DE2202658A1 - Elektronisches musikinstrument - Google Patents

Elektronisches musikinstrument

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DE2202658A1 DE19722202658 DE2202658A DE2202658A1 DE 2202658 A1 DE2202658 A1 DE 2202658A1 DE 19722202658 DE19722202658 DE 19722202658 DE 2202658 A DE2202658 A DE 2202658A DE 2202658 A1 DE2202658 A1 DE 2202658A1
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Description

  • Elektronisches Musikinstrument Die Erfindung besteht sich allgemein auf elektronische Musikinstrumente und ist ist insbesondere bei Elektronenorgeln als ein digitales Auswahl system zum Auslösen gewünschtor Töne und Stimmen aus der Anzahl der von der Orgel zu erzeugenden Töne und Stimmen verwendbar. Der Ausdruck "Orgel" wird in der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen in allgemeiner Weise (sowie gleichzeitig in spezieller Weise) verwendet, um irgendein elektronisches Musikinstrument mit einer Tastatur, wie z. B. eine Elektronenorgel. elektrische Klaviere und Akkordeons zu bezeichnen und die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind in der Praxis auf Jedes Musikinstrument anwendbar, bei dem Töne in Abhängigkeit von der Betätigung von Tastenschalter erzeugt werden, und zwar unabhängig davon, ob diese Schalter direkt, d. h. durch die Finger des Musikers oder indirekt betätigt werden, beispielsweise durch das Ziehen von Schnüren. Der Ausdruck Tasten wird ebenfalls allgemein verwendet und schließt herunterdrückbare Hebel, betätigbare Bin-Aus-Schalter, Berührungs-oder annäherungs-empfindliche (beispielsweise kapazitiv oder induktiv betätigte) Vorrichtungen, verschl'ießbare orrnungen (beispielsweise ein Loch in einer "Tastatur") von Löchern, das bei seiner Abdeckung durch den Finger des Musikanten eine Fluidik-Schaltung schließt oder öffnet, um einen entsprechenden Ton zu erzeugen), usw Die Wirkungsweise einer Elektronenorgel besteht darin, den Schall oder die Tone, die durch eine wirkliche Pfeifenorgel erzeugt werden, klanggetreu wiederzugeben oder mit Hilfe von elektronischen Mitteln zu sumulieren, und zwar in Abhängigkeit des Bespielens der Orgel durch den Organisten und der Auswahl der Noten und Stimmen und anderer Charakteristika dieser. Noten. Im allgemeinen sind echte Pfeifenorgeln aufgrund ihrer beträchtlichen Kosten und ihrer Größe tür die Allgemeinheit unerschwinglich, und es wurden daher Elektronenorgeln als Ersatz hierfür entwickelt, die leichter ttlr die Allgemeinheit erschwinglich sind. Bisher erhältliche Elektronenorgeln waren entweder in ihrer Kapazität und ihren Betriebseigenschaften zur Simulation von Orgalpfeifentöntn unzureichend und/oder waren selbst übermäßig kompliziert und teuer und ergaben beträchtliche Wartungsprobleme.
  • Ein beträchtliches Problem bei dem Entwurf und dem Aufbau bisher bekannter Elektronenorgeln besteht in dem Umfang der Verdrahtung, die erforderlich ist, damit das Spielen Jeder speziellen Note in Jeder Oktave, die in der Elektronenorgel zur Verfügung steht, ein geeignetes tonalee Ansprechen der Orgel bewirkt. Eine einfache Elektronenorgel kann ein Paar von handbetätigten Tastaturen, die Ublicherweise als Manuale bezeichnet werden und einen Satz von Pedalen aufweisen, die als Pedalwerk oder Pedaltastatur oder Division bezeichnet werden. Kompliziertere Orgeln können bis zu ftinf Manual und zwei Pedalwerke aufweisen0 Weiterhin ist es nicht ungewöhnlich, daß Jedes Nanual Tasten aufweist, die vier oder mehr Oktaven umfassen, während JeZ des Pedal werk von einer Oktave bis zwei oder mehr Oktaven umfassen kann. Obwohl zwei oder mehr Hanuale so ausgelegt sein können, daß sie das Spielen derselben Note ermöglichen, weist die von Jedem Manual erzeugte Note seinen eigenen unterschiedlichen oder charakteristischen Klang-auf. Zusätzlich zur großen Anzahl von Tasten und Pedalen, die während des Spielens-der Orgel zur Auswahl zur Verfügung stehen, weist eine typische Elektronenorgel verschiedene, Jeder Tastatur unter Einschluß der Manuale und der Pedalwerke zugeordnete Register oder Tabulaturen auf, um die Auswahl bestimmter Orgelstimmten (insbesondere der Klangqualität und Klangfarbe sowie Tonlage) zu ermöglichen.
  • Bisher ergaben die selektiv betätigten Verbindungen, zwischen jeder Taste und der zur Erzeugung des passen.
  • Schaltung den Tons erforderlichen J D eine umfangreiche Verkabelung und elektrische Verbindungepunkte innerhalb der Orgel. Inter.
  • essanterweise ist es nicht ungowbhnlich9 daß Orgelhändler mit Stolz auf die große Anzahl von Leitungen in der Orgel als einen Faktor hinweisen, um einen Kaufinteressenten zu beeindrucken. In Wirklichkeit stellt jedoch Jede Leitung und insbesondere ihre Anschlußverbindungen eine mögliche Fehlerquelle dar> und die unermeßliche Anzahl von Leitungen und Verbindungen stellt in vielen Fällen einen Alptraum für die Wartung dar. Selbstverständlich ist die Zusammenstellung der Verkabelung und der elektrischen Verbindungspunkte um so mehr kompliziert und schwierig, Je mehr die Orgel kompliziert ist. Entsprechend ist es stark anzustreben, die Anzahl von Drkhten und elektrischen Verbindungspunkten zu verringern oder möglichst klein zu machen, während die Fähigkeit des richtigen Ansprechens auf Jede Tastenauswahl beibehalten wird.
  • Wenn eine Taste auf irgendeiner Tastatur gedrückt wird, soll dies--einen Tonfrequenzklang auslösen, der der passenden Note der Tonskala entspricht. Der Klang muß in bezug auf seine Wellenform gesteuert werden, um die gewünschten Eigenschaften oder die gewünschte Tonqualität zu erzeugen und muß dann verstärkt und einem elektro-akustischen Wandler (beispielsweise einem Lautsprecher) zugeführt werden, um den Schallausgang zu erzeugen. Das Untersystem der Orgel zur Durchführung dieser Funktionen wird typischerweise als Ton- oder Notengenerator bezeichnest, der zusätzliche Steuerschaltungen einschließen kann oder mit diesen verbunden ist, um die Tonqualität zu steuern und ähnliche Funktionen zu erfüllen. Da zwölf muaikalisch aufeinander bezogene Frequenzen für jede Oktave benötigt werden muß eine ausreichende Anzahl von Tongeneratoren und zugehörigen Schaltkreisen zur Verfügung stehen, um die Jeweiligen Signale zu erzeugen, die die speziellen Frequenzen für Jede Note in Jeder Oktave aufweisen, die von der Orgel umfaßt werden soll. Eine Vielzahl von üblichen Verfahren wurde zur Erzielung dieses Ergebnisses verwendet, wobei das spezielle verwendete Verfahren teilweise von der Art des verwendeten Tongenerators abhängt. Obwohl im Grunde genommen alle Orgeln, bei denen auf Noten der Tonleiter bezogene Klinge vollständig oder teilweise durch elektrische Vorrichtungen synthetisiert werden, üblicherweise als Elektronenorgeln bezeichnet werden, können die Tongeneratoren nicht vollständig von elektronischer Art sein. Irgendeines der drei grundsätzlichen Formen eines Tongenerators, nämlich ein elektronischer, ein elektromechanischer oder ein mechanisch-akustischer Generator ist häufig in einer modernen Orgel aufzufinden. Die spezielle Fora des verwendeten Tongenerators ist fUr die-Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung unwesentlich, wie es aus der folgenden Beschreibung besser verständlich wird, obwohl eine spezielle Form vorgezogen wird. Da elektronische Tongeneratoren eine größere Popularität als die anderen Generatorformen, im wesentlichen aufgrund der niedrigeren kosten und des Nichtvorhandenseins von sich bewegenden Teilen und der größeren Verschiedenartigkeit der Arten erreichen, wird der elektronische Tongenerator als repräsentatives Beispiel erläutert und zeigt einen weiteren Grundgedanken- des Problems auf, auf das die vorliegende Erfindung abzielt.
  • Manche Orgeln weisen einen getrennten elektronischen Tongenerator (Oszillator) für Jede Note auf der Tastatur auf, um den gewünschten Tonbereich zu erzielen. Diese Möglichkeit kann mehrere hundert Oszillatoren in einer ein.
  • zigen Orgel erfordern, sie weist jedoch bestimmte Vorteile auf, Beispielsweise muß die Schwingung Jedes Generator nur dann erzeugt werden, wenn die zugeordnete Tasten auf der Tastatur gedrückt wird; hierdurch ergibt sich eine größere Flexibilität in der Klangfarbe als sie sich bei anderen Verfahren ergibt. Es ist keine spezielle Plan- oder Auswahl technik erforderlich, um den Zugang zu einem Tongenerator bei Betätigung einer Taste auf einer Tastatur su ermöglichen. Eine allgemein verwendbare Möglichkeit zur Lieferung des gewünschten Tonbereichs besteht jedoch in der Verwendung von lediglich zwölf Grundton-Generatoren, die jeweils einem der zwölf musikalisch bezogenen Noten in einer Oktave entsprechen, wie es erforderlich ist, weil hierbei weniger Schaltungen benötigt werden und weil diese Technik weniger aufwendig ist als die Möglichkeit rit ei.
  • nem Generator pro Taste. Wenn die Hauptoszillatoren Frequen.en erzeugen', die den Noten der höchsten Oktave der Orgel entsprechen, werden ihre jeweiligen Ausgangsfrequenzen aufeinanderfolgend durch zugeordnete Reihen von durch zwei teilende Schaltungen geteilt, um die entsprechenden Noten in den niedrigeren Oktave zu erzielen. In gleicher Weise werden, wenn die Hauptoszillatoren die der niedrigsten Oktave der Orgel zugeordneten Frequenzen erzeugen, entsprechende Sätze von mit dem Faktor Zwei vervielfachende Schaltungen verwendet, um die entsprechenden Noten in der höheren Oktave zu gewinnen.
  • Eine weitere Xöglichkeit umfaßt die Verwendung eines Satzes von Generatoren, deren Anzahl wesentlich kleiner ist als die gesamte Anzahl der zum Spielen sur Verfügung stehenden Noten, wobei Jeder Generator irgendeine Frequenz in einer Folge von zwei oder mehr benachbarten Frequenzen entsprechend einer geeigneten Auswahl von frequenzbestimmenden Elementen des Oszillators des Generators durch Betätigung einer Taste erzeugen kann. Diese Anordnung ist bei kleinen Elektronenorgeln weit verbreitet. Somit kann s. B. bei einem kleinen Instrument mit mehr als hundert Tasten lediglich ein Dutzend oder eine ähnliche Zahl von Tongeneratoren sur Verfügung stehen; somit kann lediglich die letztere Anzahl von Tönen zu einem gegebenen Zeitpunkt erzeugt werden. Da es unwahrscheinlich ist, daß mehr als zehn Töne gleichzeitig ausgewählt werden, besteht das Problei nicht in der kleinen Anzahl von gleichzeitig erzeug baren Tönen, sondern in der Art und Weise, in der die Betätigung einer Taste Zugang zu einem Tongenerator ergibt.
  • In den anderen Fällen, bei dem eine Taste pro Generator-Fall und beim-Fall der Hauptoszillatoren mit zugeordneten Teilern und Multiplizierern wird das Verdrahtungsproblem weiter verkompliziert.
  • Daraus ergibt sich allgemein, daß das-Problem auf das die vorliegende Erfindung gerichtet ist, auf zwei Tatsachen beruht. Einmal ist'.. die Unmenge von Leitern die bisher erforderlich waren, um elektrisch. Verbindungen zwischen den Tasten jeder Tastatur (Manuale und Pedalwerke) und den Tongeneratoren zu schaffen. Andererseits ist es die erforderliche Einteilung des Unterteilungssatzes von gedrückten Tasten aus dem Gesamtsatz von T&sten der Orgel in zur Verfügung stehende Tongeneratoren, so daß ein Tongenerator im wesentlichen momentan einer Taste zugeordnet wird, wenn diese Taste gedrückt wird.
  • Die grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Notenauswahlsystem für eine Elektronenorgel zu schaffen, das verglichen mit bekannten Elektronenorgeln eine wesentliche Verringerung der Anzahl der elektrischen Leitungen und Verbindungen ermUglicht, die zwischen den Tastaturen und der elektronischen Schaltung der Orgel erforderlich sind. Dureh dieses Notenauswahlsystem sollen betätigte Tasten den 1ngeneratoren in der Orgel durch eine einfache und wirksame Prioritätstechnik zugeordnet werden, die wesentlich einfacher ist als die Verdrahtungsarten, die bei den bekannten Elektronenorgeln erforderlich waren.
  • Da gleiche Probleme, wie sie vorstehend für die Tastaturn und Tongeneratoren erläutert wurden, in bezug auf die Register oder Tabulaturen bestehen, die den verschiedenen Tastaturen zugeordnet sind, um die Auswahl der gewünschten Orgelstimmen oder spezielle Effekte zu ermöglichen, wie 2. B. die Vahl eines Instrumentenklanges und die während des Spielens der Orgel zu simulierende Schrittunterteilung (footage) besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, ein Register-Tabulatur-Informations-Auswahlsystem zur Verringerung der Anzahl der Drähte rvischen den Tabulaturen und der elektronischen Schaltung , die die gewünschten Steuerungen bewirkt, und zur Zuordnung der Register-Tabuzu der latur-Information/zur Verfügung stehenden Steuerschaltung zu schaffen.
  • Entsprechend eine. ersten Grundgedanken der Erfindung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöste daß Jede Taste Jeder Tastatur der Orgel zyklisch aufeinanderfolgend abgetastet wird und daß die Betätiguiig einer Taste oder von Tasten irgendeiner Tastatur als Information in ein paralleles Digitalformat eingeführt wird, das die R-1-henfolge und Kombinationen der Tasten, die betätigt und freigegeben wurden, anzeigt. Das Parallelformat wird kontinuierlich in ein Serienformat umgewandelt, das Impulse in geeigneten, vorher entsprechenden Tasten zugeordneten Zeitabschnitten eines Zeit-Multiplex-Signals umfaßt, um eine Information in bezug auf die Tastenbetätigung zu liefern. Das Multiplexsignal wird dem tonerzeugenden Abschnitt der Orgel zugeführt, um die Töne auszulösen, die den betätigten Tasten entsprechen, und zwar in der Reihenfolge und Kombination der Betätigung.
  • Zusätzlich sur Überwindung der vorstehend erwähnten Probleme und Schwierigkeiten dient dieser Grundgedanke der vorliegenden Erfindung dazu, die Schwierigkeiten su beseitigen, die sich als Ergebnis von fehlerhaften oder schmutzigen Kontakten an irgendeinem Tastenschalter ergaben, die anderenfalls zu einem intermittierenden elektritohen Kontakt und zu einem diskontinuierlichen-Ton bei einer üblichen Elektronenorgel führen würden. Durch die Verwendung eines Zeit-Multiplex-Signals wird das Problem eines intermittierenden Kontaktes überwunden, weil das Vorhandensein eines Impulses in einem bestimmten Zeitabschnitt (tue slot) ausreichend ist, um die Betätigung der entsprechenden speziellen Taste (Notenauswahl) darzustellen. Dieser Impuls wird wiederholt erfaßt, weil die Tasten der Orgel zyklisch aufeinanderfolgend durch das System abgetastet werden, um den gewünschten Ton zu erzeugen.
  • Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in der Möglichkeit der Verwendung von sehr einfachen Schaltern von der Art eines einpoligen Einschalters für die Tastensohalter, verglichen mit dem Raumumfang, der durch die übliche Vielzahl von Drähten in bisherigen Orgeln erforderlich war und in der Verwendung von logischen Schaltungen, die leen diglich ein kleines Raumvolumen in der Orgel benötigt, wobei diese logischen Schaltungen außerdem auf einer Zeitteilungsbasis für andere Teile der Orgel verwendet werden können, falls dies erforderlich ist.
  • Entsprechend einen weiteren Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird die Betätigung der Register-Tabulaturschalter zur Auswahl gewünschter Orgelstimmen und Tonart- oder Grundtonlängen außerdem auf der da einer Abtastung der Registerschalter und der zugehörigen Bauteile in zyklischer Aufeinanderfolge durchgefiihrt0 Auf die bestimmten, betätigten Registerschalter bezogene Information wird in einem parallelen, auf den Orgelstimmen beruhenden Format einem Stimmen-Rechner zugeführt, um die auftretenden Stimmen-Steuerdaten zu erfassen und sia in eine zugeordnete Speichereinrichtung einzuführen, um die gewünschte zusammengesetzte Stimminformation zur Einführung ein ein serielles Digitalformat in einer Zeit-Multiplex-Wellenform zu berechnen.
  • Dieser Grundgedanke in bezug auf die Register-Tabulatur-Multiplextechnik nach der Erfindung weist zu t die gleichen Vorteile auf, wie das Tastatur-Multiplex-System.
