DE2148074C3

DE2148074C3 - Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert mit der Zeit in ihrer Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen Musikinstruments

Info

Publication number: DE2148074C3
Application number: DE2148074A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Johannes Van Der Peet; Willem Ruiterkamp
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-09-22
Filing date: 1971-09-22
Publication date: 1980-09-25
Also published as: GB1304492A; ES395238A1; NL157728B; FR2108398A5; DE2148074B2; AU3367571A; CA953136A; NL7013955A; BE772833A; AU468074B2; DE2148074A1; US3735013A; IT939825B; JPS527931B1

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 Frequenzumsetzern 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 Hilfsos/.illators 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 63 019 eine Vorrichtung bekannt, bei der das Ausgangssignal einer Orgel in Phase moduliert und einem Filter zugeführt wird, das die Phase des Signals als Funktiorr der

ίο 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

is Vibrato erhalten. Auch diese Vorrichtung ist verwickelt und aufwendig.

Ils ist Aufgabe der Erfindung, eine einfachere und weniger aufwendige Schaltung anzugeber, 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 derselben 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 die 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 Steuereingang 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 erforderlichen Signale den ohnehin im Instrument benötigten Oszillatoren entnommen werden lönnen.

Unter dem Steuereingang eines Tongenerators ist ein Eingang zu verstehen, an dem ein sich in der Größe änderndes Signal eine Frequenzänderung des Tongene-

b5 rators bewirkt. Ein solcher Eingang schließt z. B. auch denjenigen Teil des Speisekreises ein, dessen Ausgangsspannung die Generatoren speist, wobei die Ausgangsspannung 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

F i g, 1 eine Schaltungsanordnung mit vier Torschaltungen und

Fig.2 eine Schaltungsanordnung mit einer einzigen Torschaltung.

In F i g. 1 sind die zwölf Tongeneratoren Gi... Gn mit je einer Kette von Zweiteilern D\... Dn verbunden. In jeder Kette von Zweiteilei η 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 Pi ... P₄ mit je drei Eingängen vorgesehen, die mit jeweils einem Ausgang einer Teilerkette D\ ... Dn verbunden sind, wobei die Verbindung gegebenenfalls über einen Impulsformer l\ ... In hergestellt wird, wenn die Signale am Ausgang eines Tei'fers nicht genügend irnpulsförmig sind. In diesem Falle sind diese Teilerketten Di ... D\_z derart gewählt, daß die Töne an den betreffenden Ausgängen dieser Teilerketten D₁... Dn untereinander dissonierende Intervalle von einer kleinen Sekunde bilden, so daß die Torschaltung P\ mit den Teilerketten D\, Di und Di verbunden ist, die Torschaltung P2 mit den Teilerketten Da, Di und Du usw.

Die Ausgänge der Torschal tungen P\... P* sind mit je einer zweiten Teilerkette Bi... B* verbunden, die aus je mindestens einem Zweiteiler bestehen, wodurch an den Ausgängen dieser Teilerketten Bi... B^ eine impulsförmige Spannung auftritt, deren mittlere Periode der Periode eines gewöhnlich für ein Vibrato verwendeten Signals entspricht. Der Ausgang jeder Teilerkette Bi... Bt 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 Sj... B₄.

Ohne Anwendung dieses Tiefpasses würde die Frequenz der Generatoren infolge des impulsförmigen Signals an den Ausgängen der Teilerketten R\ ... S₄ aperiodisch von der Mindestfrequenz zu der Höchstfrequenz rücken, während bei Einsatz eines Tiefpasses die Frequenzänderung infolge des integrierenden Charakters des Tiefpasses Fi ... F₄ einen gleichmäßigeren Verlauf hat

Das Signal an den Ausgängen der Filter Fi... F<\ wird einem Steuereingang jeweils dreier Generatoren G_x, G₂ und G₃... G)₀, G|, und G|₂ zugeführt, wodurch sich die Frequenz dieser Generatoren nicht korrelativ mit der Zeit ändert.

Die Ausgänge der Tiefpässe Fi... F₄ müssen nicht mit den zugehörigen Generatoren Gi, Giund Gj... G10, Gn 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 mit 12 Eingängen verwendet wird, wobei jeder Eingang mit einem der Ausgänge einer der 12 Teilerketten Di ...Dn verbunden ist. Der Ausgang der Torschaltung P Γ.ϊηη wieder zu einer Tcilcrkcttc 8, deren Ausgang mit einem Tiefpaß F verbunden ist. Der Ausgang des Tiefpasses Fist mit dem Steuereingang jedes der zwölf Generatoren Gi ... G12 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 Bi ... B₄ diese Frequenzen nochmals z. B. durch einen Faktor 16 teilen.

Die Grenzf'.equenz der Tiefpässe Fi ... 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 verSunden 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 bestimmen zusammen die mittlere Periode, die Streuung und die Wiederholung des Vibratosignals.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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 Verfugung steht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Torschaltung (P\, Pi... P₄) vorgesehen ist, die mindestens zwei Eingänge aufweist, deren jeder jeweils mit einem Ausgang eines der Frequenzumsetzer (Du D₂ ... Du) verbunden ist, wobei die Ausgangssignalfrequenzen der Frequenzumsetzer (Du D₂ ... Dn), deren Ausgänge jeweils mit den Eingängen derselben Torschaltung (P\, P₂ ... Pa) verbunden sind, ein Intervall innerhalb einer Oktav bilden und wobei jeder Tongenerator (Gu C₂... Gn) einen Freqsoizsteuereingang aufweist und der Frequenzsteuereingang jedes Tongenerators (G-,, G₂ ■ ■ ■ Gn) jeweils über einen Frequenzteiler (Bi, B₂... Ba) mit dem Ausgang einer der Torschaltungen verbunden ist

2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall, das die Ausgangssignalfrequenzen der Frequenzumsetzer (D_x, D₂ ... Dn) bilden, deren Ausgänge mit den Eingängen derselben Torschaltung (P_u P₂ ... Pa) verbunden sind, dissonant ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgängen der Frequenzumsetzer (D\, D₂... C₁₂) und den Eingängen der Torschaltungen (P₁, P, ... Pa) je ein Impulsformer vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzsteuereingang jedes Tongenerators (G\, G₂ ... G₁₂) mit dem Ausgang des Frequenzteilers (Bi, B₂ ... ß₄) jeweils über einen Tiefpaß (Fi, F₂... F₄) verbunden ist und die Grenzfrequenz des Tiefpasses (F\, F₂... F₄) das I- bis 4fache des Reziprokwertes der mittleren Periode des dem Tiefpaß (F₁, F₂ ... F₄) zugeleiteten Signals beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereingänge sämtlicher Tongeneratoren (d, G₂... Gn) mit dem Ausgang eines einzigen Frequenzteilers (B) verbunden sind.