DE2148074B2 - Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert mit der Zeit in ihrer Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen Musikinstruments - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert mit der Zeit in ihrer Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen Musikinstruments, das mit mindestens einem Tongenerator versehen ist. dessen Ausgangssignale Eingängen von Frequenzumsctzern zugeleitet werden, an deren Ausgängen je ein anderer Ton zur Verfügung steht.

Aus der US-PS 32 67 199 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, mit der das Ausgangssignal einer elektronischen Orgel in der Frequenz zu dem Ultraschallbereich verschoben und dann wieder zu dem ursprünglichen Frequenzbereich mittels desselben Hilfsoszillators zurückgeschoben wird, wobei das Signal dieses Hilfsoszillators vor dem Zurückschieben zunächst durch ein Filter geschickt wird, das die Phase als Funktion eines Signals ändert. Dieses Signal kann ein Rauschsignal oder ein Signal niedriger Frequenz sein, wie es für ein Vibrato üblich ist Es ist einleuchtend, daß eine derartige Vorrichtung verhältnismäßig verwickelt und somit verhältnismäßig kostspielig ist.

Außerdem ist aus der US-PS 32 63 0)9 eine Vorrichtung bekannt, bei der das Ausgangssignal einer Orgel in Phase moduliert und einem Filter zugeführt wird, das die Phase des Signals als Funktion der Frequenz derart verschiebt, daß die Phasenverschiebung etwas weniger als proportional mit der Frequenz zunimmt Demzufolge wird eine große und ständig variierende Phasenverschiebung übereinstimmend mit einer ständig variierenden Frequenzmodulation oder Vibrato erhalten. Auch diese Vorrichtung ist verwickelt und aufwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfachere und weniger aufwendige Schaltung anzugeben zum Erhalten eines unkorrelliert mit der Zeit in der Frequenz variierenden Vibratosignals.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine Torschaltung vorgesehen ist, die mindestens zwei Eingänge aufweist, deren jeder jeweils mit einem Ausgang eines der Frequenzumsetzer verbunden ist, wobei die Ausgangssignalfrequenzen der Frequenzumsetzer, deren Ausgänge jeweils mit den Eingängen derselbe:-' Torschaltung verbunden sind, ein Intervall innerhalb einer Oktav bilden und wobei jeder Tongenerator einen Frequenzsteuereingang aufweist und der Frequenzsteuereingang jedes Tongenerators jeweils über einen Frequenzteiler mit dem Ausgang einer der Torschaltungen verbunden ist.

Jeweils am Ausgang des letzten Frequenzteilers tritt dann ein Signal auf, das aus Impulsen sich stets ändernder Breite besteht, die in stets verschiedenen Abständen voneinander liegen, derart, daß die mittlere Impulsdauer gleich der Hälfte der mittleren Periode ist. Die Kombination der der Torschaltung zugeführten Signale wird derart gewählt daß c*^;e mittlere Periode jeweils des Signals am Ausgang des letzten Frequenzteilers der Periode der gewöhnlich für das Vibrato verwendeten Signale entspricht.

Wenn nach der Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung hinter jedem letzten Frequenzteiler ein Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz gleich dem 1-bis 4fachen des Reziprokwertes der mittleren Periode des Signals am Ausgang des letzten Frequenzteilers angebracht wird, tritt am Ausgang dieses Filters ein Niederfrequenzsignal auf, das den Charakter eines Rauschsignals aufweist, d. h. daß seine Frequenz unkorreliert mit der Zeit, also statistisch variiert. Wird dieses Signal einem Stcucreingang eines Generators zugeführt, so kann erreicht werden, daß die Frequenz dieses Generators statistisch um ihren Mittelwert herum schwankt, wodurch der Ton dieses Generators den Charakter eines Blasinstruments, wie einer Flöte, einer Orgelpfeife usw., erhält.