  • Jedes dieser Merkmale und arundgedanken der Erfindung ist in wesentlichen auf alle Tasten oder schalterbetätigten elektronischen Musikinstrumente anwendbar, obwohl die Vorteile der Erfindung in größerem Ausmaß erkennbar werden, wenn die Größe oder die Kapazität des Instrumentes und seine Fähigkeit der Tonerzeugung anwächst. Beispielsweise kann die Erfindung dazu verwendet werden, um Multiplexsignale in einem elektrischen Akkordeon oder einer elektrischon Gitarre zu liefern, indem beispielsweise die Tastatur oder der Saitensatz derartiger Instrument abgetastet wird, obwohl lediglich eine einzige Oktave oder vielleicht weniger als eine Oktave zur Verfügung steht In solchen Fällen kann eine miniaturisierte, zuverlässige logische Schaltung verwendet werden, die bestimmte Vorteile gegenüber bekannten Schaltungsanordnungen in Instrumenten ohne Multiplextechnik ergibt, das Ausmaß dieser Vorteile ist jedoch geringer als bei einer Elektronenorgel mit mhreren Tastaturen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestilten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Systems zur Erzeugung eines zeit-Multiplex-Signals, das eine sich wiederholende Folge von Zeitabschnitten enthält, die jeweils einer speziellen Taste der Orgel zugeordnet sind, wobei jeder Zeitabschnitt einen Impuls enthält, der die Betätigung der zugeordneten Taste anzeigt@ Fig. 2 ein Schaltbild eines beispielfahten Decoders zur Verwendung in dem System nach Fig. 1; Fig. 3 ein ausführlicheres Schaltbild der Schaltanordnung und der in dem System nach Fig. 1 verwendeten Codiereinrichtung; Fig, 3 A ein Schaltbild eines von den Codierer nach Fig. 3 abweichenden Codierers zur Verwendung in dem System nach Fig. 1; Fig. 4 ein Schaltbild der Eingangs-Ausgangs-Sammel schienen-Verbindungsvorrichtung an jedem Schnittpunkt der Schaltanordnung nach Fig. 3g Fig. 3 eine Darstellung der Multiplex-Wellenform, die durch-das System nach Fig 1 in Abhängigkeit von der Betätigung ausgewählter Tasten erzeugt rirdt Fig. 6 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Generator-Zuordnung- und Tongenerator-Vorrichtung zur Weiterverarbeitung des Multiplexsignals, das durch das System nach Fig. 1 erzeugt wird, um die gewünschten Töne als Tonausgang der Orgel zu erzeugen; Fig. 7 A und 7 B Teile eines Gesamtschaltbildes eines Ausführungsbeispiele der Tongenerator-Zuordnungslogik des Systems nach Fig. 6; Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Tongenerators, der zur Synthese der Frequenz jeder in der Orgel spielbaren Note geeignet ist und der mit der Zuordnungslogik nach den Figuren 7 A und 7 B in dem System nach Fig. 6 verwendbar ist; Fig. 9 eine Darstellung einer komplizierten Wellenform von der durch eine Orgelpfeife erzeugten Art sowie der Abtastpunkte, an denen die Aaplitudenwerte zur Simulation bei ausgewählten Notenfrequenzen abgenommen werden; Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Anschwell- und Abschwäch-(attack-and decay)-Steuereinheit zur Verwendung indem Instrument.
  • Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Perkussions-Steuerungs- oder Tastsystems zur Lieferung einer geeigneten Perkussions-Klangbegleitung bei dem Instrument; Fig. 12 bis 18 Blockschaltbilder eines Gesamtregister-Schienen-Multiplexsystems und der Subsysteme dieses Systems.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Tastatur-Multiplexsystem oder Notenauswahlsystem schließt einen Tastaturzähler 1 ein, der so ausgebildet lt, daß er eine festgelegte Zählung fUr jede Taste Jeder Tastatur (unter Einschluß der Manual und der Pedal-Abteilungen) der Orgel liefert Wenn die Elektronenorgel, in der das Multiplexsystem verwendet wird, beispielsweise vier Tastaturen, wie z. B. drei Manuale und ein Pedalwerk aufweist, die jeweils bis zu acht Oktaven umfassen, so sollte der Tastaturzähler 1 dazu geeignet sein, 4 x 8 x 12 = 384 getrennt. Zählungen (Digitalworte) zu erzeugen. Es ist wesentlich, daß der Zähler eine jede Taste jeder Tastatur der Orgel darstellend. Zählung ausbilden kann; es kann jedoch anzustreben sein, einen Zähler vorzusehen, der eine größere Zählung erzeugen kann als die Anzahl der zur Verfügung stehenden Tasten damit gewisse redundante Zählungen zur Verfügung stehen, die nicht irgendwelchen Tasten zugeordnet sind. Eine derartige Redundanz wird in einfacher Weise dadurch geschaffen, daß einfach ein Zähler mit einer größeren Kapazität als der minimal erforderlichen Zählung verwendet wird.
  • In Jedem Fall wird vorgezogen, daß der Tastaturzähler 1 in drei getrennte Abschnitte (oder getrennte Zähler) unterteilt ist, die mit 2,3 und 4 bezeichnet sind. Der erste (mit 2 bezeichnete) Abschnitt ist so aufgebaut und sageordnet, daß er eine Modul-12-Zählung ausführt, um jede der zwölf Tasten zu bezeichnen, die den zwölf Noten in irgendeiner Oktave zugeordnet sind. Der zweite (mit 3 bezeichnete) Abschnitt kann eine Modul-8-Zählung ausführen9 um Jede der acht von Jeder der vier Tastaturen umfaßten Oktaven festzulegen. Der letzte (mit 4 bezeichnete) Abschnitt ist für eine Modul-4-ZZhlung ausgelegt, um Jede Tastatur der Orgel zu spezifizieren. Daher ist der gesamt. Tastaturzähler so aufgebaut, daß er eine Modul-384-Zählung ausführt, so daß am Ende von jeweils 384 Zühlungen der gesamte Satz von Tastaturen überdeckt (abgetastet) wurde und die Zählung sich wiederholt. Zu diesem Zweck kann Joder Zählerabschnitt aus einem getrennten üblichen Ringzähler bestehen, wobei die drei Zähler in einer typischen Kaskadenanordnung miteinander verbunden sind (s. beispielsweise Ledly, Digital Computer and (:ontrol Engineering, McGraw Hill, 1960, Seiten 488 ff.), und zwar derart, daß, wenn der Abschnitt 2 seine maximale Zählung erreicht, er die Zählung des Zählerabschnittes 3 um Eins weiterschaltet und automatisch eine Wiederholung seiner eigonen Zählung einleitet. In gleicher Weise ist das Erreichen der maximalen Zählung durch den Zählerabschnitt 3 durch ein FortZ schalten der Zählung des Abschnittes 4 um Eine begleitet, worauf unmittelbar eine Wiederholung der Modul-8-Zählung folgt.
  • Das Weiterschalten des untersten Zählerabschnittes 2, (d. h. des Abschnittes mit der niedrigstwertigen Zählung) wird durch die Zuführung von Taktsteuerimpulsen von einer Haupt-Taktsteuerquelle 5 an diesen Abschnitt durchgeführt. Die Taktsteuerquelle 5 ist so ausgebildet, daß sie Taktsteuerimpulse mit einer ausreichend hohen Impulswiederholfrequenz liefert, um die Auflösung eines Drückens (Betätigens) und Freigebens irgendeiner Taste auf irgendeiner Tastatur sicherzustellen, d. h. einen Impuls zum Zeitpunkt irgendeiner dieser Vorgänge zu liefern. Die Abtastung aller Tastaturen der Orgel mit einer Wiederholfrequenz von 200 oder mehr Hz erscheint ausreichend, um diese anzustrebende Auflösung zu erzielen. Für die vorstehend beschriebene beispielshafte Tastaturanordnung und den Tastaturzähler entspricht dies minimal 200 x 384 = 76.300 Zählungen pro Sekunde. Entsprechend ist eine Taktsteuerimpulse mit einer Impulswiederholfrequenz von 100 kHz liefernde Haupt-Taktsteuerimpulsquelle vollständig geeignet.
  • Insgesamt vier Leitungen gehen von den Zählerabschnitt 4 aus, wobei eine Leitung mit jeder Ringzählerstufe verbunden ist, um die Feststellung der speziellen Tastatur, die zur Zeit abgetastet wird, zu ermöglichen. In gleicher Weise sind acht Leitungen jeweils mit den acht Riegzählerstufen des Oktavenzählerabschnittes 3 verbunden, um die zur Zeit abgetastete Oktave festzustellen. Somit erstrecken sich insgesamt zwölf Leitungen von den Abschnitten 3 und 4 des Tastaturzählers 1, und diese zwölf Leitungen können Signale führen, die 32 (8 x 4) mögliche Zustände des Tastaturzählers anzeigen. Der spezielle Zustand der 32 Zustände, der eine spezielle Oktave auf einer speziellen Tastatur darstellt, die zu dieser Zeit abgetastet wird, wird durch die Verwendung einer Decodierschaltung 7 bestimmt. In der einfachsten Form kann der Decoder 7 aus 32 UND-Gattern mit jeweils zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluß bestehen, die jeweils mit 8-1, 8-2, 8-3 ... 8-32 (Fig. 2) bezeichnet sind.
  • Die 32 Gatter sind in vier Gruppen von jeweils acht Gattern angeordnet, wobei jedes Gatter einer bestimmten Gruppe mit einem seiner zwei Eingangsanschlüsse mit einer der vier Leitungen des Tastatur-Zählerabschnittes 4 verbunden ist0 Bestimmte und andere der acht Leitungen von dem Zählerabschnitt sind mit dem anderen Eingangsanschluß jeweils eines der acht UND-Gatter dieser Gruppe verbunden. Ein entsprechende Situation Int für Jede Gruppe pe der UND-Gatter gegeben, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß jede Gruppe einer anderen Ausgangsleitung des Zählerabschnittes 4 zugeordnet ist. Unter Verwendung dieser Anordnung bezeichnet dio Decoderlogik Jeder Oktave der Tasten in der Orgel durch einen jeweiligen Treiberimpuls, wenn eine dieser Oktave entsprechende Zahlung ru der Zeit in dem Zähler enthalten ist.
  • Die von den UND-Gattern (oder Treibern) der Decoderschaltung 7 abgeleiteten Ausgangsimpulse werden an jeweils eine von 32 Sammelschienen (oder einfach Schienen) geführt, die allgemein durch die Bezugsziffer 10 bezeichnet sind, und werden dann einer tastatur-Schaltanordnung 11 Zuge führt. Aus der vorstehenden Beschreibung irt es dann verständlich, daß die Anordnung 11 eine Eingangsschiene 10 für jede Oktave von Tasten in der Orgel (unter Einschluß von Jeder Oktave auf - Jeder Tastatur) aufweist, und daß an jeder Eingangsschiene ein Treiberimpuls ungefähr 200 mal pro Sekunde auftritt, was der beispielhaften Abtastgeschwindigkeit der Tastaturen entspricht, wie os weiter oben erwähnt wurde, um eine ausreichende Auflösung der Betätigung der Tasten zu erzielen. Die Schaltanordnung 11 weist außerdem zwölf Ausgangsschienen auf, die allgemein durch die Bezugsziffer 12 bezeichnet sind, wobei jede dieser Ausgangsschienen Jeweils einer der zwölf Noten (und damit der zwölf Tasten) in irgendeiner gegebenen Oktave zugeordnet ist.
  • Die Anordnung 11 ist grundsätzlich eine Dioden-Schaltmatrix, in der mit Abstand angeordnete Eingangsschienen 10 und mit Abstand angeordnete Ausgangsschienen 12 rechtwinklig derart angeordnet sind, daß ein Schnittpunkt oder eine Überkreuzung zwischen jeder Eingangsschiene und jeder Ausgangsschiene für insgesamt 384 Schnittpunkte auftritt (Fig.
  • 3), und zwar jeweils ein Schnittpunkt für jede Zählung des Tastaturzählers 1. Wio es typisch für diese Art von Matrix ist, sind die gekreuzten Linien oder Schienen nicht direkt miteinander verbunden. Statt dessen ist eine "Sprung"-Diode, wie beispielsweise die durch die Bezugsziffer 13 in Fig. 4 bezeichnete, zwischen der Eingangsschiene 10 und der Ausgangsschiene 12 an jedem Schnittpunkt angeschaltet, wobei die Diode für Vorwärtsleitung (Anode-Kathode) in der Richtung von einer Eingangsschiene 10 zu einer Ausgangsschiene 12 vorgespannt ist. In einem Serienkreis oder in einer See rienverbindung mit jeder Diode 13 ist ein jeweiliger Schalter 14 verdrahtet (z. Fig. 4), der normalerweise offen ist und der Jeweils einer bestimmten Taste der Tasten der Orgel derart zugeordnet ist, daß das Drücken der zugehörigen Taste in Schließen (Kurzschließen) des Schalters 14 hervorruft, während ein Freigeben der zugehörigen Taste eine Rückkohr des Schalters in seinen offenen Zustand ergibt.
  • Alternativ kann Jeder der Schalter 14 selbst eine jeweilige Taste in den verschiedenen Tastaturen der Orgel darstellen.
  • Obwohl der Schalter 14 schematisch so dargestellt ist, als ob er ein mechanischer einpoliger Einschalter ist. ist es verständlich, daß irgendeine Form von elektronischen, elektromechanischen, elektromagnetischen usw. Schalter verwendet werden kann, wobei die genaue Art des Schalters im wesentlichen von der Art der Erregung abhängt. die bei einer Betätigung der zugehörigen Taste erzeugt wird. Der Schalter 14 kann dann auf die spezielle Form der Erregung odor Betätigung ansprechen, die bei einer Betätigung einer Taste in irgendeiner Tastatur erzeugt wird (oder er kann, wie es weiter oben ausgeführt wurde, diesen Schalter selbst darstellen), um die die zugehörige Diode 13 zwischen einer jeweiligen Eingangsschiene 10 und einer jeweiligen Ausgangsschiene 12 am Schnittpunkt dieser Schienen verbindenden Schaltung zu vervollständigen, wenn die Taste gedrückt wird, und um die die Diode zwischen den Jeweiligen Eingangs- und Ausgangsschienen an diesem Schnittpunkt verbindende Schaltung zu öffnen, wenn die Taste freigegeben wird. Positive Impulse, die mit einer Impulswiederholfrequenz vom beispielsweise ungefähr 200 Hz entsprechend der durch die Haupt-Taktsteuerung 5 ausgebildeten Zeitsteuerung auftreten, werden über die jeweilige Diode 13 und den geschlossenen Schalter 14 von der Eingangsschiene 10 zur Ausgangsschiene 12 übertragen, wenn die zugehörige Taste gedrückt ist. Obwohl ein Schalter allein (d. h. ohne die in Reihe geschaltete Diode) diese grundlegende Aufgabe der Übertragung eines Signale zwischen den Eingangs und Ausgangsleitungen der Anordnung 11 erfüllen würde, ergibt die Diode einen größeren Trennungsgrad zwischen den Quellen einer möglichen Störung (Rauschen) und bewirkt eine Verhinderung einer Rückkopplung von den Ausgangsleitungen an die Eingangsleitungen.
  • In Fig. 3 sind die Ausgangsschienen 12 von der Schaltanordnung 11 mit einer Codierschaltung 15 verbunden, mit der außerdem die zwölf Ausgangs leitungen von dem Tastaturzählerabschnitt 2 verbunden sind, die allgemein mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet sind. Um eine regelmäßige Anordnung au erzeugen, bei der Jede Taste dor Orgel einem bestimmten undunterschiedlichen Zeitabschnitt (time slot) in einer Zeitmultiplex-Wellenform zugeordnet ist, sind die den Jeweiligen Tasten zugeordneten Schalter 14 in üblicher Weise in einer speziellen Aufeinanderfolge in der Schaltanordnung 11 angeordnet. Es sei beispielsweise angenommen, daß eine spezielle Ausgangsschiene 17 der Schaltanordnung der Note A irgendeiner Oktave zugeordnet sein soll daß eine zweite Ausgangsschiene 18 der Note B irgendeiner Oktav. zugeordnet sein soll usw. Die Schalter 14 in der der Ausgangsschiene 17 entsprechenden Reihe in der Anordnung oder Matrix 11 sind dann den der Note A in Jeder Oktave von Tasten in der Orgel entsprechenden Tasten zugeordnet.
  • Die Spaltenposition Jedes Schalters in der Matrix 11 entspricht einer speziellen Oktave von Tasten in der Orgel und damit einer speziellen Oktave0 die durch eine spezielle Tastatur der Orgel umfaßt wird.
  • Jede der Ausgangsschienen 12, unter Einschluß der Schienen 17, 18 usw. ist mit einem der Eingangsanschlüsse eines jeweiligen UND-Gatters der zwölf UND-Gatter 20-1, 20-2, 20-3 ... 20-12 der Codierschaltung 15 verbunden.
  • Eine Ausgangsleitung 16 des Zählerabschnittes 29 die der Ringzählerstufe zugeordnet ist, die die Zählung fUr eine bestimmte Note (Taste) in einer gegebenen Oktave bezeichnet, ist mit dem verbleibenden Anschluß eines UND-Gatters der Codierschaltung verbunden, wobei der andere Eingang dieses UND-Gatters ein Impuls an der Ausgangsschiene 12 ist, die der gleichen Note zugeordnet ist, Eine gleiche Anordnung ist fUr Jede der vetbleibondon elf Ausgangsleitungen 16 des Zählerabschnittes 2 in bezug auf die UND-Gatter 20 und die Ausgangsschienen 12 vorgesehen. Wenn daher z. B. die (der Reihe von Schaltern 14 in der Matrix 11 fur die Note A sugeordnote) Ausgangsschiene 17 mit einem Eingang sanschluß des UND-Gatters 20-1 verbunden ist, so ist die Ausgangsleitung22 vor der Stufe des Zählers 2, die die der Note A zugeordnete Zählung bezeichnet, mit dem verbleibenden Eingangsanschluß des Gatters 20-1 verbunden.
  • Der Ausgangsanschluß Jedes der UND-Gatter 20 ist mit einem jeweiligen Eingangsanschluß des ODER-Gatters 23 verbunden, wobei der Ausgang des ODER-Gatters das Ausgangssi-Signal der Codierschaltung darstellt. Aufgrund dieses Aufbaus bewirkt die Codierschaltung 19 eine Umwandlung des Parallelausganges der Anordnung 11 in ein Serienausgangssignal entsprechend der Abtastung der Ausgangsschienen 12, wie er durch die fortschreitende und sich wiederholende Zählung geliefert wird, die in der Form von Impulsen (mit einer Impulswiederholfrequenz von ungefähr 200 Hz) festgestellt wird, die an den Ausgangsleitungen 16 erscheinen. Das Endergebnis dieser Schaltung besteht in der Erzeugung eines Zeitmultiplexsignals (time-division multiplex, TDM)-Signals an einer einzigen Leitung 25, die von dem Codierer 15 ausgeht.
