter verbunden.

I );is ΙΊ iii/ipselialthild eines Ampliliid ■_■ ιι~«.·ρ.ιι ,ilen Μ in I it. -I dargestellt l)ei Lmgaiii: 2(> hegt übet einen Kondensator 190 ;m del Basis 1¹IiH¹S I i,nisis|ors I 92 I)Jl" Hums ill's I niMMstoi's 192 lsi lernet pal,ilk I iiher I'iiu· Diinli· 194 iimi einen Widcisiaiid 196 mil cinci Veibmdiiiigsslelle 198 verbunden, unlm die Katode del Diode 194 ail di¹!¹ Hiisis des I Kiiisislnis I'' "Ιιι·μΐ. Die Verbindungsstelle 198 isi mil dem I ei lei 1 14 gemäß Ημ. ' verbunden und heel diimil .in einer kiinstiiiileii positiven Spannung \iui ' 1 I .·1 \. Dei I iansislor 192 ist ein NI¹N I 1 aiisisiui ; sein knl lektoi isi über einen Widersland 2(M) mit einet Verbindungsstelle 2(12 verbunden, die über den Leiter I 16 an einer positiven Spannung · -III.11 \ liegt. Dei I miller des Tiaiisistors 192 liegt übel einen Widerstand 2(14 an Müsse; vom L.mitter wird das Ausgangssigiial abgenommen und aiii einen Sclivvelivvcrtdctcktor iihertriigeii. der einen iihei eine Vei 'bindungsstellc

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deistaiid 21(6 suss ic eine Diode 210. einen Tiansisloi 212 iiiul ein Potentiometer 226 enlhall. I )er I ansistor 192 ist als nieilorohmige Voistufc lur ilen Schvvcllwerldetektor /u hetraelilen. Der Amplitudenhereich ist durch ilas ;in dem mit der Katode der Didoe 210 verbundenen f-.niitlcr eines Transistors 212 anliegende (ileichspaniningsniveau heslimmt. Del Transistor 212 ist ein NI'N-I ransistoi. dessen Emitter über einen Widerstand 214 an Masse liegt. Der Kollektoi des Transistors 212 ist über einen Widerstand 216 und einen Leiter 218 mit der Vei bindungsstelle 202 verbinden. Der Rest des Hingangssignals, der nicht von dem Schvvellwertdetektor 206. 210 abgeschnitten worden ist. wird von einem Ausgangsleiter 220 aiii den Kollektor des Transistors 212 übertragen. Die Höhe des abgetrennten Amplitudenbereichs ist durch das Potential der Hasis des Transistors 2J2 gegeben. Die Hasis ist über einen Widerstand 222 mit einem Schieil kontakt 224 eines Potentiometer •Widerstandes 226 verbunden, Ein linde des Potentiometers 226 ist über einen Widerstand 228 mit dem -f 40 V-Spciseleiter 218 verbunden, während das andere Ende über einen Widerstand 230 an Masse Meet. Das Potential der Hasis des Transistors 212 läßt sich somit leicht durch die Hinstellung der Position des Schleifkontaktes 224 vorgeben.

Die Emitter-Eingangs-Impedan/ des Transistors 212 ist niedrig und bildet dadurch eine Stromsenke /ur Aufnahme des »Restes« der abgeschnittenen Haibvvelle. Wie bereits besehrieben erscheint dieser Rest wieder an dem Kollektor des als Einheitsverstärker arbeitenden Transistors 212 und wird dann zum nächsten Amplitudenseparator übertragen. Der zurückgehaltene Amplitudenbereich wird auf den Eingang eines aus NPN-Transistoren 234 und 236 bestehenden Differentialverstärkers 232 übertragen. Insbesondere ist die Verbindungsstelle 208 über einen Leiter 238 mit der Basis eines Transistors 240 verbunden, der als Steuerpegel bei der Widerstandswandlung dient. Der Kollektor des Transistors 240 ist über einen Widerstand 242 mit dem Leiter 218 verbunden, während der Emitter mit einer über einen Widerstand 246 an Masse liegenden Verbindungsstelle 244 verbunden ist.

Die Verbindungsstelle 244 ist mit einem zu einem Widerstand 248 parallelgeschalteten Kondensator 247 verbunden, dessen entgegengesetzte Seite mit der Basis des Transistors 236 verbunden ist. Diese entgegengesetzte Seite des RC-Gliedes 247.248 liegt ferner iibei einen W id* island 250 an einei \ et bindiings s le I le 252 I )ii \ ei I'liiilungssielle 252 hegt über einen Wiileisiand 25-1 an dem · 40-V-Speiselciter 218

Der! millet des 1 r.uisisiois 236 ist mit einer übet einen Wideisiaiid 258 an Masse hewii'V η Veibiii diingssielle 256 verbunden. Die Vei ln;;diingsslelle 256 ist mil dem I - mittel de·· I ι aiisisUirs 234 verbunden, dessen Koliektoi über eine Verbindungsstelle 258 unil einen Widerstand 260 au dem ' 40-V-l eitel 218 liegt. Die Verbindungsstelle 258 isi feiner übet einen Widerstand 262 mit tier Hasis des Transistor, 234 verbunden. Die Hasis des'Transistors 234 ist leiner mil einem Widerstand 264 verbunden, der an einet Verbindungsstelle 266 mit einem an Masse liegenden Widerstand 268 verbunden ist und dadurch die Vorspannung der Hasis liefert.