Es ist einleuchtend, daß eine derartige Vorrichtung einfach ist, weil die erlordcrlichen Signale den ohnehin im Instrument benötigten Oszillatoren entnommen werden können.

Unter dem Steuereingang eines Tongenerators ist ein Eingang zu verstehen, an dem ein sich in der Größe änderndes Signal eine Frequenzänderung des Tongcnerators bewirkt. Ein solcher Eingang schließt z. B. auch denjenigen Teil des Speisekreises ein, dessen Ausgangsspannung die Generatoren speist, wobei die ^usgangsspannung mittels des Signals der Torschaltung verän-

dert werden kann und damit ein Einfluß auf die die Frequenz der Generatoren ausübbar ist.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung mit vier Torschaltungen und

F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit einer einzigen Torschaltung.

In F ig. 1 sind die zwölf Tongeneratoren Ci... Gi₂ mit je einer Kette von Zweiteilern Di... D12 verbunden. In jeder Kette von Zweiteilern wird die Frequenz der Töne des Generators jeweils durch einen Faktor 2 geteilt, so daß an den Ausgängen dieser Teilerketten die Töne der niedrigeren Oktaven verfügbar sind. Es sind vier Torschaltungen P\ ... P< mit je drei Eingängen vorgesehen, die mit jeweils einem Ausgang einer Teilerkette Di ... Dj₂ verbunden sind, wobei die Verbindung gegebenenfalls über einen Impulsformer /ι ... /12 hergestellt wird, wenn die Signale am Ausgang eines Teilers nichi genügend irnpüisförrnig sind. In diesem Falle sind diese Teilerketten Di ... £ί> derart gewählt, daß die Töne an den betreffenden Aufgängen dieser Teilerketten Di... D12 untereinander dissonierende Intervalle von einer kleinen Sekunde bilden, so daß die Torschaltung P\ mit den Teilerketten Di, D₂ und Ds verbunden ist, die Torschaltung P₂ mit den Teilerketten Da, Di und Db usw.

Die Ausgänge der Torschaltungen P] ... P₄ sind mit je einer zweiten Teilerkette B]... Ba verbunden, die aus je mindestens einem Zweiteiler bestehen, wodurch an den Ausgängen dieser Teilerketten B] ... Ba eine impulsförmige Spannung auftritt, deren mittlere Periode der Periode eines gewöhnlich für ein Vibrato verwendeten Signals entspricht. Der Ausgang jeder Teilerkette B]... Ba führt zu einem Tiefpaß Fi ... F₄ mit einer Grenzfrequenz gleich dem 1- bis 4fachen des Reziprokwertes der mittleren Periode des Signals an den Ausgängen der erwähnten Teilerketten B]... Ba.

Ohne Anwendung dieses Tiefpasses würde die Frequenz der Generatoren infolge des impulsförmigen Signals an den Ausgängen der Teilerketten B\ ... Ba aperiodisch von der Mindestfrequenz zu der Höchstfrequenz rücken, während bei Einsatz eines Tiefpasses die Frequenzänderung infolge des integrierenden Charakters des Tiefpasses Fi ... F₄ einen gleichmüßigeren Verlauf hat.

Das Signal an den ^sgängen der Filter /i... F₄ wird einem Steuereingang jeweils dreier Generatoren G,, G₂ und G3 ... Cio, Ci 1 und Ci j zugeführt, wodurch sich die Frequenz dieser Generatoren nicht korrelativ mit der Zeit ändert.

Die Ausgänge der Tiefpässe F,... F₄ müssen nicht mit den zugehörigen Generatoren C₁, C₂ und C₃... G₁₀, G,, und Gn verbunden sein, sondern können auch mit drei beliebigen anderen Generatoren verbunden werden. Es kann auch eine andere Anzahl von Torschaltungen mit je mindestens zwei Eingängen verwendet werden, vorausgesetzt daß jeder Generator mit einem Ausgang eines Filters verbunden ist.