  • Als Alternative zur speziellen logischen Konstruktion, die in Fig. 3 für den Codierer 15 gezeigt ist, kann der Codierer die Schaltungsform haben, wie sie in Fig. 3 A gezeigt ist. In dieser Figur schließt der Codierer ein Schieberegister 80 mit zwölf in Kaskade geschalteten und mit SR1, SR2, SR3 ... SR12 bezeichneten Stufen ein, die jeweils mit einer Ausgangsschiene 12 der Schaltmatrix 11 verbunden sind, um einen au diesen Schienen Jeweils auttretenden Ausgangsimpuls zu empfangen. Die Schieberegister werden parallel mit den aus der Schaltanordnung 11 an den Ausgangsschienen 12 ausgelesenen Daten in Abhängigkeit von jedem der Pulse geladen, (d. h. Jedesmal, wenn sin Impuls auftritt), die auf einer der zwölf Ausgangsleitungen 16 eines Notenzählers auftreten. Der Ausgang des Notenzählers, der den Ladebefehl für alle zwölf Stufen des Schieberegisters 80 liefern soll, wird so ausgewählt, daß ein maximaler Wert der Einstellzeit zwischen jedem Fortschalten des Oktavenzählers 3 und des Tastaturzählers 4 und den Laden des Schieberegisters liegt. Nit anderen Verten ist es äußerst erstrebenswert, daß die in das Schieberegister von der Schaltanordnung einzuführenden Daten im größtmöglichsten Ausmaß stabilisiert sind, und dies wird dadurch erzielt, daß den Zählern, deren Abtastung diese Daten ergibt, ermöglicht wird, sich zumindest unmittelbar tor dem Laden einzustellen. Somit wird die erste Notenzählerstufe oder'eine der ersten Stufen ausgewählt, um die "Lade"-Impulse an das Schieberegister 80 zu liefern.
  • "Schiebe"-Impulse werden dem Schieberegister von der außerdem dem Notenzähler 2 speisenden Haupttaktsteuerimpulsquelle 5 zugeführt, um den Inhalt jeder Schieberegisterstufe in die nächste aufeinanderfolgende Stufe weiterzuverschieben, und zwar mit Ausnahme während der Bit-Zeiten, in denen der Schiebeimpuls durch einen Ladeimpuls von dem Notenzähler vorbelegt ist. Entsprechend wird das Schieberegister 80 parallel geladen, und die Dateninhalte des Registers w werden dann in einem Serienformat aus dem Register an der Codierer-Ausgangsleitung 25 herausverschoben, bis - eine Ein-Bit-Pause auftritt, wenn ein anderer Satz vonDaten parallel in das Schieberegister ein.
  • geladen wird, worauf wiederum ein serielles Auslesen an der Leitung 25 folgt. Diese Serienimpulsfolge bildet das Zeitmultiplex-Ausgangssignal des Codierers 15, wie es in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 der Fall war, jedoch mit der Ausnahme, daß bei der Anordnung nach Fig. 3 A der Decoder 7 (und die an diesen Impulse liefernden Zähler 3 und 4) einer größeren Einstellzeit unterliegen.
  • So ist zu erkennen, daß dieser Vorgang eine Parall-l-Serien-Umwandlung der Information an den Ausgangsschienen 12 in eine Zeitmultiplex-Schwingungsform an der Ausgangsleitung 25 des Codierers 15 darstellt.
  • In dem Zeitmultiplex-Signal weist Jede Taste einen bestimmten Zeitabschnitt in den 384 Zeitabschnitten auf, die eine vollständige Abtastung Jeder Tastatur der Orgel darstellen. In dem speziellen Beispiel der durch die Haupttaktsteuerimpulsquelle 3 gelieferten Zeitbasis wird die (beispielsweise in Fig. 5 gezeigte) Zeitmultiplex-Schwingungsform ungefähr 200 mal pro Sekunde eingeleitet. Die Ausbildung dieser Schwingungsform stellt in sich ein wosentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung dar, da diese Schwingungsform die gesamte Notenauswahlinformation in serieller digitaler Form auf einer einzigen Ausgangsleitung darstellt, wofür bisher die komplizierten Verdrahtungsanordnungen erforderlich waren, die weiter oben erläutert wurden. Diese Ausbildung der Schwingungsform wird anhand eines Betriebsbeispiels der bisher beschriebenen Schaltungsanordnung weiter verständlich. Es sollte Jedoch zunächst beachtet werden1 daß alle bisher beschriebenen Zählerschaltungen und logischen Schaltungen in einem sehr kleinen Raumvolumen mit Hilfe der Herstellung im integrierter Schaltkreisform untergebracht werden kann, und awar unter Verwendung üblicher mikroelektronischer Herstellungstechniken.
  • Wenn der Hauptschalter für die Elektronenorgel eingeschaltet wird, werden alle Bauteile in einen Betriebszustand gebracht, und die Haupttaktsteuerimpulsquelle liefort Impulse mit der oben erwähnten Frequenz an den Taste.
  • turzihler 1. Bei DrUcken einer Taste irgendeiner Tastatur der Orgel unter Einschluß der Manuale und der Pedaiwerke wird ein Jeweiliger in Reihenschaltung einer Diode 13 -Schnittpunkt zwischen der richtigen Eingangsschiene 10 und der Ausgangsschiene 12 der Schaltanordnung 11 s ordneter Schalter 14 geschlossen, wodurch die beiden Sohlnen verbunden werden um an einer gegebenen Schiene 10 vom decoder 7 auftretende Impulse an-die in richtiger Weise an.
  • geschaltete Ausgangsschiene 12 zur Zuführung an den Codierer 15 zu liefern. Wenn beispielsweise die gedrückte Taste der Note C in der zweiten Oktave zugeordnet ist, erscheint C2 in dem richtigen Zeitabschnitt des Multiplexsignals, das von dem Codierer 13 ausgeht und erscheint bei- Jeder Abtastung der Tastaturen der Orgel erneut, so lange wie diese Taste gedrückt ist. Das heißt, ein Impuls erscheint auf der Ausgangsleitung 10 des Decoders 7, die der zweiten Oktave sin dem gespielten Manual zugeordnet ist, und zwar entsprechend der Abtastung, die durch die Haupttaktsteuerimpulsquelle 5 hervorgerufen wird, da die dieser Oktave zugeordnete Zählerstufe im Tastaturzähler-Oktavenabschnitt 3 angesteuert ist und die diesem Manual zugeordnete Zählerstufe in dem Abschnitt 4 des Tastaturzählers erregt ist.
  • Die Verbindung der richtigen Eingangsschiene 10 und der Ausgangsschiene 12 der Schaltanordnung 11 für die spezielle betrachtete Oktave und Tastatur wird durch das Drücken und die fortgesetzte Betätigung der Taste bewirkt, die dem Schalter 14 fttr-'diesen-Sohnittpunkt in der Anordnung zugeordnet ist. Da Jeder Schalter, wie es weiter oben erwähnt wurde, einer speziellen Note (Taste) zugeordnet und in einer speziellen Reihe der Schaltanordnung angeordnet ist, wird hierdurch ein Signalpegel an die richtige Ausgangsschiene 12 der Schaltanordnung geliefert, dio zur Zuordnung mit dieser Note angeordnet ist. Jedesmal wenn die bestimmte Note; hier die Wote C, in der Folge der Zählung in dem Notenabschnitt 2 des Tastaturzählers abgetastet wird, wird ein zweiter Eingang an das UND-Gatter 20 geliefert, das den Signalpegel an der Ausgangsschiene 12 empfängt, und ein Impuls wird an das ODER-Gatter 23 geliefert.
  • Aufgrund dieses Vorgangs erscheint der am Ausgang des ODER-Gatters 23 auftretende Impuls Zu Jeder Zeit in dem gleichen festgelegten Zeitabschnitt in dom Multiplexsignal fUr eine spezielle Note1 die einer speziellen Taste auf einer speziellen Tastatur der Orgel zugeordnet ist.
  • Wenn mehr als eine Taste gedrUckt ist, unabhängig davon, ob es sich um oder mehrere Tastaturen handelt, erfolgt ein Vorgang, der dem oben zur eine einzige gedrückte Taste beschriebenen entspricht, für jede betätigte Taste. So sei z. B. angenommen, daß die der Note C2 zugehörige Taste auf einem Manual, die Note B4 auf einem zweiten Manual und die Noten D5, E5 und G5 auf einem dritten Manual gespielt w werden* wobei die zugehörigen Tasten im wesentlichen gleichzeitig gedrückt werden, um die gewünschte gleichzeitige Wiedergabe aller Noten als Schallausgang der Orgel zu erzeugen. Unter diesen Bedingungen werden die zugehörigen Schalter 14 in der Schaltanordnung 11 geschlossen, um Verbindungen zwischen den jeweiligen Eingangsschienen 10 und Ausgangsschienen 12 für die speziellen verwendeten Oktaven und Manuale zu schaffen. Da den passenden UND-Gattern 20 im Codierer 15 Torsteuersi-Signale von den aufeinanderfolgend angesteuerten Zählerstufen des Notenabschnittes 2 während des von diesem Tastazugeführt werden, tur-Zählerabschnittes gelieferten Abtastbetriebes/werden an den Ausgangsschienen 12, für die Schalter 14 geschlossen wurden, erscheinende Impulspegel für die speziellen verwendeten Noten in-geeignete Zeitabschnitte des Multiplexsignals an der Ausgangsleitung 23 von dem ODER-Gatter 23 des Codierers 15 eingeführt.
  • Ein Beispiel der auf dies. Weise erzeugten Multiplexsignal-Schwingungsform ist in Fig. 9 gezeigt. Obwohl die in den don-speziellen oben erwähnten Noten zugeordneten Zeitabschnitten erscheinenden Impulse im Serienformat oder in einer aufeinanderfolgenden Reihe sind, erscheinen sie wiederholt während des Intervalls,während dem die jeweiligen Tasten betätigt werden. Somit besteht di. Wirkung in der Erzeugung einer gleichzeitigen Wiedergabe der Noten als Schallausgang der Orgel, wie es ausführlicher in Verbindung mit der Beschreibung der Wirkungsweise des Tonerseugungsabschnittes beschrieben wird.
  • In Fig. 6 wird das von dem Codierer 15 ankommende Multiplexsignal dem Generator-Zuordnungslogik-Netzwerk 26 zugeführt, das dazu-dient, einen Tongenerator 28 einer gedrückten Taste zuzuordnen (und damit eine spezielle Note zu erzeugen), wenn der zugehörige Impuls zuerst in seinem Jeweiligen Zeitabschnitt in dem Multiplexsignal auftritt, das der Zuordnungslogik zugeführt wird. Wenn z. B. nur zwölf Tongeneratoren 28 in der speziellen betrachteten Orgel zur Verfügung stehen, werden die Zuordnungen aufeinanderfolgend (Reihenfolge der Verfügbarkeit) durchgeführt, und wenn bestimmte Impulse an alle der zur Verfügung stehunden Generatoren geleitet wurden (d. h. alle zur Verfügung stehenden Tongeneratoren wurden von Jeweiligen Noten-Zuordnungen "eingefangen"). befindet sich die Orgel im Sättigungszustand, Danach können keine weiteren Zuordnungen erfolgen, bis eine oder mehrere der Tongeneratoren freigegeben werden. Die Verfügbarkeit von zwölf (oder mehr) Tongeneratoren macht es jedoch extrem unwahrscheinlich, daß die Orgel jemals den Sättigungszustand erreicht, da es ziemlich unwahtscheinlich igt, daß mehr als zwölf Tasten zu einem gegebenen Zeitpunkt während des D'irchführens einer musikalischen Auswahl gedrückt werden. Die Ausgangsschwingungsform ton den eingefangenen Tongeneratoren mit den richtigen Frequenzen für die gespielten Noten werden als Ausgänge an geeignete Schwingungsformungs- und Verstärkungsnetzwerke und dann an die akustischen Ausgangslautsprecher der Orgel geführt, Wenn die Tongeneratoren 28 eine digitale Darstellung der gewünschten Wellenform liefern, wie es in einem zu beschreibenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, so wird das Digitalformat einem geeigneten Digi.
  • tal-/Analog-Konverter zugeführt, der seinerseits einen Ausgang an das Schwingungsformungs-Netzwerk liefert.
  • Zu jedem gegebenen Zeitpunkt kann jeder Tongenerator 28 in lediglich einem von drsi möglichen Zuständen oin, obwohl die gleichzeitigen Zustände der Tongeneratoren von einem Generator zum nächsten unterschiedlich sein können.
  • Die drei Zustände sind folgende: 1. Eine spezielle durch einen speriellen Impuls in dem Multiplexsignal dargestellte Note hat den Tongenerator eingefangen (d. h. beanspruch).
  • 2. Der Tongenerator ist z. Z. nicht eingefangen (d. h.
  • nicht beansprucht bzw. er steht zur Verfügung), er wird Jedoch von dem nächsten ankommenden Impuls in dem Multiplexsignal eingefangen, der einer Note zugeordnet ist, die z. Z. keinen Tongenerator eingefangen hat.
  • 3. Der Tongenerator steht z. Z. zur Verfügung und wird nioht durch den nächsten ankommenden Impuls einem fangen.
  • Es ist aus dieser Aufführung von möglichen Zuständen ersichtlich, daß irgendeine Anzahl der vorgesehenen Tongeneratoren (in diesem Fall zwölf) in dem einen oder anderen der mit' 1' und 3 bezeichneten Zustände sein kann, daß Jedoch lediglich einer der Tongeneratoren zu einem gogebenen Zeitpunkt sich in dem Zustand 2 befinden kann.
  • Das heißt einb und lediglich ein Generator ist der nicht ste Generator, der beanspruch bzw. eingefangen wird.
  • Wen der spezielle Tongenerator in dem Zustand 2 von eine ankommenden Impuls beansprucht wird, muß der nächste ankommende Impuls, der su der Zeit keinen Tongenerator beansprucht, dem Generator zugeordnet werden der nun.
  • mehr den Zustand 2 angenommen hat. Wenn z. B. der dritte Tongenerator (Nr. 3) der zwölf Generatoren durch einen ankommenden Impuls (Notendarstellung) eingefangen ist und der vierte Generator (Nr. 4) durch eine vorhergehende Notenauswahl eingefangen wurde und noch eingefangen lt, so steht der Tongenerator Nr. 4 nicht für den nächsten ankommenden Impuls zur Verfügung, und das Einfangprivileg muß an den nächsten Tongenerator übergehen, der zu der Zeit nicht im eingefangenen Zustand ist. Wenn alle Tongeneratoren eingefangen sind, d. h. wenn alle Tongeneratoren sich in dem oben beschriebenen Zustand 1 befinden, ist die Orgel gesättigt, und es können keine weiteren Noten gespielt werden, bis zumindest @h@r der Tongeneratoren freigegeben wird. Wie es weiter oben beschrieben wurde, ist Jedoch die Sättigung Eher Orgel mit zwölf (oder mehr) Tongeneratoren höchst unnwahrscheinlich.
  • Das Generator-Zuordnungssystem 26 wird dazu verwendet, da@ logische Durchführen der gewünschten Zuordnung von Tongeneratoren und danit der drei oben beschriebenen Betriebszustände zu erreichen. Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Generator-Zuordnungslogik ist in den Fig. 7 A und 7 B gezeigt. In Fig. 7 A wird ein Ringzähler 50 oder ein 12-Bit-Umlauf-Schieberegister,bei dem eine und lediglich eine Bit-Stellung eine logische "1" zu irgendeiner Zeit ist, verwendet, um eine Beanspruchungs-Auswahl einzuführen, d. h. das Einfangen des nächsten zur Verfügung stehenden Tongenerators in dem Satz von Tongeneratoren 28, die in der Orgel vorgesehen sind, einzuleiten. Ein an der Leitung 32 augtretendes Schiebesignal führt das "1"-Bit von einem Register oder einer Zählerstufe zur nächsten, d. h. es verschiebt die "1" in die nächste Bit-Stellung. Jede Bit-Stellung ist einem speziellen Tongenerator zugeordnet und entspricht diesem, so daß das Vorhandensein der logischen "1" in einer bestimmten Bit-Stellung die Auswahl des Tongenerators anzeigt, der als nächster beansprucht wird, vorausgesetzt, daß dieser nicht bereits beansprucht wurde Jedesmal wenn die logische 1" " in einer Stufe des Schieberegisters 30 auftritt, tritt ein "Beanspruchungsauswahl"-Signal an der jeweiligen Ausgangsleitung 34, die auf der Stufe zugeordnet ist, / dieses "Beanspruchungsauswahl-Signal wird parallel einem Eingang eines jeweiligen UND-Gatters 35 an der Leitung 36 zugeführt und weiterhin an der Leitung 37 zu einer weiteren logischen Schaltung (die unter Bezugnahme auf die Fig. 7 B beschrieben wird). Die Ausgangsleitung Jedes der UND-Gatter 33 ist mit einer getrennten und unterschiedlichen Eingangsleitung eines ODER-Gatters 40 verbunden, das seinerseits einen Eingang an ein UND-Gatter 42 liefert, dessen andere Eingangssignale dadurch Impulse von der Haupttaktsteuerimpulsquelle 3 gebil det werden.
  • Beim Betrieb des in Fig. 7 A gezeigten Teils der Generator-Zuordnunglogik sei angenommen, da13 die Schieberegisterstufe Nr. 2 eine logische "1" enthält. Diese Stufe liefert daher ein "Beanspruchungsauswahl 2"-Signal an das Jeweils sugeordnet- UND-Gatter 35 und gleichzeitig an eine weitere logische Schaltung an der Leitung 37. Wenn diese weitere logische Schaltung feststellt, daß der zugehörige Notengenerator beansprucht werden kann, wird ein "Beansprucht"-Signal als zweiter Eingang an das jeweils zugeordnete UND-Gatter 35 geführt. Da beide Eingänge dieses UND-Gatters nun "1" sind, wird ein Ausgangsimpuls über das ODER-Gatter 40 an das Synchronisationsgatter 42 geliefert.