Die Verbindungsstelle 266 ist mit dem Emitter eines NPN-Transistors 270 verbunden, dessen Kollek U'n über Ciiiei'i V» hilT Siiiiid ui u iiii nein pi fSiiiVeü SpCiscleitei 21H liegt. Die Hasis des Transistors 270 isi mit einer Verbindungsstelle 274 verbunden.

Die Verbindungsstelle 274 liegt über einen Widerstand 276 an Müsse und isi über einen Widerstand 278 und einen Leiter 280 mit der Verbindungsstelle 198 verbunden.

Wie bereits erwähnt dient der Transistor 240 als Steuerpegel und W ulerstandsvvaniller. Der Transistor 270 erfüllt die gleiche Aufgabe auf dem konstanten GleiilispaniHings-Eingangsniveau: er ist zur Stabilisierung des Teniperaturverhaltens der Schaltung erforderlich.

Die Verbindungsstelle 258 ist einerseits mit einem Widerstandspotentiometer 282 und andererseits mit der Verbindungsstelle 252 verbunden. Das Widerstaiidspotentiometer 282 besitzt einen Schleifkontakt 284. der über einen Leiter 286 mit der Hasis eines NPN-Transistors 288 verbunden ist. Das Potentiometer 282. 284 gibt dem Verstärkungsfaktor im Bereich von + 10 bis — 10. d.h. die Neigung der Geradcnsegnientc. vor: es ist daher mit dem Symbol α beschriftet. Dagegen gibt das Potentiometer 224. 226 die Höhe des abgeschnittenen Amplitudenbereichs vor: es ist daher mit dem Symbol AX beschriftet. Der Transistor 288 bildet einen Widerstandsvvandler: sein Kollektor ist mit dem + 40- V-Speiscleiter 218 und sein Emitter mit einer über einen Widerstand 292 an Masse liegenden Verbindungsstelle 290 verbunden. Die Verbindungsstelle 290 liegt ferner über einen Zusatzwiderstand 294 an dem Ausgangsleiter 32.

Der Kondensator 246 kompensiert die Eingangskapazität des Transistors 236 und flacht damit den Frequenzgang ab.

Gemäß Fig. 5 besitzt ein Geradensegment der Übergangskennlinie die allgemeine Form Sn= f («. AX). Die Neigung« ist als Winkel dargestellt, der entweder positiv oder negativ sein kann. Die Höhe des Ampiitudenbereichs ist auf der .Y-Achse abgetragen: sie hat. wie bereits beschrieben, den Wert AX.

Es ist offensichtlich, daß sich mit der beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltung eine einfache Eingangswelle, z. B. eine periodische Sinuswelle oder ein nicht periodischer Impuls, praktisch in eine komplexe Ausgangswelle umwandeln läßt, deren Signalform wunschgemäß einstellbar ist. Die erfindungsgemäßen Schaltungen sind in großem Maße zur synthetischen Erzeugung von Musiktönen einsetzbar: es wird jedoch angenommen, daß sie auch in anderen Gebieten einsetzbar sind.

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Hierzu > Dliitl /eielimiiigen

Claims (8)

Patentansprüche;

1. Übergangs-Funktionsgenerator mit einem Eingang, an den Verstärker enthaltende Einrichtungen zum unterschiedlichen Verstärken von einzelnen AmpUtudenbereichen eines Eingangssignals angeschlossen sind, sowie mit einer Summiereinrichtung, in welcher die Ausgangssignale der Verstärker zusammengesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Amplitudenseparatoren (28) in Reihe geschaltet sind, von denen jeder einen auf einen Amplitudenbereich ansprechenden und einen zugeordneten Verstärker (232) steuernden Schwellwertdetektor (206, 210, 212, 226) aufweist.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwellwert-Detektor (206, 210, 212, 226) eine Einrichtung (Potentiometer 226) zur Einstellung des Schwellwertpegels aufweist.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zugeordnete Verstärker (232) eine weitere Einrichtung (weiteres Potentiometer 282, 284) zur Einstellung des Verstärkungsgrades zwischen einem positiven und einem negativen Wert aufweist.

4. Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für ein Eingangssignal mit negativen und positiven Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß einem Tei! der Amplitudenseparatoren (28, 38) eine Invcrtereinrichtung (22,82) zur Invertierung eines der beiden Sign, 'teile { — SO) vorgeschaltet sind, so daß dcnach beide Signalteile das gleiche Vorzeichen haben.

5. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitgehend flache Amplituden/Frequenzgang-Kennlinie.

6. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge der Amplitudenseparator-Register (28, 38) ein Differentialverstärker (34) angeschlossen ist.

7. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenneichnet, daß in jedem Amplitudenseparator der zugeordnete Verstärker ein Differentialverstärker ist.

8. Generator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwellwertdetektor mit einer nicderohmigcn Vorstufe (192) ausgerüstet ist.