F i g. 2 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung, in der nur eine einzige Torschaltung P r.iit Yl Eingängen verwendet wird, wobei jeder Eingang mit einem der Ausgänge einerder 12Teilerkeuen Di... D\ »verbunden ist. Der Ausgang der Torschaltung Γ rührt wieder zu einer TeiicrKCttc u. ucrcn Ausgang rnu ciPrrn Tiefpaß F verbunden ist. Der Ausgang des Tiefpasses Fist mit dem Steuereingang jedes der zwölf Generatoren C, ... C12 verbunden.

Bei dieser Schaltungsanordnung wird ein besonders günstiges Ergebnis erzielt, wenn die Frequenzen der der Torschaltung zugeführten Signale zwischen 1000 und 2000 Hz liegen und die Teilerstufen ßj ... S₄ diese Frequenzen nochmals z. B. durch einen Faktor 16 teilen.

Die Grenzfrequenz der Tiefpässe F ... F₄ ist hier etwa gleich 15 Hz gewählt.

Es versteht sich, daß bei den Tasteninstrumenten, die mit nur einem Generator versehen sind, der mit jeder Taste auf eine andere Frequenz abstimmbar ist (wie dies bei Melodieinstrumenten der Fall sein kann), oder aus dessen Signal alle anderen Signale innerhalb der Oktave abgeleitet werden, der Ausgang des Tiefpasses F mit dem Steuereingang dieses einzigen Generators ve-bunden werden muß.

Die Anzahl der Torschaltung zugeführter Signale, der Frequenzbereich, aus dem diese Signale stammen, und der Divisor der Frequenzteilern in der Teilerkette am Ausgang der Torschaltung bestimmer zusammen die mittlere Periode, die Streuung und die Wiederholung des Vibratosignals.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert mit der Zeit in ihrer Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen Musikinstruments, das mit mindestens einem Tongenerator versehen ist, dessen Ausgangssignale Eingängen von Frequenzumsetzern zugeleitet werden, an deren Ausgängen je ein anderer Ton zur Verfügung steht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Torschaltung (P\, P2... P*) vorgesehen ist, die mindestens zwei Eingänge aufweist, deren jeder jeweils mit einem Ausgang eines der Frequenzumsetzer (D\, Di ... D12) verbunden ist, wobei die Ausgangssignalfrequenzen der Frequenzumsetzer (Du Di ... Du), deren Ausgänge jeweils mit den Eingängen derselben Torschaltung (P\, Pi ... Pa) verbunden sind, ein Intervall innerhalb einer Oktav bilden und wobei jeder Tongenerator (G\, Gi... Gm) einen Frtt^uenzsteuereingang aufweist und der Frequenzsteuereingang jedes Tongenerators (G„ Gi ... Gn) jeweils über einen Frequenzteiler (Bu Bi... Bi) mit dem Ausgang einer der Torschaltungen verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall, das die Ausgangssignalfrequenzen der Frequenzumsetzer (Du Di ... Dn) bilden, deren Ausgänge mit den Eingängen derselben Torschaltung (Pu Pi ... Pa) verbunden sind, dissonant ist.

3. Vorrich'.'ing nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgängen der Frequenzumsetzer (D₁, D₂ ... D\i) und den Eingängen der Torschaltungen (P\, Pj ... Pa) je ein Impulsformer vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzsteuereingang jedes Tongenerators (Gu Gi ... Gn) mit dem Ausgang des Frequenzteilers (B\, Bi ... S₄) jeweils über einen Tiefpaß (F₁, Fi... F₄) verbunden ist und die Grenzfrequenz des Tiefpasses (Fu Fi... Fa) das 1- bis 4fache des Reziprokwertes der mittleren Periode des dem Tiefpaß (F₁, F₂ ... F₄) zugeleiteten Signals beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereingänge sämtlicher Tongeneratoren (G], Gi... G]i) mit dem Ausgang eines einzigen Frequenzteilers (B) verbunden sind.