  • Dieses letztere Gatter erzeugt einen "Schiebe"-Impuls an der Leitung 32, und zwar bei gleichzeitigem Auftreten des Ausgangsimpulses von dem ODER-Gatter 40 und eines Taktsteuerimpuls von der Haupt-Taktsteuerimpulsquelle 5. Entsprechend wird die logische "1" um eine Bit-Stellung von der Stufe Nr. 2 zur Stufe Nr. 3 des Schieberegisters 30 weitergeführt, um die Beanspruchung des nächsten Tongenerators vorzubereiten.
  • Es sei jedoch angenommen, daß der der Stufe Nr. 3 entspreohende Tongenerator 28 bereits durch einen vorhergehenden Notenimpuls in dem Multiplexsignal beansprucht wurde.
  • In diesem Fall erscheint ein "Beansprucht"-Signal als ein Eingang an dem zugehörigen UND-Gatter 35, und da das "Beanspruchungsauswahl"-Signal an dem anderen Eingang dieses Gatters aufgrund der Tatsache erscheint, daß die Stufe Nr.
  • die einzige logische n enthält, wird ein weiterer Schiebeimpuls unmittelbar an der Leitung 32 erzeugt0 um die logische "1" an die Stufe Nr. 4 des Schieberegisters weit-rsuführen. Ein gleiches Weiterschalten der Bit-Stellung der "1" wird fortgesetzt, bis ein nicht beanspruchter Tongenerator ausgewählt ist. Wenn zu der Zeit, sn'der ein nicht beanspruchter Tongenerator ausgewählt wird, eine Note auf einer Tastatur der Orgel ausgewählt lot, verbleibt die 1" in der Schieberegisterstufe, die dem ausgewählten Tongenerator zugeordnet ist, bis ein "Beansprucht"-Signal gleichzeitig an das jeweilige UND-Gatter angelegt wird, d. h.
  • bis der ausgewählte Tongenerator beansprucht wird, weil bis zu dieser Zeit keine weiteren Schiebesignale auftreten können.
  • In Fig. 7 B ist Jedem Tongenerator außerdem ein Je.
  • weiliger Teil der Generator-Zuordnungslogik sugeordnet, wie dies in dieser Figur gezeigt ist. Mit anderen Worten ist die Sohaltung nach Fig. 7 B mit geringeren Ausnahmen, die in der folgenden Beschreibung angeführt werden* dem Noten Tongenerator zugeordnet (wobei i gleich 1, 2, 3, 12 ist) und da Jeder dieser Teile der Zuordnungslogik identisch ist, reicht eine einzige Beschreibung und Betrachtung für alle aus. Ein UND-Gatter 50 weist vier Eingänge auf, von denen einer das von dem Codierer 15 stamm mende Multiplexsignal ist (dies wird ebenso parallel an die UND-Gatter 30 der verbleibenden identischen Teile der Zuordnungslogik für die anderen Tongeneratoren geführt), von der ein zweiter Eingang das "Beanspruchungsauswhahl"-Signal ist, das an der Leitung 37 auftritt, die der i-ten Stufe des Schieberegisters 30 (Fig. 7 A) zugeordnet ist, von dem ein dritter Eingang ein Signal an der Leitung 52 ist, das anzeigt, daß der Impuls in dem Multiplexsignal bisher nicht irgendeinen Tongenerator eingefangen hat, und ton dem ein vierter Eingang ein Signal int, das anzeigt, daß der Notengenerator nicht beansprucht ist.
  • Selbstverständlich sind diese Signale nicht vorhanden, bis die jeweiligen Gegebenenheiten, von denen sie hervorgerufen werden, tatsächlich auftreten, doch wenn alle vier Signale gleichzeitig als Eingänge dem UND-Gatter 50 zugeführt werden, wird ein "Stell-"Signal an einen Beanspruchungs-Flip-Flop 53 geführt, um diesen Flip-Flop in den "beanspruchten" Zustand eu schalten und gleich.
  • zeitig damit ein "Beansprucht"-Signal an das UND-Gatter 35 zu führen, das'der i-ten Stufe des Schieberegisters 30 und dem Jeweils zugeordneten Tongenerator 28 zugeordnet ist.
  • Ein Modul-384-Zähler 55 wird verwendet, um es dem jeweiligen Teil der Generator-Zuordnungslogik zu ermöglichen, das kontinuierliche Vorhandensein des Pulses (Zeitabschnittes) in dem Multiplexsignal zu erkennen, der das Einfangen des zugeordneten Tongenerators ergab. Zu diesem Zweck ist der Zähler 55 mit dem Tastaturzähler 1 (ebenfalls ein Modul-384-Zähler) durch gleichzeitiges Zuführen der Taktsteuerimpulse von der Haupttaktsteuerimpulsquelle 5 synchronisiert. Die Zählung jedes einem nicht eingefangenon Tongenerator zugeordneten Zählers 55 wird mit der Zählung des Tastaturzählers 1 durch Zuführen eines Rückstellsignale an das UND-Gatter 58 zu jeder Zeit, an dem der T-staturzähler eine Null zählung erreicht, synchron gehalten, d. h. jedesmal wenn sich die Zählung des Tastaturzählers wiederholt. Dieses Rückstellsignal bewirkt jedoch nur dann eine Rückstellung des Zählers 55, wenn der zugehörige Tongenerator nicht eingefangen ist. Diese letztere Information wird duroh den Zustand des Flip-Flop 53 geliefert, d. h.
  • ein "Nichtbeansprucht"-Signal wird als zweiter Eingang dem UND-Gatter 58 zugeführt, wenn sich der Flip-Flop 53 in dem "unbeanspruchten" Zustand befindet.
  • Wenn der Fiip.Flop (und damit der zugehörige Tongenerator) jedoch beansprucht ist, ist es erwünscht, den Zeitabschnitt anzuzeigen, der durch den Impuls eingenommen wird, der das Einfangen bewirkte, und zu diesem Zweck wird ein "Rückstell"-Signal dem Zähler 35 zu Jeder Zeit zuge.
  • führt, zu der ein Ausgangssignal von dem UND-Gatter 50 abgeleitet wird. Somit erfolgt die Nullzählung des Zählers 55 in eingefangenen Zustand mit Jeder Wiederholung des "Eingang"-Impulses in der Zeitmultiplexschwingungsform.
  • Eine derartige Information ist aus einer Vielzahl von Gründen wertvoll; beispielsweise dazu* um das Einfangen eines bereit eingefangenen Tongenerator zu verhindern, wenn die Nullzählung fortgesetzt gleichzeitig mit eine. Impuls in der Zeitmultiplexschwingungsform auftritt, und um eine "Tastenfreigabe"-Anzeige zu liefern, wenn die Nullzählung nicht mehr lSnger-durch einen Impuls in der Zeitmultiplexschwingungsform beglitet-wird. Das Verhindern des Einfangens wird dadurch bewirkt, daß ein die Null zählung darstellendes Signal von dem Zähler 55 an den richtigen Ein.
  • gangsanschluß eines ODER-Gatters 60 geführt wird, das allen Tongeneratoren und ihrer Jeweiligen Generator-Zuordnungslogik zugeordnet ist. Die logische "1", die dem ODER-Gatter 60 zugeführt wird, wird invertiert1 so daß gleichzeitige identische logische Eingänge nicht dem UND-Gatter 50 zugeführt werden können. Andererseits stört die Null.
  • zählung, wenn sie lediglich mit der Nullzählung des Tastaturzählers synchronisiert ist und nicht das Ergebnis eines Einfangen des- zugehörigen Tongenerators ist, ein darauf.
  • folgendes Einfangen dieses Tongeneratori nicht, weil sie nicht gleichzeitig mit einem Impuls in dem Zeitmultiplex auftritt. Eine "Tastenfreigabe"-Anzeige wird durch Zuführung des "Nullzählungs"-Signals an ein UND-Gatter 62 er.
  • zielt, dem außerdem irgendein Signal von eine. Inverter 63 zugeführt wird, der so angeschaltet ist, daß er Eingänge von dem Zeitmultiplexsignal empfängt. Wenn die Nullzählung mit eine. Impuls in dem Multiplexsignal übereinstimmt, verhindert die Invetierung dieses letzteren Impulses einen Ausgang von dem UND-Gatter 62, und dies ist richtig, weil das Zusammentreffen oder Übereinstimmen der Null zählung und des Zeitmultipleximpulses ein kontinuierliches Drücken der Taste anzeigt, die den Tongenerator eingefangen hat.
  • Ein Fehlen dieser Übereinstimmung zeigt ans daß die Taste freigegeben wurde* und ergibt ein "Tastenfreigabe"-Signal.
  • Die Abtastung der Tastaturen ist ausreichend schnellt so daß irgendeine Verzögerung, die zwischen der tatsächlichen Tastenfreigabe und der Einleitung des "Tastenfreigabe"-Signals vernachlässigbar und in jedem Fall durch die menschlichen Sinne nicht verstellbar ist. Weiterhin kann die Erzeugung eines falschen "Tastenfreigabe"-Signale bei derzeit nicht beanspruchtem Tongenerator als Ergebnis des Auftretens einer Nullzählung-von dem Zähler 53, die mit der Nullsthlung des Tastaturzählers synchronisiert ist, und des gleichzeitigen Nichtvorhandenseins eines Impulse in dem Zeitmultiplexsignal keine Auswirkung auf den Schall.
  • ausgang der Orgel haben, weil der zugehörige Tongenerator nicht eingefangen ist und daher keinen Ton erzeugt. In Jedem Fall wird das "Tastenfreigabe"-Signal von dem UND- Gatter 62 der Anschwell-Abschwäch-Logik des Tongenerators zugeführt, um ein Abschwellen des erzeugten Tons zu bewirken.
  • Der "Stell-Beanspruchungs"-Signalausgang des UND-Gatters 50, der bei dem gleichzeitigen Auftreten der drei Eingangssignale an diesem Gatter auftritt, wird dazu verwendet, um eine "Taste gedrückt"-Anzeige an die Anschwell/ Abschwellschaltung des Tongenerators (und wenn gewünscht, an Perkussionssteuerungen) zuliefern und ebenso, um die vorher genannten Funktionen der "Einstellung" des Flip-Flops 53 und der "Rückstellung" des Zählers 55 zu liefern.
  • Das Ausführungsbeispiel der Zuordnungslogik nach den Figuren 7 A und 7 B kann lediglich einer geringen Anzahl von Tongeneratoren (12 in dem vorher beschriebenen Bit spiel) sugeordnet werden, wobei die genaue Anzahl im Hin blick auf Kostenbeschränkungen und im Hinblick auf die wahrscheinliche maximale Zahl von Tasten ausgewählt wird, die normalerweise gleichseitig betätigt werden, In diese Fall muß Jeder Tongenerator jede gewünatbte Frequenz, die Jeder Note in Jeder Oktave, die auf der Elektronenorgel gespielt werden kann, liefern. Bu diesem Zweck wird ein dir gitaler Tongenerator der beispielshaften Ausführung verwendet, wie sie in Blockschaltbildform in Fig, 8 gezeigt ist.
  • Vor der Beschreibung der zusammenwirkenden aufbaumäßigen und funktionellen Beziehungen zwischen den Elementen des Tongenerators nach Fig. 8 ist es zweckmäßig, einige der zur Verfügung stehenden Alternativen beim Attbau und Betrieb von digitalen Tongeneratoren zur abschließenden Erzeugung einer gewünschten Tonfrequenz für eine einer betätigten Taste entsprechenden Note zu betrachten. Wenn eine Taste auf irgendeiner Tastatur der digitalen elektronischen Orgel gedrückt wird muß eine Schwingungsform mit einer Periodizität erzeugt werden, die der gewünschten Notenfrequens in dc. Hörbereich entspricht. Die Schwingungsform wird in einem Digitalformat berechnet, das aus einer Reihe von Ziffern (digitalen Wörtern)-besteht, die die Größe der Schwingungsform an einer Reihe oder Folge von mit gleichem Abstand angeordneten Abtastpunkten darstellen. Die digitalen, auf diese Weise erzeugten Abtastpunkt-Werte werden darauf in analoge Form umgewandelt.
  • Die Abtastpunkte sind vorzugsweise mit gleichem Abstand angeordnet, weil ein derartiges Format die direktaste Analyse und damit die direktaste Synthese der gewünschten Schwingungsform ermöglicht. Wenn dies erwünscht ist, kann der gleichmäßige Abstand der Abtastpunkte derart sein, daß sich eine gsnszahlige Zahl von Abtastpunkten pro Zyklus Jeder zu erzeugenden Notenfrequenz ergibt. Eine derartige Technik erfordert eine Abtastgeschwindigkeit, die sich direkt mit der frequenz ändert. Alternativ können die Abtastpunkte gleichmäßig mit zeitlichem Abstand angeordnet sein, wobei in diesel Fall der Phasenwinkel zwischen Ab.
  • tastpunkten sich mit-der Frequenz der su erzeugenden Note ändert. Obwohl die S,ynthese einer Vielzahl von Notenfrequenzen in Jeder Technik gerätemäßig unter Verwendung ei.
  • ner einzigen Taktsteuerimpulsfrequenz ausgeführt werden kann, besteht die bevorzugte Frequenzsynthese-Technik darin, daß der Phasenwinkel zwischen den Abtastpunkten sich mit der Frequenz ändert, d. h. die Abtastwiederholfrequenz ist für alle zu erzeugenden Notenfrequenzen fest, und die verschiedenen erzeugten Notenfrequenzen werden als Ergebnis der unterschiedlichen Phasenwinkel erzeugt.
  • Fig. 8 zeigt in Blockschaltbildform einen speziellen beispielshaften Aufbau eines Tongenerators zur Erzeugung der erforderlichen Notenfrequenzen der Orgel aus einem Speicher, der Amplitudenabtastproben der gewünschten Wellenform enthält, die unter gleichmäßig zeitlich verteilten Abtastpunkten gewonnen sind. Die Abtastpunkte werden mit einer festen einzigen Taktsteuerimpulsfrequenz für alle zu erzeugenden Notenfrequenzen erfaßt, und der Pha.
  • senwinkel zwischen den Abtastpunkten ändert sich dabei mit der Frequenz der zu erzeugenden Note. Der Tongenerator schließt als grundlegendes Bauteil einen Phasenwinkelrechner tOO, ein Phasenwinkelregister 101, ein Ab.
  • en tastpunkt-Adressenregister 102, ein Auslese- oder Mikroprogrammspeicher 103, einen Adressendecoder 103a, einen Akkumulator 104; eine Abtast-Taktsteuerimpulsquelle 105 und einen Vergleicher 107 ein. Wie es im folgenden verständlich wird, können der Phasenwinkelrechner 100 und der Auslesespeicher 103 auf alle Tongeneratoren 28 auf.
  • geteilt sein. Zusätzlich wird Jeder Tongenerator einzeln und aufeinanderfolgend adressiert oder erfaßt, und zwar einmal in Jedem Zyklus der Adressierung aller Tongeneratoren. Zu diesem Zweck kann die Abtast-Taktsteuerimpulsquelle 105 eine Taktsteuerimpulsegeschwindigkeit aufweisen, die von einer Haupt-Abtast-Taktsteuerimpulsquelle gehe.
  • fert wird, von der aufeinanderfolgende Taktsteuerimpulse der Reihe von Tongeneratoren zugeführt werden. Der an einen gegebenen Tongenerator adressierte Abtast-Taktsteuerimpuls weist somit eine Impulswiederholfreque'nz auf, die die Impulswiederholfrequenz des Haupt-Abtast-Taktsteuerimpulses geteilt durch die Anzahl der Tongeneratoren ist, die in dem System vorgesehen sind. Weiterhin kann weil der Auslesespeicher durch alle Tongeneratoren adressiert werden kann, der Akkumulator 104 ein zusammengesetzter Aufbau ein, der geeigneten Gatterschaltungen zugeordnet ist, die ihrerseits jedem Tongenerator zugeordnet sind, um die aus dem Speicher 103 ausgelesene Information als Antwort des Erfassens durch einen gegebenen Tongenerator zu akkumulieren.
  • Wenn ein Beanspruchungs-Flip-Flop der Tongenerator.
  • Zuordnungslogik, wie z. B. der Flip-Flop 53 (Fig. 7 B) in den beanspruchten Zustand entsprechend dem Einfangen eines Impulses in der ankommenden Multiplex-Schwingungsform durch einen bestimmten Tongenerator 28 geschaltet wird, so wird der Phasenwinkelrechner 10 angewiesen, den richtigen Phasenwinkel für die Frequenz der zu reproduzierenden Note wie sie durch den eingefangenen Impuls bestimmt ist, zu bestimmen. Eine Bestimmung des Wortes der Phasenwinkelkonstante und damit der speziellen Note, die der betätigten Taste entspricht, wird dadurch eingeleitet, daß sowohl die Zählung von dem Haupt-Tastaturzähler 1 und die Zählung des Modul-384-Zählers 55 (beispielsweise nach Fig. 7 B) der dem eingefangenen Flip-Flop zugeordnet ist und der bei diesem Einfangen auf Null zurückgestellt ist, einem Zählungs.Vergleicher 107 zugeführt wird. Der Ver.
  • gleicher 107 subtrahiert die Zählung des Zählers 55 von der Zählung des Tastaturzählers 1 und liefert eine die Differenz und damit die einer speziellen Note (d. h. der Note, die den Flip-Flop eingefangen hatte) entsprechende Zeitabschnittposition darstellende Zahl an den Phasenwinkelrechner 100. Die durch den Rechner 107 berechnete Differenz ist immer positiv oder Null, weil die Berechnung lediglich dann von dem Vergleicher ausgegeben wird, wenn der zugehörige Flip-Flop 53 eingefangen ist, und zu diesem Zeitpunkt wird der Zähler 55 auf Null zurückgestellt, während der Tastaturzähler wahrscheinlich eine größers Zählung aufweist oder die geringte Zählung aufweist, d..h. Null.
  • Auf der Basis der Differenzzählung, die von dem Ver.
  • gleicher 107 geliefert wird, wird der Rechner oder Kalkulator 100 informiert, für welche Note die Phasenwinkelberechnung durchzuführen ist, d. h, die Note und damit die von dem Tongenerator au erzeugende Frequenz. Der Rechner 100 kann den Phasenwinkel als Funktion der Frequenz dar zu reproduzierenden Note und der Anzahl von Speicherabtastpunkten der Schwingungsform in dem Speicher und somit als ungefähr gleich dem Phasenwinkel der Grundwelle B schen bennachbarten Speicherabtastpunkten für die zu erzeugende Frequenz berechnen. Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Phasenwinkelrechners 100 ist ein. übliche Speichereinheit mit nachschlagfähigkeiten (look-up capabilites) oder einfach ein Speicher, dem der richtige Phasenwinkel entnommen wird, wenn der Speicher in eeig.
  • neter Weise mit der Identifikation der Zählung des einge.
  • fangenen Impulses adressiert wird0-Alternativ kann eine Kombination eines Speichers mit Nachschlagfähigkeiten und eines rechners, der die Berechnung zur Bestimmung der Phasenwinkel ausführen kann, verwendet werden. Die Synthese der Notenfrequenzen entsprechend der digital gespeicherten Schwingungsform-Abtastpunkte kann wie gewünscht beliebig genau sein und ergibt in der Praxis eine klanggtreue, gleichmäßig temperierte Skala der sythetisierten Notenfrequenzen, wobei sich die Noten innerhalb der Skala um die 1/12 Potenz von 2 unterscheiden. Der Genauigkeitsgrad in ei nem praktischen System muß jedoch innerhalb eines begrenzten maximalen Informationsinhaltes realisiert werden, und daher werden die gespeiherten Phasenwinkel quatisiert und abgerundet.
  • Der auf diese Weise entwickelte Phasenwinkel wird dem Phasenwinkelregister 110 zugeführt und in diesem gespei.
  • chert. Somit steuert eine Befehl@steuervorrichtung, wie z.
  • B. die Flip-Flop-Schaltung 53* die den eingefangenen Zustand des Tongenerators feststellt, bei Einfangen eines gegebenen Tongenerators die Betriebsweise des Vergleichers 107 und andererseits die Phasenwinkel-Bestimmungsfunktion des Phasenwinkelrechners 100 für die vorgegebene zu erzeugende Notenfrequenz, um diesen Phasenwinkel an das Register 101 zu liefern. Da dieser Vorgang vor der Adressierfunktion erfolgen muß, kann eine Verzögerung vorgesehen werden (beispielsweise durch Verwendung eines Verzögerunngsmultivibrators 106), um einen Schalter 108 für die Weiterleitung von Impulsen von der Abtast-Taktsteuerimpulsquelle 105 (die in geeigneter Weise torgesteuerte Impulse ron ei.
  • ner Haupt-Abtast-Taktsteuerimpulsquelle sein können) an die Register 101 und 102 zu betätigen.
  • Wenn dies erwünscht ist, kann das Abtastpunkt-Adressenregister 102 gelöscht werden, wenn der Beanspruchungs-Flip-Flop 53 in einen nicht eingefangenen Zustand zurückkehrt, so daß es für die Einführung von Information von dem Phasenwinkelregister 101 nach Jeder Berechnung vorbereitet ist. Es ist Jedoch richtig, su bemerken, daß während des Zugangs des Speichers die Geschwindigkeit, mit der der Wert des Registers 102 ansteigt, und nicht der Absolutwart hiervon für die Steuerung der Geschwindigkeit des Auslesen@ aus dem Speicher 103 und somit der zylischen Frequennz das Auslesene aus dem Speicher und schließlich die Frequenz der durch den vorgegebenen Tongenerator wiedergegebenen Frequen. von Bedeutung Satz Einmal während jeden durch die Abtast-Taktsteurimpulsquelle 105 bestimmt Abtast-Taktsteuerimpulszeit wird der in dem Phasenwinkelregister 101 gespeicherte Phasenwinkelwert ru dea vorher gespeicherten Wert des Abtastpunkt-Adressenregister 102 hinzuaddiert. Ein Adressendecoder 103a decodiert vorausgewählt@ Bit-Positionen der in dem Register 102 ausgebildeten Zählung, um einen Zugang oder eine Adressierung des Speichers 103 zu bewirken. Die Übertragung von den Register tOl in das Register 102 ist eine löschungsfreie Übertragung, derart, Oa der Phasenwinkelwert in dem Register 101 solange beibehalten wird, wis dieser Tongenerator durch einen vorgegebenen Impuls eingefangen ist.
  • Somit wird einmal während jeder Taktsteuerimpulszeit der Phasenwinkelregistwert, der ein digitales Binärwort umfaßt, dem Abtast-Adresseregisterwert hinzuaddiert und entsprechend wird für jede derartige Taktsteuerimpulszeit die Speicherstelle, die der dann in dem Register 102 vorhandenen Abtastpunkt-Adresse entspricht, erfaßt. Aus praktischen Gründen kann lediglich ein relativ kleiner endlicher Satz von Amplituden in dem Speicher 103 gespeicbert werden $Weiterhin $müssen seiner Kapazität, und somit steht lediglich eine endliche Anzahl von Adressen zur Verfugung Weiterhin müssen die Register wie s. B. 101 und 102 eine endliche praktische Länge aufweisen. Insbesondere wird die Länge des Phasen.
  • winkelregisters 101 durch die Genauigkeit bestimmt, mit der die Frequenz der Note- erzeugt wird. Die tatsächlich erzeugte Frequenz ist genau der Wert des Phasenwinkeis im Register 101 multipliziert mit der Speicherabtastfrequenz.
  • Das Abtastpunkt-Adressenregister 102 muß andererseits aus.
  • reichend lang sein, um Daten von dem Phasenwinkelregister 101 anzunehmen. Das Register 102 liest jedoch vorzugsweise zusätzliche Bit-Stellen ein, die nicht oder nicht zu allen' Zeiten für die Erfassung oder den Zugriff (accessing) des Speichers verwendet werden. In dieser Hinsicht ist zu erkennen, daß eine Bit-Stelle oder Poeition in dem Register 102 maßstäblich einem Zyklus der Grundfrequenz der zu er.
  • zeugenden Note entspricht. Ein Satz von nächst aufeinanderfolgenden, niedrigerwertigen Bits tpnn daher die Abtastpunkt-Adresse entsprechend mit der Funktion des Decoders 103a angeben, Die höherwertigen Bits des Registers 102 können verwendet werden, um die Anzahl von Zyklen der Schwingungsform für verschiedene Steuerfunktionen zu zählen, die hier nicht von Bedeutung sind. Zusätzlich kann die Frequens der zu reproduzierenden Note in einfacher Weise durch Auswählen passender Bit-Stellen mit Hilfe des Decoders 103a auf verschiedene Oktaven eingestellt werden. Das heißt, eine 1-Bit-Stellenverschiebung ergibt eine Teilung oder Multiplikation mit 2 in Abhängigkeit von der Verschieberichtung. Wenn beispielsweise das am höchsten bewertete Bit mit 1 beziffert ist und somit die Bit-Stellen 2 bis 6 die Ab.
  • tastpunkt-Adressenbits umfassen, die normalerweise für eine 8-Fuß-Stimme oder Orgelpfeife verwendet werden, so kann ein. 16-Fuß-Stimme durch Verwendung der Bit 1 bis 5 als Abtastpunkt-Adressenquelle erzielt werden Entsprechend kann eine 4-Fuß-Stimme unter Verwendung der Bits 3 bis 7 als Abtastpunkt-Adressenbits erzielt werden. Der Auslesespeicher 103 enthält digitale Amplitudenwerte eines einzigen Zyklus der komplexen periodischen Schwingungsform, die für alle Notenfrequenzen zu reproduzieren ist. Das heißt, die gleiche komplexe periodische Schwingungsform ist für jede gespielte Note zu reproduzieren, der einzige Unterschied liegt in der Frequenz, mit der die komplexe Schwingungsform reproduziert wird.
  • In Fig. 9 ist eine typische komplexe Schwingungsform 110 von der Art gezeigt, wie sie durch eine Pfeifenorgel erzeugt werden kann. Die Schwingung kann an einer Vielzahl von Punkten, die als vertikale Linien in der Fig. 9 gezeigt sind, abgetastet werden, um die Amplitudendaten für die Speicherung in dem Speicher 103 zu liefern. Wenn absolute Amplitudendaten in dem Speicher 103 gespeichert worden, so sind die erfaßten Daten die tatsächliche Amplitude der Ausgangsschwingungsform an den jeweiligen Abtastpunkten (d. h. mit Bezug auf einen "Null-Pegel" an der Zeitachse 111). In diesem Fall können die digitalen, aus dem Speicher aufeinanderfolgend ausgelesenen digitalen Amplitudendaten direkt einem geeigneten Digital-/Analog-Umwandlungssystem zugeführt werden Wenn andererseits eine inkrementale Amplitudeninformation (d. h. lediglich die Amplitudendifferenz zwischen dem derzeitigen Abtastwert und dem unmittelbar vorhergehenden Abtastwert) in dem Speicher 103 gespeichert wird, müssen die erfaßten Daten einem Akkumulator (beispielsweise 104 in Fig, 8) hinsuaddiert werden, um die absolute Amplitudeninformation an jedem Abtastpunkt vor der Digital-/Analogumwandlung zu liefern. Jeder der Abtastpunkte des Speichers 103 kann ein digitales Wort von ungefähr 7 oder 8 Bit umfassen.
  • Die derart aus dem Speicher 109 ausgelesenen digitalen Worte werden dem Akkumulator 104 zugeführt, der eine digitale Darstellung der Schwingungsform an ausgewählten Ab tastpunkten über einen Zyklus der Schwingungsform und bei einer frequenz, die der su reproduzierennden Note entspricht, liefert. Wie es weiter oben beschrieben wurde, kann auf diese digitale Schwingungsform-Darstellung selbst eingewirkt werden, um eine Schwingungsform-Steurung, beispielsweise ein Anschwellen und Abschwellen zu erzielen, worauf die digitale Schwingungsform einm Digital-/Analog-Konverwird ter zugeführt, um ein Analogsignal zu erzeugen, das zur Ansteurung der akustischen Ausgangsvorrichtungen, wie z.B. tolautsprecher der orgel geeignet ist.
  • Der Speicher 103 kann eine Mikrominiatur-Diodenanordnung der in dem US-Patent 3 377 513 der gleichen Anmelderin beschriebenen Art sein. Diese Anordnung kann beispielsweise eine Amplitudendarstellung der gewünschten Schwingungsform in der Form eines 8-Bit-binärwortes an jedem der 43 oder mehr Abtastpunkte enthalten. Eine derartige Kapazität ermöglicht die Speicherung von bis zu 128 Amplitudenpegeln zusätzlich zum Polaritäts-Bit (oder zum Bit des algebraischenn Vorsichens). In jedem Fall sollte die Kapazität des Speichers 103 ausreichend sein, um eine getreue Wiedergabe der Notenfrequenzen su ermöglichen.
  • Wenn ganze Werte der Amplitudenpegel an den Abtastpnkten der Schwingungsform aus dem Speicher 103 in dem Aus.
  • führungsbeispiel nach Fig. 8 ausgelesen werden, kann der gleiche Abtastpunkt mehrmals aufeinanderfolgend adressiert werden. Dies ist das Ergebnis der forderung, daß der Speicher mit einer festen Frequenz für jede Notenfrequenz zugänglich ist, eine Forderung, die bedeutet, daß für sinkende Notenfrequenzen eine wachsende Anzahl von Abtastpnkten während jedes Zyklus ausgelesen werden muß und da die Anzahl der Abtastpunkte festgelegt ist und keine Abtastpunkte unabhängig von der Notenfrequenz übersprungen werden können, bedeutet @@es einfach die Wiederholung des gleichen Abtastpunkt möglicherweise mehrmals aufeinanderfgolgend. Dies beeinflußt jedoch nicht unerwünscht die endgültige erzeugte Schwingungsform, weil sich ein konsistentes mehrfaches Abtasten jedes Punktes der gespeicherten Schwingungsform ergibt.
  • Andererseits kann,wenn inkrementale Werte der Schwingungsform in dem Speicher 103 gespeichert wurden, jedes Inkrement lediglich einmmal während jedes Zyklus der Schwingungsform ausgelesen werden. Dies ergibt sich daraus, daß eine Akkumulation der inkrementalen Werte erforderlich ist, und eine Wiederholung erzeugt einen beträchtlichen Fehler in der Akkumulation, und der endgültigen su erzeugenden Schwingungsform, und zwar unabhängig von der Notenfrequuenz, Weil der gleiche Abtastpunkt aus dem Speicher 103 mehrmals aufeinanderfolgend in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Notenfrequenz auusgelesen werden kann, wie es bei den ganzen Abtastpunktwerten in der oben beschriebenen Art der Fall war, muß er inkrementale Wert Jedes-auer einem Auslesens für jeden Abtastpunkt gesperrt werden, um eine wiederholte Zuführung zum Akkumulator 104 zu verhindern.
  • Zu diesem Zweck ist ein (in strichpunktierten Linien in Fig. 8 gezeigtes) Gatter 103b in der Ausgangsleitung des Speichers 103 vor dem Akkumulator 104 angeordnet, wenn inkrementale Werte verwendet werden. Das Gatter 103b wird vorzugsweise so betätigt, daß es den aus dem Speicher ausgelesenen Abtastwert lediglich dann durchläßt, wenn das niedrigswertige Bit in dem Adressenregister 102 sich ändert. Weil diese Xnderung bei einem "ftbertrag" ("carry") in dieser Stelle erfolgt, was das fortschreiten zur nächsten Speischeradresse anzeigt, kann ein Bit-Änderungfühler 102a dazu verwendet werden, die Änderung festzustellen und das Gatter 103b bei jedem Fortschreiten zu einer neuen Adresse zu betätigen. Der gleiche Abtastpunkt kann weiterhin mehrmals aufeinanderfolgend erfaßt werden, es wird jedoch lediglich ein derartiger Wert ausgelesen (d.
  • h. er wird durch das Gatter weitergeleitet, während die.
  • @es zu allen anderen Zeiten gesperrt ist).
  • Die Phasenwinkelberechnungen sollten derart sein, daß die höchste spielbars Note die Note ist, für die ein Abtastpunkttwert bei jedem Adressierenn des Speichers ausgelesen wird. Weil das Verhältnis zwischen benachbarten Noten auf der glleichmäßig temperierten Tonleiter eine irrationale Zahl ist, ist es vorzuziehen, daß die größte Zahl in dem Phasenwinkkelregister geringfügig kleiner ist als das niedrigswertige Bit in dem Adressenregister. Wenn die Phasenwinkelzahl größer wäre, so würde es erforderlich rein, gelegentlich einen Abtastpunkt zu überspringen, und dieses würde zu einer Inkonsistenz in der Notenfrequenz führen, während, wenn die Phasenwinkel~ zahl gleich dem niedrigstwertigen Bit in dem Adressenregister sein wurde, die Notenfrequenz geringfügig höher (d.h. ungefähr 1/2 eines Halbtones höher) sein würde als die höchste Note, die gespielt werden kann. Durch die Forl deren, daß die Phasenwinkelzahl geringfügig kleiner ist, werden die Fähigkeiten des Instrumentes in bezug auf die höchste Note nicht überschritten.
  • Der gleiche Auslosespeicher 103 kann auf alle Tonige.
  • neratoren 28 aufgeteilt werden, wenn die Datenworte (Am.
  • plitudenwerte der Abtastpunkte),die aus diesem ausgelosen werden, synchron mit dem Adressieren des Speichers an Jeweilige Schwingungsform-Formerschaltungen für die jeweiligen gespielten Noten geführt werden. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß ein gleichzeitiges Spielen von zwei oder mehr Noten erfordert, daß diese als getrennte Sätze von Abtastpunkten unterschieden werden, wenn ein einziger Speicher auf alle Tongeneratoren aufgeteilt wird.
  • Im vorliegenden Beispiel wird Jedoch angenommen* daß Jeder Tongenerator seinen eigenen Speicher aufweist, wobei 1 nebenbei bemerkt sei, daß aus Mikrominiatur-Diodenanordnungen der in dem US-Patent 3 377 513 beschriebenen Art bestehende Speicher in einfacher Weise mit mehr als 5000 Diodenelementen pro Quadratzoll hergestellt werden, dessen digitaler Ausgang einer Jeweils zugeordneten Anschwell-und Abschwell-Steuerreinheit zugeführt wird. Die binär be werteten Amplituden-Abtastproben werden der Anschwell- und Abschwell-Schaltung direkt zugeführt, wenn jede Abtast-Probe ein ganser Wert ist, oder sie können tibbr einen Akkualator 104 zugeführt werden, wenn Jede Probe ein inkrementaler Wert ist. Alternativ kann die Akkumulation der inkrementalen Werte nach der Formung durchgeführt werden, wenn dies erwünscht ist.
  • In Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel der Jedem Tongenerator zugeordneten Anschwell- und Abschwelleinheit dargestellt, die einen Multiplizierer 120 einschließt, dem die Abtastwerte von dem Speicher 103 zur Multiplikation mit einem geeigneten Maßstabsfaktor zugeführt werden, um die vorderen und hinteren Teile der Sc.hwingungeformkurve der Welle zu steuern. We es gut bekannt ist, erfordert die getreue Nachbildung doe Klanges einer tatsächlichen Pfeilanorgel durch eine elektronische Orgel, daß diese die Fähigkeit aufweist, Jede Ton-Hüllkurve so su formen, daß ein anderer als ein abrupter Austieg und Abfall erzeugt wird. Ohne spezielle Anschwell- und Abschwellsteuerung steigt die durch eine Elektronenorgel erzeugte Noten-Schwingungsform normalerweise bei Drücken der entsprechenden Taste scharf auf die volle Intensität an und andet abrupt, wenn diese Taste freigogeben ird. Zeitweilig mag dies ein erstrebenswerter beizibehaltender Effekt beim Spielen eines Musikstückes sein. In diesen Fällen können die Anschwell- und Abschwellsteuerungen vollständig umgangen werden oder der von dem Multiplizierer 120 gehe.
  • ferte Maßstabsfaktor, mit dem die Amplituden-Abtastproben multipliziert werden, kann auf 1 eingastellt werden Häu.
  • figer jedoch sind Anschwell- und/oder Abschwell-Steuerungen für oder in Verbindung mit speziellen Effekten wie s. B. Perkussion, Halten des Tonen usw. erwünscht.
  • Der Multiplikations-Maßstabfaktor wird als Funktion der Zeit geändert, um entsprechend die Größe der digital len Abtastproben, mit der er multipliziert wird, auf ei.
  • ner fortschreitenden Basis zu ändern, um ein Anschwellen und/oder Abschwellen zu simulieren. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 wird die gesamte Zeitdauer und die Zeitkonstante bzw. die Zeitkonstanten für das Auschwellen oder Abschwellen durch einen Zähler 122 gesteuert, dem wahlweise gleichmäßig zeitgesteuerte Impules, die unabhängig von der speziellen betrachteten Notenfrequenz sind, wie z. B. von dem Haupt-Taktsteuerimpuls abgeleitete oder gewonnene Impulse oder Impulse zugeführt werden können, die eine Impulswiederholfrequenz aufweisen, die die Notenfrequenz darstellt oder dieser entspricht.
  • In dieser Hinsicht kann der Zähler 122 so betrachtet werden, als ob er die A@azisse einer graphischen Darstellung der Hüllkurvenamplitude gegenüber der Zeit bestimmt, die das Anschwellen und Abschwellen darstellt. Die Ordinaten-oder Amplitudenskal@ der graphischen Darstellung ist durch eine Reihe von Maßstahefaktoren dargestellt, die in einem Auslesespeicher 125 gespeichert sind, um von dem Zähler selbst oder von einem Adressierdecoder 126 erfaßt werden können, der den Speicher zum Auslosen der Maßstabefaktoren auf der Basis jeder Zählung (oder zeitgesteuerten getrennten Zählungen) des Zählers 122 adressiert.
  • Der Zähler kann ein umkehrbarer, Vorwärts-Rückwärts-Zähler sein, der auf ankommende Impulse anspricht, um vorwärtszuzählen, wenn sein "Vorwärts"-(hier Anschweil-)Anschluß aktiviert wird, und der abwärts zählt, wenn sein "Abwärts"-(hier Abschwell-)Anschluß aktiviert wird. Die Anschwell-Betriebsweise der Gesamt-Steuereinheit wird eingeleitet, wenn der zugehörige Tongenerator durch einen bisher unbeanspruchten Notenimpuls in dem Multiplexsignal eingefangen wird. Das Einfangen eines Tongenerators wird durch ein Signal von der Zuornungslogik begleitet, das anzeigt, daß eine Taste gedrückt wurde (Fig. 7 B) und dieses Signal leitet die Anschwell-Zählung des Zählers 122 ein. Im einzelnen bewirkt das erste "Taste gedrückt"-Signal (und möglicherweise das einzige), daa bei Einfangen eines Ton.
  • generators 28 auftritt, die Erzeugung einer Zälung in der ersten Stufe des Ringzählers 128, wodurch ein friggersignal von dieser Stufe an einen monostabilen Verzögerungsmultivibrator 130 geliefert wird, der so eingestellt ist, daß er eine EIN-Zeit (Verzögerungszeit) von ausreichender Dauer aufweist, um sicherzustellen, daß das Anschwellen unabhängig vom Freigeben der Taste vor dem normalen Ende des Anschwellintervalle vervollständigt ist. Es hat sich heraus.
  • gestellt, daß eine Verzögerungszeit, die gleich oder größer als die durch sieben, Zyklen (d. h. sieben Perioden) der Note mit der niedrigsten Frequenz eingenommene Zeit ist, vollständig ausreichend für den Multivibrator 130 ist, um dieses zwangsweise Anschwellen sicherzustellen. Während dieses Intervalls wird dio "Aufwärts"-Stellung des Zählers 122 durch den quasi-stabilen Zustand des Multivibrators 130 betätigt, und der Zähler setzt die Zählung ankommender Impulse fort, bis der Multivibrator spontan in seinen stabilden Zustand zurückkehrt, oder bis die Noten-Hüllkurve die volle gewünschte Intensität (Größe) erreicht, wenn dies früher erfolgt. Dieser Wert der vollen Intensität kann in der Anschwell-/Abschwell-Steuerlogik voreingestellt sein, oder er kann von der logischen Schaltung in Abhängigkeit von solchen Faktoren wie z. B. die Kraft, mit der die jeweilige taste gedrückt wird (d. h. in Abhängigkeit von Ausgängen von geschwindigkeitsabhängigen oder berührungsempfindlichen Vorrichtungen) bestimmt werden. In dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die erstere Anordnung verwendet, bei der eine maximale gewünschte Zählung in einem Festzähler 131 für einen kontinuierlichen Vergleich im Vergleicher 133 mit der gegenwärtigen Zählung des Aufwärts-/Abwärtszählers 122 eingestellt wird. Wonn die letztere Zähiung die erstere Zählung übersteigt, wird ein "Abschalt"-Befehl dem Zähler zugeführt, um das Anschwellen zu beenden.
  • Von dem Zähler 122 zu zählende Impulse können mit einer Impulswiederholfrequenz gewonnen weiden, die eine Funktion der Notenfrequenz ist, wird z. B. durch Zuführen des Ausgangs des Phasenwinkelrechners 100 an einen Phasen-Frequenzfandler 133, oder mit einer Impulswiederholfrequenz, die auf der Haupt-Taktsteuerimpuls-Wiederholfrequenz be ruht, je nachdem was erwünscht ist. Die Auswahl einer dieser Impulswiederholfrequenzen wird durch geeignetes Einstellen eines Schalters 136 durchgeführt, der mit einem zugehörigen Schalter oder einer Taste auf oder in der Nähe einer der Tastaturen gekoppelt ist.
  • Im Betrieb der Anschwell-/Abschwell-Steuereinheit nach Fig. 10 erscheinen die zu zählenden Impuls nach dem Einstellen des Schalters 136 in die gewünschte Stellung am Eingang des Zählers 122, es wird Jedoch keine Zählung elngeleitet, bis eine Taste gedrückt wird und der zugehörige Im -puls in dem Zeitmultiplexsignal von der Tastatur ein Einfangen eines Tongenerators 20 ergibt. Das "Taste gedrückt"-Signal von der Generator-Zuordnungslogik leitet eine Zäh.
  • lung in dem Ringzähler 128 ein, der bei der Vollendung des Abschwellens während der unmittelbar vorhergehenden Zeit,zu der die Anschwell-/Abschwell-Steuerungseinheit verwendet wurde, zurückgestellt wurde. Vorzugsweise wird dieses letztere Rückstellsignal bei Umschalten des Beanspruchungs-Flip-Flops 53 in der Zuordnungslogik 26 in den "Nicht beansprucht"-Zuetand gewonnen. Die Aufwärtszählung dos Zählers 122 wird dadurch freigegeben und wird bis zur Vervollständigung des Anschwellene fortgesetzt, und zwar unabhängig davon, ob die Taste gedrückt bleibt oder nicht. Wenn die Zählimpulse eine Funktion der Notenfrequenz sind, beruht die Dauer des Anschwellens außerdem auf der Notenfrenquenz; anderenfalls ist das zwangsweise Anschwell-Intervall unabhängig von der Notenfreuquenz festgelegt.
  • Kit Jeder Zählung des Zählers 122 (oder weniger häufig, durch Verwendung von in geeigneter Weise zeitgesteuerten "Freigabe"-Befehlen) entwickelt der Adressendecoder 126 einen zugehörigen Adressencode zur Erfassung einos digitalen Maßstabsfaktors, der in der richtigen Adresse der Auslose-Speichereinheit 123 gespeichert ist, und der in de. Multiplizierer 120 als Produkt mit den Amplitudenabtastproben kombiniert werden soll, die von dem Tongenerator 28 nach Fig. 8 ausgelesen werden. Durch eine derartige Voreinstellung des Speichers 195, daß die in diesem gespeicherten Maßstabsfaktoren logarithmisch ansteigend sind (bis su 1), und mit entsprechend der fortschreitend anwachsenden Zählung in de. Zähler 122 decodierten Adressen (bis au einer maximalen gewünschten Zählung, die die volle Notenintensität darstellt) wird ein logarithmisches Anschwellen in der gespielten Note geschaffen. Weiterhin wird, weil das anfängliche Anschwellen zwangsweise erfolgt, d. h. sich bis zur Vervollständigung fortsetzt, unabhängig von dem gegenwärtigen Zustand der Taste, die zur Erzeugung des Anschwellens gedrückt wurde, das logarithmisohe Ansteigen an der Vorderkante der Noten-Schwingungsform kontinuierlich und glatt bis zur vollen Intensität der Note fortgesetzt.
  • Wenn die Taste freigegeben wird, wird ein "Taste frei.
  • gegeben"-Signal von dem UND-Gatter 62 der Zuordnungslogik 26 (Fig. 7 B) an einen Flip-Flop 138 geführt, um die Abschwell-Betriebsweise der Anschwell-/Abschwell-Steuereinheit einzuleiten, indem die "Abschwell"-(Abwärts-)Zählung des Zählers 122 freigegeben wird. Entsprechend werden den Zähler erreichende Impulse ausgehend von der die volle Intensität darstellende Zählung abwärtsgezählt, bis eine Nullzählung erreicht wird, wenn das Abschwellen nicht früher beendet wird. Wie im Fall der Anschwell-Betriebsweise wird die Zählung im Zähler 122 periodisch decodiert (d. h.
  • einmal pro Zählung), und zwar mit Hilfe der Einheit 126 zur Adressierung des Speichers 125, wodurch logarithmisch abfallende Maßstabsfaktoren von 1 bis 0 sur Multiplikation mit den Amplituden-Abtastproben von dem Tongenerator im Multiplizierer 120 geliefert werden. Dies erzeugt das gewünschte Abfallen der Notenintensität an dem hinteren Teil der Noten-Schwingungsform. Alternativ zur Bezugnahme auf die Nullzählung kann die Maßstabs-Steuerlogik so ausgefiflart werden, daß eine Signalvervollständigung der Abschwell-Betriebsweise erfolgt. Wenn während des Abschwellens der gleiche Notenimpuls erneut in dem Tastatur-Multiplexsignal erscheinen würde, was das Drücken der zugehörigen Taste im wesentlichen unmittelbar nach dem Freigeben anzeigt, so wird ein zweite "Taste gedrückt"-Signal dem Ringzähler 128 zugeführt, wodurch die Zählung in diesem Zähler auf die zweite Stufe erhöht wird und der Flip-Flop 138 von dem Abschwellzustand in seinen anderen Zustand ge.
  • schaltet wird, der die Anschwell-Betriebsweise wieder einführt. Da das Abschwellen in diesem speziellen Zeitpunkt unvollständig ist, wird die Zählung des Zählers 122 nunmehr nach oben ausgehend von der minimalen Zähtung, die erreicht wurde, wenn das Abschwellen unterbrochen wurde, nach obenhin fortgesetzt. Wenn die. Taste Jedoch wieder freigegeben wird, bevor das Anschwellen vollendet wurde, so ist das zwangsweise Anschwellen nicht länger wirksam, und der Flip Flop 138 kehrt unmittelbar zur und der Zuführung des Taste freigegeben"-Signals in seinen Abschwellzustand zurück.
  • Um su verhindern, daß sich der Flip-Flop 138 in dem "Abschwell"-Zustand befindet, wenn die anfängliche Anschwellbedingung in dem ZIhler 122 festgestellt wird (durch den quasi-stabilen Zustand des Verzögerungs-Multivibrators 130), kann der Flip-Flop 138 bei vollständiger Vollendung des Abschwellens durch das "Nicht beansprucht"-Signal des Flip-Flops 33 in der Zuordnungslogikeinheit, die das Einfangen des zugehörigen Tongenerators erzeugte, in seinen "Anschwell"-Zustand geschaltet werden. Die gleichzeitige Betriebsweise des Flip.Flops 138 in dem "Anschwell"-Zustand und des Multivibrator 130 in dem quasi-stabilen Zustand beeinflußt die oben beschriebene Betriebsweise der Anschwell./Abschwell-Steuereinheit nicht.
  • Nach Vollenden des Abschwellens einer Note, deren repräsentativer Impuls in dem Tastatur-Multiplexsignal ein Einfangen eines Tongenerators ergab, wird ein "Absehwellen beendet"-Signal an den Beanspruchungs.Flip-Flop 53 (Fig. 7 B) der Jeweiligen Zuordnungslogikeinheit geführt, um zu bewirkein, daß dieser Flip-Flop in seinen "Nicht beansprucht"-Zustand zurückkehrt und um damit den Tongenerator für die Beanspruchung durch eine andere Note freizugeben. Das "Abochwellen vollendet"-Signal kann durch die Nullzählung des Zählers 122 oder durch irgendeinen üblichen Detektor zur Feststellung des Nichtvorhandenseins eines weiteren Ausgangs von dem Multiplizierer 120 geliefert werden.
  • In Fig.- 11 ist ein Tastsystem zur Verwendung mit Perkussions-Tongeneratoren (beispielsweise Geräuschgeneratoren) zur selektiven Erzeugung von Klängen gezeigt, die die Klänge von Perkussionsinstrumenten nachbilden. In der Vergungenheit wurden verschiedene Arten von Pfeifenorgeln, wie z. B. Theaterorgeln mit Miniaturwiedergaben vcrn unter.
  • schiedlichen Perkussionsinstrumenten ausgerüstet, wie z. B.
  • Trommeln, Zimbeln, Holzblöcken, Tempelblöcken, Bürsten usw., die von dem Organisten entsprechend der gewünschten Rhythausbegleitung für die Orgel betätigt werden konnten. Die natürlichen Klängs der Miniaturinstrumente wurden verstärkt, um einen Perkussionspegel zu erzeugen, der mit der Intensität der von der Orgel selbst erzeugten Töne übereinstimmte. Aufgrund ihrer miniaturisierten Form wurden diese Perkussionsinstrumente häufig als "Spielzeuge" bezeichnet, und die Takt. oder Rhythmus-Betätigungsvorrichtungen, mit denen der Organist diese Instrumente "spielte", wurden in vielen Fällen "Spielzeugschalter" genannt. In gewiesem Ausmaß ist dieser letztere Name trotz der stärker vorherrschenden heutigen Verwendung von Elektronenorgeln erhalten geblichen, bei denen spezielle Tongeneratorcrn, die durch elektronische Signale getastet werden, verwendet werden, um die gewünshten Perkussionsklänge für die Rhythmusbegleitung der Orgel zu erzeugen.
  • Die Spielzeugschalterlogik oder Perkussionssteuerungslogik nach Fig. 11 ist sowohl zur Betätigung der Miniatr-Perkussionsinstrumente oder der Perkussionsklang-Tongeneratoren in Abhängigkeit davon, welche dieser Formssn vorgesehen ist, in Verbindung mit einer Zeitmultiplex-Digitaltastatur-Elektronenorgel der bisher beschriebenen Art geeignet. Insbesondere können Tastsignale in dem Tastatur-Multiplexsystem zur Verwendung bei der Erzeugung der gewünschten speziellen Perkussionswirkungen entwickelt werden. Zwei Arten von Tastsignalen, Übergangssignale und eingeschwungene Signale sind unabhängig für Jede Tastatur in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 vorgesehen.
  • Das Übergangssignal besteht aus einem Impuls, der bei Drücken einer Taste auf irgendeiner Tastatur der Orgel und lediglich bei Drücken einer Taste auftritt. Zu diesem Zweck wird das "Stell-Beanspruchungs"-Signal ( oder "Taste gedrückt"-Signal), das als Ausgang des UND-Gattera 50 in der Tongenerator-Zuordnungslogik (Fig. 7 B) bei Koinzidenz von Eingangssignalen an diesem Gatter auftritt, zur Anzeige des Drückens einer Taste auf eine der Orgeltastaturen verwendet. Selbstverständlich kann, da das "Stell-Beanspruchungs"-Signal nur dann erzeugt werden wann, wenn ein Tongenerator 28 sur Verfügung steht (und ein Einfangen dieses Tongenerators ergibt), kein derartiges Signal auftreten, wenn die Orgel gesättigt ist, d. h. wenn alle Tongennratoren verwendet werden, und zwar unabhängig pro Drücken einer Taste. Mit Ausnahme des Sättigungsfalles, der unwahrscheinlich ist, wird Jedesmal dann, wenn eine Taste gedrückt wird, ein Signal an ein ODER-Gatter 150 der Perkussionssteuerlogik geleitet. In dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Orgel sind zwölf Tongeneratoren vorgesehen, und damit können zwölf "Stell-Beanspruchungs"-Signale, die Jeweils ge.
  • trennten und unterschiedlichen Tongenerator-Zuordnungslogik einheiten zugeordnet sind, erzeugt werden. Entsprechend weist das ODER-Gatter 150 einen Eingangsanschiuß für Jedes "Stell-Beanspruchungs"-Signal für insgesamt zwölf Eingangsanschlüsse auf. Jedesmal wenn ein ein Drücken einer Taste anzeigendes Signal als Eingang an dem ODER-Gatter erscheint, wird ein Ausgangs signal von dem ODER-Gatter parallel an vier UND-Gatter 152-1, 152-2, 152-3 und 152-4 fUr das spezielle Beispiel an einer Orge3 mit vier Tastaturen (drei Manuale und ein Pedalwerk) geliefert.
  • Aufeinanderfolgende Torsteuersignal e werden den vier UND-Gattern 152 über die jeweiligen Intervelle zugeführt, in denen die zugehörige Tastatur atgetistet wird. in dem der zweite Elngangsanschtuß Jedes UND-Gatters mit einer Je weiligen Ausgangsleitung des Tastatur-Zählerabschnittes 4 (Fig. 1) verbunden wird, Somit wirc: da Übergangs-Tastsi-Signal, das bei Drücken einer Taste auftritt, an eine Aus.
  • gangsleitung torgesteuert, die der Tastatur zugeordnet ist, in der sich die Taste befindet. Dieses Signal in der Form eines Impuls kann zur Betätigung tatsächlicher Niniatur-Perkussionsinstrumente oder zur Betätigung von Perkussions-Klanggeneratoren verwendet werden. Die spezielle Art und Weise, in der die Tastsignale für dienen Zweck verwendet werden, kann der üblichen Praxis unter Verwendung üblicher Perkussionssysteme entsprechen. In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patente 3 309 454, 3 358 069, 3 433 880 und 3 439 569 als Beispiele für bekannte Techniken zur Verwendung von Tastsignalen zur Erzeugung von Perkussionsklängen verwie sen. Im Fall der Übergangstastsignales schließen der Nullzählungsdetektor 60 und zugehörige Bauteile der Tongenerator-Zuordnungslogik aus, daß das "Taste gedrückt"-Signal bei Jeder Wiederholung des jeweiligen Impulses t:i dem Multiplexsignal während des Interwalle, über das die Taste gedrückt bleibt, wiederkehrt, wie es weiter oben in Verbindung mit der Beschreibung der Figuren 7 A und 7 B erläutert wurde.
  • Die andere Art von Tastsignal, nämlich das eingeschwungen oder konstante Signal1 wird direkt von des Multiplexsignal abgeleitet, da al Ausgang von dem Codierer 15 (Fig.
  • 1) auftritt. Das Multiplexsignal wird parallel an vier UND-Gatter 156-1, 156-2, 156-3 und 156-4 angelegt (wieder für den speziellen Fall, in dem vier Tastaturen zur Verfügung stehen), und die den Tasten auf Jeder jeweiligen Tastatur zugeordneten Impulse werden lediglich während des Auftretens eines Torsteuersignals für diese Tastatur, das von dem Tastatur-Zählerabschnitt 4 geliefert wird, an den anderen Eingangsanschluß Jedes der UND-Gatter 156 geleitet. Ein Ausgang von irgendeinem der UND-Gatter wird als Stellsignal an jeweils einen von vier Flip-Flops 158-1, 158-2, 158-3 und 158-4 geleitet. Somit wird Jeder Flip-Flop 158 durch das Auftreten eine Impulses in dem Multiplexsignal während der für die entsprechende Tastatur vorgesehenen Zeitperiode eingestellt. Alle Flip-Flops 158 werden gleichzeitig bei Auf.
  • treten ,des Tastaturzähler-Rückstellsignals zurückgestellt.
  • Wenn ein Flip-Flop 158 seinen Stell-Zustand einnimmt, so ergibt dies die Zuführung, einen Signals an jeweils einen eines Satzes von UND-Gattern 160, und in gleicher Weise bewirkt die Rückstellung der Flip-Flops 158 die Erzeugung von diesen Zustand der Flip-Flops darstellenden Signalen, die anderen UND-Gattern 160 zugeführt werden. Jedes Paar von UND-Gattern 160, das einem speziellen Flip-Flop 138 zugeordnet ist, ist außerdem einem eines weiteren Satzes von Flip-Flops 161-1, 161-2, 161-3, 161-4 zugeordnet, so daß bei Auftreten des Tastaturzählers-Rückstellsignals die Je.
  • weiligen Zustände der Flip-Flops 158 auf entsprechende Zustände der Flip-Flops 161 übertragen werden. Die Wirkung ist die eines Abtast- und Haltesystems, um die gewünschten konstanten oder eingeschwungenen Perkussionstastsignale von Jeder Tastatur zu liefern, wobei Jedes derartige Tastsignal lediglich von dem "Stell"-Zustand-Ausgangsanschluß des jeweiligen Flip-Flops 161 abgenommen wird.
  • Wie im Fall der Übergangs-Tastsignale können die konstanten Tastsignale ebenso verwendet werden, um die gewünschten Perkussionsklänge mit Hilfe bekannter Techniken zu liefern.
  • Jeder Tastatur der Orgel ist üblicherweise ein Satz von Registern oder Tabulaturen zugeordnet, die alternativ als Registertabulaturen, Registertasten oder Registerschalter bezeichnet werden. Im allgemeinen können die Register ebenso wie die Tasten jeder Tastatur als Schalter bezeichnot werden. Die Jeder Tastatur zugeordneten Register werden dazu verwendet, eine geeignete Stimmlänge (pitoh length) oder Fußzahl (footage) und die gewünschte Orgeleti-ie unter Einechluß der Tonqualität oder der Klangfarbe und den harmonischen Anteil des von der Elektronenorgel wiederzugebenden Klanges auszuwählen. Register können in verschiedenen Kombinationen betätigt werden, wenn dies gewünscht ist, und sie können außerdem voreingestellt oder programmiert werden, um es dem Organisten zu ermöglichen, eine oder mehrere Registerkombinationen während der Aufführung eines bestimmten Musikstückes mit Hilfe einer sogenannten "Kombinationswirkung" erneut zu betätigen. Die Ausdrucksweise "Registerschiene" wird außerdem verwendet, um einen Satz won Register- oder Tabulaturschaltern zu bezeichnen, mit deren Hilfe der Organist spezielle Stimmen vor und/oder während des Spielens der Orgel auswählen kann. Ein System zur Umwandlung einer Information in Zeitmultiplexform, wobei dieso Information die Auswahl bestimmter Tabulaturseht ter in Jeder Registerschiene darstellt, und zur Speicherung der.
  • artiger Stimmeninformation, die aufeinanderfolgend dem Organisten während des Aufführens eines Musikstückes zugänglich gemacht wird, ist anhand eines Beispiels in Fig. 12 dargestellt. In dieser Figur schließt das Registerschienen-Nultiplexsystez einen Registerschienenzähler 200, einen Registerschienendecoder 201, eine Registerschienenschaltanordnung 202, einen Registerschienencodierer 203, einen Satz von Stimm-Speichern 204, einen Stimmspeicherwähler 203, einen Adressendecoder 206, einen Stimmgeber 207, einen Satz von Registrierspeichern 208 und einen Satz von Kopplern 209 ein.
  • Der Registerschienenzähler 200 umfaßt vier getrennte Abschnitte, wie es klarer in Fig. 13 gezeigt ist. Der am höchsten bewertet Abschnitt oder Teil des Registerschienenzählers wird als Registrierungsspeicherzähler 211 bezeichnet, und die übrigen Registerschienenzählerteile weisen eine abnehmende Wertigkeit auf, und cwar von dem Registrierungs-Adressenzähler 212 und dem Stimmgruppenzähler 213 bis zu dem Stimmzähler 214, der den niedrigstbewerteten Teil des Registerschienenzählers 200 darstellt. Der Stimmzählerteii 214 ist ein Modul-4-Ringszähler, der durch von dem Haupt.
  • Taktsteuerimpuls abgeleitete Impulse weitergeschaltet wird und der aufeinanderfolgend seine Ausgangsleitungen, die mit V1, V2, V3, V4 entsprechend der fortschreitenden Zählung bezeichnet sind, aufeinanderfolgend ansteuert. Alle vier Ausgangsleitungen des Stimmzählers 214 sind mit dem Codlrer 203 und dem Stimmspeicherwähler 205 verbunden, während lediglich die letzte Stufe V4 für einen noch zu beschreibenden Zweck mit dem Stimmgeber 207 verbunden ist.
  • Der nächsthöherbewertete Teil des Registerschienenzählers 200, nämlich der Stimmgruppenzähler 213, ist ein Modul-10-Ringzähler mit zehn Stufen und zugehörigen Ausgangsleitungen, die mit GSF, GGF, GS1, GS2, GS3, GG1, GG2, GP2, GP2 und GP3 bezeichnet sind, und zwar ausgehend von der am niedrigsten bis zur am hochsten bewerteten Stufe dieses Zählerabschnittes. Aus Klarheitsgründen zeigt der erste Buchstabe jeder dieser Bezeichnungen "Gruppe" an, und die nächsten zwei Zeichne zeigen bestimmte Stimmgruppen wie z. B. Schwellflöte (SF), große Flöte (GF), Schweller (S), Groß (great) (G) und Pedal (P) an, obwohl es verständlich ist, daß nicht beabsichtigt i ist, den Stimmabschnitt auf Stimmen dieser bestimmten Arten zu beschränken. Alle Ausgangsleitungen des Stimmgruppenzählers 213 sind mit dem Decoder 201 und mit dem Stimmspeicherwähler 203 verbunden, während die letzte Stufe, GP3 allein mit dem Stimmgebar 207 verbunden ist. Der Stimmgruppenzähler durchläuft während Jedes seiner Zyklen alle diese Gruppen und schaltet dann zur nächsten aufeinanderfolgenden Stufe (Gruppe) einmal für Jeden Zyklus des Stimmzählers 214 weiter. Mit anderen Worten muß der Stimmzähler alle vier seiner Stufen durchlaufen, bevor die Zählung in dem Stimmgruppenzähler 213 um Eins weitergeschaltet wird.
  • Der nächsthöherbewertete Zählerabschnitt oder Teil des Registerschienenzählers 200 ist der Registrierungsspeicher-Adressenzähler 212, der in diesem speziellen Ausführungsbeispiel ein Modul.64, 6-Bit-Binärzähler ist, der zur Bezeichming der Adressen der Registrierungsspeicher 208 verwondet wird, wobei der letztere den Arbeitsspeicher darstellt, aus dem digitale Schwingungsformen unter der Steuerung der Notengeneratoren zur Erzeugung des Tenausgangs ausgelesen we@ den. In dem vorliegenden Beisp:Lel werden fünf Registrierungsspeicher verwendet, wobei diese mit Schwellflöte, große Flöte, Schweller, Groß und Podal bezeichnet sind. Im einzelnen massen die Registrierungsspeicher mit Daten von den Stimmspeichern 204 geladen werden, die die festen, gespeicherten nnd einzelnen Stimmen darstellenden Daten enthalten, um somit eine Zusammensetzung der einzelnen Stimmen zu bilden, die gleichzeitig getastet werden um im gleichen Tonkanal zum Klingen gebracht werden. Der Registerschienenzähler 200, der Decoder 201, die Schaltanordnung 202 und der Codieter 203 liefern zusammen die Registerschienen-Tabulatorschalterinformation an den Stimmgeber 207 in Form eines Multiplexsignals. Das Multiplexsignal wird zur Auswahl der richtigen Sti-.daten von den Stimmspeichern 204 verwendet, um die zusammengesetzten Daten in den Registrierungsspei chern 208 zu liefern. Speziell ist es die Aufgabe des Stimmgebers 207, die Stimmdaten von den Stimmspeichern 204 zu akkumulieren, um die zusammengesetzten Daten zur Einführung in die Registrierungsspeicher 208 zu bilden. Es ist aus der vorhergehenden Beschreibung zu erkennen, daß der Inhalt der Registrierungsspeicher erneuert werden muß, wie es erforderlich ist, um die zusammengesetzten Stimmdaten in diese einzuführen, und zu diesem Zweck werden die Ausgänge des Registrierungsspeicher-Adressenzählers 212 und dos Registrierungsspeicher-Zählers 211, eines Modul-5-Ringzählers, den Registrierungsspeichern 208 zugeführt.
  • Der Inhalt dor Registrierungsspeicher wird jeweils einseln zu einer Zeit in aufeinanderfolgender Reihenfolge, wie im durch den Registrierungsspeicher-Zähler 211 bestimmt ist, erneuert, wobei dessen Ausgänge RSF, RGF, RS, RG und RP in der genannten Reihenfolge geordnet sind und um eine Stufe weitergeschaltet werden, und zwar am Ende jedes Zyklus der Zählung des Registrierungsspeicher-Adressenzählers 212. Es ist die Aufgabe des Registrierungsspeicher-Adressenzählers 212, die Adressen der Registrierungsspeicher derart festzulegen, daß der Inhalt ,Jeder Speicherstelle aufeinanderfolgend in der Reihenfolge dieser Adressen erneuert wird. Der letztere Zähler wird einmal für Jeden Zyklus der Zählung des Stimmgruppenzählers 213 weitergeschaltet. Die Ausgänge des Registrierungsspeicher-Zählers 211 werden den Registrierungsspeichern 208 und dem Decoder 201 zugeführt, während alle Ausgänge des Registrierungsspeicher-Adressenzählers 212 den Registrierungsspeichern zur Festlegung deren Adreesen zugeführt werden, und dieser Adressenzähler 212 liefert die Ausgänge von den ersten fünf seiner Stufen an den Adressendecoder 206 und den Ausgang der fünften Stufe allein an den Stimmgeber oder Stimmer 207. Das Ausführungsbeispiel des Registerschienen-Multiplexsystems kann mit 40 Stimmen versehen sein, die aus Zweckmäßigkeitsgründen in zehn Gruppen von jeweils vier Stimmen angeordnet sind. Jeder Gruppe von Stimmen ist lediglich einerder fünf Registrierungsspeicher zugeordnet, obwohl mehr als eine Gruppe einem bestimmten dieser Speicher zugeordnet sein kann. Mit der Ausnahme der von Kopplern 209 gelieferten Kopplungsinformation wird eine Stimmgruppe lediglich in den Registrierungsspeicher geladen, dem sie zugeordnet ist.
  • Die Beziehungen zwischen Stimmgruppen, Kopplern und Regi.
  • strierungsspeichern sind in der folgenden Tabelle erläutert: Tabelle Gruppe Registrie- Schwell- Schwell- Groß- anrungsspei- an Groß- an Pedal- Pedalcher koppler koppler koppler 1. GSF RSF RGF RP 2. OGF RGF RP 3. GS1 RS RG RP 4. GS2 RS RG RP 5. GS3 RS RG RP 6. GG1 RG RP 7. GG2 RG RP 8. GP1 RP 9. GP2 RP 10. GP3 RP Die vier Stimmen in Jeder Gruppe werden aufeinanderfolgend durch den Stimmzähler 214 bezeichnet.
  • Der Registerschienendecoder 201 ist so ausgeführt, daß er die Ausgänge der Gruppenzähler 213 und die Ausgänge der Registrierungsspeicher-Zähler 211 entsprechend der Koppler-Schalterinformation von den Kopplern 209 modifiziert, um der Registerschienenanordnung 202 anzusteuern. Vorzugsweise ist der Decoder 201 so ausgeführt, daß er die zehn logischen Ausgänge erzeugt, die durch die nachfolgend aufge.
  • führten logischen Gleichungen bezeichnet sind: DSF = GSF (RSF + RGF SGC + RP SPC) DGF = GGF (RGF + RP GPC) D51 r GSl (RS + RG 8GC + RP SPC) DS2 = GS2 (RS + RG SGC + RP SPC) DS3 = GS3 (RS + RG SGC + RP SPC) DG1 = GG1 (RG + RP GPC) DG2 = GG2 (RG + RP GPC) DP1 r GP1 (RP) DP2 - GP2 (RP) DP3 = GP3 (RP) Die Registerschienenanordnung 202 ist eine Matrix von Schaltern, die in analoger Weise zum Aufbau der Tastatur~ anordnung nach Fig. 1 aufgebaut ist. Im einzelnen ist die Registerschienenanordnung mit zehn Eingangsschienen, die Jeweils durch die Decoderausgänge angeateuert werden, und mit vier Ausgangsschienen versehen, die mit VS1, VS2, VS3 und V54 bezeichnet sind. An Jedem Schnittpunkt einer Eingangsschiene und einer Ausgangsschiene der Registerschienonanordnung ist eine Serienverbindung eines normalerweise offenen Schalters und einer in Anoden-Kathodenrichtung in der Richtung von der Eingangsschiene zur Ausgangs schiene gepolten Diode vorgesehen, und zwar entsprechend der in Fig. 4 für die Tastaturschaltanordnung nach Fig. 1 gezeigten Anordnung. In der Registerschienenanordnung werden dii Schalter Jedoch durch die Stimm-Aunwahlregistertabulatoren gesteuert.
  • Der Codierer 203 ist so ausgeführt, daß er die vier parallelen Ausgänge VS1 bis VS4 der Registerschienenanordnung 202 und die vier-parallelen Ausgangsleitungen VI bis V4 des Stimmzählers 214 empfängt, um daraus ein Multiplexsignal zu erzeugen, das aus einer Information in Form von Impulsen besteht, die anzeigen, welches der Stimmauswahl-Registertabulatoren betätigt wurde, um die Auswahl der zusammengesetzten Stimmdaten einzuleiten. Zu diesem Zweck kann, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, der Registerschienencodierer 203 vier UND-Gatter 220-1, 220-2, 220-3 und 220-4 einschließen, von denen- Jedes ewei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluß aufweist, wobei der letztere parallel mit den Ausgängen der anderen UND-Gatter angeschaltet ist, um Eingänge an ein ODER-Gatter 222 zu Liefern. Je.
  • des UND-Gatter 220 empfängt als einen Eingang das an einer Jeweiligen der vier Ausgangsschienen VS1, .VS2, VS3, VS4 von der Anordnung 202 auftretende Signal, während der andere Eingang ein Signal ist, das an der Leitung von einer der jeweiligen vier Stufen des Stimmzählers 214 auftritt.
  • Somit werden, wenn der Stimmzähler durch seine vier Stufen hindurchgeschaltet wird, die an den vier Ausgangsschienen der Anordnung 202 auftretenden Signale in der gleichen Folge an das ODER-Gatter 222 geführt, wodurch ein serielles Digitalformat als Multiplexsignal MS gebildet wird, das die Stimmauswahldaten zur Zuführung an den Stimmgeber oder Stimmer 207 enthält.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die Stimmspeicher 204 einen Satz von 40 festen Speichern umfassen, die Jeweils mit einer Auswahlleitung VSi und einer 4-Bit-Adresse VA1 bis VA4 versehen sind. Jeder der 40 Stimmspeicher besteht aus 16 7-Bit-Worten, die einen halben Zyklus der zum Klingen zu bringenden Schwingungsform definieren. Die Anordnung der Stimmspeicher ist in beispielshafter Form in Fig. 13 gezeigt, wobei die 40 festen Speicher Jeweils einzeln entsprechend der Auswahl ausgelesen werden, die durch die Stimmspeicher-Wähleinheit 205 durchgeführt wird, die Auswahlausgänge VS1 bis VS40 an diese liefert Wenn ein Stimmspeicher ausgelesen wird, wird ein 7-Bit-Wort adressiert, und die 7 Bits werden parallel ausgelesen. Obwohl lediglich 16 Worte in Jedem Stimmspeicher vorhanden ind, sind 64 Registrierungsspeicheradressen vorgesehen, und der Adressendecoder 206 ist so ausgeführt, daß, wenn der Registrierungsspeicher-Adressenzähler 212 von 0 bis 63 wei.
  • tergeschaltet wird, die Stimmspeicheradresse von 0 bis 15, von 15 auf 0, von 0 auf 13 und wieder von 13 auf 0 weiter.
  • geschaltet wird. Da Jeder Satz der 16 7-Bit-Worte einen halben Zyklus der gewünschten Schwingungsform definiert, bewirkt diese Adressierung des Stimmspeiohers die Lieferung von vollständigen Zyklen dieser Schwingungsform.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Stimmspeicherwählers 205 ist in Fig. 16 gezeigt. Vorzugsweise besteht dieser Wähler aus einem Satz von 4o UND-Gattern, die in Gruppen von 10 derart angeordnet sind, daß jede Gruppe von UND-Gattern Jeweilige Eingänge von den zehn Ausgangsleitungen des Stimin gruppenzählers 213 empfängt und jedem aufeinanderfolgenden Satz von vier dieser UND-Gatter wird als anderer Eingang jeweils eine der Ausgangsleitungen des Stimmzählers 214 derart zugeführt, daß eine Stimmspeicher-Auswahl durch das Zusammentreffen von aktiven Ausgängen des Gruppenzählers und des Stimmzählers durchgeführt wird. Die 40 Stimmauswahlausgänge VS1 bis VS40 werden in der aktivierten Folge an die Stimmspeicher 204 geliefert.
  • Ein Ausführungsbeispiel eine Adressendecoders 206 ist in Fig. 17 gezeigt. Vorzugsweise umfaßt dieser Decoder ei.
  • nen Satz von vier exklusiven ODER-Gattern, die Jeweils als einen Eingang einen Ausgang ton Jeweils einem der ersten vier Stufen des Registreirungsspeicher-Adressenzählers 212 empfangen und die alle als anderen Eingang den Ausgang der fünften Stufe des Registrierungsspeicher-Adressenzählers empfangen. Somit werden vier Adressen VA1 bis VA4 aufeinanderfolgend als Stimmspeicheradressen geliefert, wenn einer, Jedoch nicht beide der Eingänge des Jeweiligen exklueinen ODER-Gatters aktiviert wird, und die Anordnung ist derart, daß das Weiterschalten der Stimmspeicheradressen in der Vorwärts- und Rückwärtsfolge erfolgt, die weiter oben beschrieben wurde, um vollständige Zyklen der Schwingungsform zu erzeugen.
  • Die aus dem 7-Bit-Parallelausgang VD1 bis VD7 beste.
  • henden und von den ausgewählten Speichern gelieferten Stimmdaten werden als Ausgang der Stimm-Speicher 204 dem Stimmer 207 zugeführt. Der Stiller akkumuliert diese Stimmdaten entsprechend der Steuerung, die durch das Multiplexsignal MS vom Codierer 205 ausgeübt wird. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stimmers ist in Fig. 18 dargestellt. Aus den Stimmspeichern bei deren aufeinanderfolgender Adressierung ausgelosene Stimdaten werden in den Stimmer 207 entweder (1.) direkt in einen Paralleladdierer 232 eingelesen, wenn kein Signal RA5 an das Einer.
  • Komplement-Gatter 230 angelegt wird und ein Impuls in dem Multiplexsignal MS auftritt, um das Gatter 231 zu betäteigen, oder es wird (2.) als ergebnis der Zuführung des Signals RA5 von dem Registrierungsspeicher-Adressenzähler 212 komplementiert, um 230 su steuern, und wird dann in den Paralleladdierer 232 in Abhängigkeit von einem geeigneten gleichzeitigen Impuls in dem Multiplexsignal am Gatter 231 eingelasen, oder es wird (3.) vollständig durch das Nichtvorhandensein eines Impulses in dem Multiplexeignal gesperrt, das dem Gatter 231 zugeführt wird, so daß eine binäre Null in den Paralleladdierer eingelesen wird.
  • Somit werden, wenn das Bit lfr. 5- des Registrierungsspeicher-Adressenzählers 212 "EINS" ist, die Daten von den Stimmspeicher komplementiert. Wenn das Multiplexsignal "EINS" ist, was anzeigt, daß die jeweilige Stimme durch die Registerschalter und die Koppler ausgewählt wurde, so werden die Stimmdaten oder ihr Zweier-Komplement in den Addierer 232 eingelasen. Anderenfalls wird eine Null in den Addierer eingelesen.
  • In der speziellen, in Fig. 18 gezeigten Logik flir den Stimmer 207 kann das Einer-Komplement-Gatter 230 aus 7 Exklusiv-ODER-Gattern (nicht gezeigt) bestehen, die jeweils zwei Eingänge aufweisen, von denen einer ein Stimmdatenbit und der andere das Bit Nr. 5 des Registrierungsspeicher-Adresenzählers 212 ist. Der Ausgang des Gatters 230 wird entweder durch die Stimmdaten oder ihr Bit-für-Bit-Komplement gebildet. Das Steuer- oder Betätigungsgatter 231 kann aus acht (nicht gezeigten) UND-Gattern besetehen, von denen sieben zwei Eingänge aufweisen, deren einer ein Ausgang von jeweils einem der sieben exklusiven ODER-Gatter in dem Komplementgatter 230 ist und der andere das Multiplexsignal MS darstellt. Dem achten UND-Gatter wird das Multiplexsignal als ein Eingang und außerdem Bit Nr. 5 (RA5) des Registrierungsspeicher-Adressenzählers zugeführt. Der Ausgang des achten UMD-Gatter in der Steuerschaltung 231 wird in den Übertrageingang des niedriget.
  • bewerteten Bits in den Paralleladdierer 232 eingeführt, um die Zweier-Komplemente der Daten zu bilden. Der Par.
  • alleladdierer 232 empfängt sowohl die Ausgänge des Steuergatters 231 als auch eines Kopier- oder Umspeicher-Registers 234. Das Umspeicherregister 234 empfängt seinerseits den Inhalt des Paralleladdierers 232, um die Summe der ausgewählten Stimmen su hslton wenn diese' akkumuliert werden0 Das Umspeicherregister wird während der Auswahl der 40.
  • Stimme durch ein Rückstellsignal zurückgestellt, das bei gleichzeitigen Auftreten des V4-Ausgang des Stimmzählers 214 und dem GP3-Ausgang des Stimmgruppenzählers 215 als Eingänge an einem UND-Gatter 235 auftritt. Die in dem Paralleladdierer 232 auftretende akkumulierte Summe wird in den richtigen Registrierungsspeicher entsprechend einem Steuersignal eingeschrieben, das durch die Koinzidenz oder das gleichzeitige Auftreten des Rückstellsignals und einem Haupt-Taktsteuerimpuls erzeugt wird, und entsprechend mit der Auswahl, die durch den Registrierungsspeicher-Zähler 211 und die Adresse geliefert wird, die durch den Registrierungsspeicher-Adresenzähler 212 zugeführt wird.
  • Somit erscheint, wenn ein bestimmter Registerschaltor betätigt wird, ein Impuls in dem entsprechenden, verher zugeordneten Zeitabschnitt des Multiplexsignal-Ausganges des Codierers 203, und zwar als Ergebnis einer vervollständigten Schaltungsverb indung zwischen einer Eingangsschiene und einer Ausgangsschiene der Schaltanordnung 202, wodurch ein Signal von dem Abtastzähler über diese Verbindung laufen kann. Dieser Impuls erzeugt den weiter oben beschriebenen Betrieb in dem Stimmer 207, um die Regietrierungsspeicher mit der richtigen Stimminformation entsprechend mit einer Adresseninformation zu laden, die von dem Registrierungsspeicher-Zähler 211 und dem Registrierungsspeicher-Adressenzähler 212 geliefert wird.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Elektronisches Musikinstrument mit Tasten, die selektiv zur Erzeugung von Klängen betätigbar sind, die jeweiligen Noten auf der -Tonleiter entsprechen, g e k e n n -z e i e h n e t durch Einrichtungen zur wiederholten und aufeinanderfolgenden Abtastung der Tasten zur Feststellung der Betätigung einer oder mehrerer dieser Tasten, auf die durch die Abtasteinrichtung festgestellte Betätigung einer oder mehrerer Tasten ansprechende Einrichtungen zur Erzeugung eine Digitalsignals, das Zuordnungen der Noten, die den Jeweils betätigten Tasten zugeordnet sind, enthält, und auf die Zuordnungen der Noten in dem Digitalsignal ansprechende Einrichtungen sur selektiven Erzeugung der Töne', die den zugeordneten Noten entsprechen.
    2, Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, ge.
    kennzeichnet durch Mit den Einrichtungen zur Erzeugung des Digital signale gekoppelte Einrichtungen zur selektiven Tastung einer Perkussions-Rhythmusbegleitung entsprechend der Notenzuordnungen.
    3. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Schaltern, die selektiv betätigbar sind, um Signale um Auslösen Jeweils zugeordneter Noten als hörbare Töne in dem Instrument zu entwickeln, und auf die Betätigung von Schaltern der Anzahl von Schaltern ansprechende Ein.
    richtungen zur Verarbeitung der Jeweils entwickelten Signale in eine digitale Multiplex-Schwingungsform zur Auswahl der entsprechenden von dem Instrument zu erzeugenden Töne.
    4. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch auf die digitale Multiplex-Schwingungsform zur Tastung einer Perkussionsklangbegleitung aus den entwickelten Signalen ansprechende Einrichtungen.
    3. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form einer elektronischen Orgel zur Nachbildung der von einer Pfeifenorgel erzeugten Töne, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Schaltern, auf die Betätigung und die Freigabe der Schalter ansprechende Einrichtungen zur Codierung einer die Betätigung und Freigabe darstellenden Information in ein Digitalformat von Steuerdaten, de die Reihenfolge und Kombination der Betätigung und Freigabe der Schalter anzeigen, auf das Digitalformat ansprechende Einrichtung zur Einführung der Steuerdaten des Formates in ausgewählte Zeitintervalle eines Zeitmultiplexsignals zur Lieferung der Steuerdaten an die Einrichtungen zur Entwicklung der Signal, und auf die Steuerdaten des Zeitmultiplexsignals ensprechende und die selektive Betätigung und Freigabe der Schalter darstellende Einrichtungen zur Entwicklung von Signalen, aus denen die Pfeifenorgel-Töne erzeugt werden, die durch die Elektronenorgel wiederzugeben rind.
    6. Elektronenorgel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter Tasten auf Jeder Tastatur der Orgel umfassen, und daß die Einrichtungen zur Entwicklung der Signale Tongeneratoren zur Erzeugung von Signalen ein schließen, die die Noten der Tonleiter jeder von den Tastaturen der Elektronenorgel umfaßten Oktave darstellen.
    7. Elektronenorgel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Betätigung und die Freigabe der Schalter ansprechenden Einrichtungen Einrichtungen zur zyklischen und aufeinanderfolgenden Abtastung jeder Tastatur der Orgel und auf die selektive Betätigung und Freigabe von Tasten ansprechende Einrichtungen einschließt, um diese selektive Betätigung und Freigabe darstellende Impulse am parallelen, die Tasten einer Oktave darstellenden Pfaden während der jeweiligen Teile jedes Abstastintervalls als das Digitalformat der Steuerdaten abzuleiten.
    8. Elektronenorgel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Digitalformat ansprechenden Ein.
    richtungen Einrichtungen innerhalb t7 der Abtasteinrichtungen zur zyklischen und aufeinanderfolgenden Abtastung der Noten über eine Oktave der Tonleiter und auf die Notenab.
    tastung und auf die an den parallelen Pfaden auftretenden abgeleiteten Impulse ansprechende Einrichtungen zur Umwandlung des Parallel formats der Impulse in ein Serienformat umfaßt, das das die Steuerdaten enthaltende Zeitmultiplexsignal darstellt.
    9. Elektronenorgel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen weiterhin Einrichtungen zur Abtastung Jeder Tastatur und Jeder von der Tastatur umfaßten Oktave einschließt, und daß die auf die Betätigung und Freigabe der Tasten ansprechenden Einrichtungen weiterhin Einrichtungan zur Decodierung der Abtastung der Tastaturen und Oktaven in einer Abtastung von Oktave aufeinanderfolgend für ,Jede Tastatur einschließen.
    10. Elektronenorgel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter Register zur Auswahl gewünschter Orgelstimmen umfassen, und daß die Einrichtungen zur Entwicklung der Signale einen Speicher einschließen, der eine digitale Stimm-Information enthält, die den gewünschten wiederzugebenden Stmmen entspricht, wobei der Speicher in Abhängigkeit von der Betätigung einer oder mehrerer der Register erfaßt oder zugänglich gemacht wird, um die jeweilige digitale, in den erfaßten Stollen enthaltende Stimm-Information zu liefern.
    11. Elektronenorgel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Betätigung und Freigabe der Schalter ansprechenden Einrichtungen Einrichtungen zur zyklischen und aufeinanderfolgenden Abtastung von Gruppen von Orgelstimmen und auf die selektive Betätigung und Freigabe der Register ansprechende Einrichtungen zur Ableitung von Impulsen einschließen, die eine derartige selektive Betätigung und Freigabe in einem Multiplexsignal als das Digitalformat von Steuerdaten darstellen.
    12. Elektronenorgel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Digitalformat ansprechenden Einrichtungen einen weiteren Speicher, der eine digitale, auf die speziellen Orgelstimmen in den Gruppen bezogene Information enthalten, und Stimm-Rechnereinrichtungen einschließen, die auf die in dem Multiplexsignal auftreten.
    den Impulse zur Auswahl der digitalen Stimm-Information aus dem weiteren Speicher und zur Kombination der ausgewalten digitalen Information zur Speicherung in dem erstgenannten Speicher ansprechen.
    13. Digitales elektronisches- Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit selektiv betätig baren Schaltern zum Hervorbringen Jeweiliger Noten der Tonleiter, gekennzeichnet durch jeden der Schalter einem bestimmten und unterschiedlichen Zeitabschnitt in einer Folge von zyklisch wiederholten Zeitabschnitten zu ordnende Einrichtungen und auf die selektive Betätigung eines Schalters ansprechende Einrichtungen zur Lieferung eines eine derartige Betätigung des Schalters in dem jeweile zugeordneten Zeitabschnitt für diesen Schalter in jedem Zyklus der Wiederholung dieser Folge von Zeitabschnitten darstellenden Signals während der Betätigung dieses Schalters.
    14. Musikinstrument nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch steuerbare Tongenerator.Einrichtungen und mit der sich zyklisch wiederholenden Folge - von Zeitabschnitten, denen die Schalter zugeordnet sind, synchronisierte und auf ein in irgendeinem Zeitabschnitt auftretende und von den auf den selektiven Betrieb eines Schalters ansprechen.
    den Einrichtungen erzeugtes Signal ansprechende Einrichtungen zur Steuerung der Tongenerator-Einrichtungen zur Erzeugung eines Tones, der der Frequenz der jeweiligen Note entspricht, die durch den betätigten Schalter hervorzubringen ist.
    13. Nusikinstrument nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Tongeneratoren zur Erzeugung jeweils eines Toners, der der Frequenz einer bestimmten Note der Tonleiter, die von der Frequenz des von jedem der anderen Tongeneratoren erzeugten Tons verachieden ist, auf in den Zeitabschnitten der sich zyklisch wiederholenden Folge von Zeitabschnitten erscheinende und von den auf die Schalterbetätigung ansprechenden Einrichtungen erzeugten Signale ansprechende Einrichtungen zur Zuordnung lediglich der jeweiligen Tongeneratoren für die Noten, die Zeitabschnitten zugeordnet sind, in denen Signale auftretenr um deren Jeweilige Töne während des Intervalls zu erzeugen, während dem das jeweilige Signal wiederholt in seinem Zeitabschnitt erscheint, und die Tongenerator.Zuordnungsein.
    richtungen mit den auf die Schalterbetätigung ansprechenden Einrichtungen synchronisierende Einrichtungen.
    16. Musikinstrument nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung von Tönen, deren Frequenz Noten der Tonleiter anspricht, und mit den Zeitabschnitt-Zuordnungseinrichtungen synchronisierte Einrichtungen zur Erkennung der einem. Signal in einem Zeitabschnitt der sich zyklisch wiederholenden Folge von Zeit.
    abschnitten, die von den auf die Schalterbetätigung ansprechenden Einrichtungen geliefert wird, zugeordneten Note Jedesmal dann, wenn das Signal auftritt, und zur Steuerung der Tonerzeugungseinrichtungen zur Erzeugung eines Tonen, dessen Frequenz oer erkannten Note entspricht.
    17. Elektronisches Musikinstrumsnt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine die Betätigung von ausgewählten Schaltern zum Hervorbringen jeweils zugeordnester Noten der Tonleiter darstellende Information in der Form eine Zeitmultiplexsignals geliefert wird, das eine sich zyklisch wiederholende Folge von ,jeweils Schaltern zugeordneten Zeitabschnitten enthält, und bei dem ein Impuls in einem Zeitabschnitt die Betätigung des diesem Zeitabschnitt zugeordneten Schalters anzeigt, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung von Tönen, deren Fre-Wenn; Noten in der Tonleiter entspricht und auf das Zeitmultiplexsignal ansprechende und mit den Zeitabschnitten in dem Zeitmultiplexsignal synchronisierte Einrichtungen zur Erkennung der einem einen Impuls enthaltenen Zeitabschnitt zugeordneten Note und zum Steuern der Tongeneratoreinriohtungen zur Erzeugung eines Tones mit einer der Frequenz der erkannten Note entsprechenden Frequenz während des Zeitintervalls, während dessen der Impuls in dem Zeitabschnitt wiederholt wird.
    18. Elektronisches Xusikinatrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form einer Elektronenorgel zur Nachbildung des Langes einer tatsächlichen Pfeife.
    orgel mit einer Anzahl von selektiv betätigbaren Tasten zur Auslösung von Noten der Tonleiter, wobei die Tasten und die diesen zugeordneten Noten Jeweiligen Zeitabschnitten in einer Zeitmultiplex.Schwingungsform zugeordnet sind, die eine sich syklisch wiederholende Folge von Zeitabschnitten bildet, in der ein Impuls in einem bestimmten Zeitabschnitt anzeigt, daß die diesem Zeitabschnitt zugeordnete Taste betätigt ist, um die zugeordnete Note auszulösen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Tongeneratoren, die Jeweils auf die Betätigung einer Jeweiligen Taste zum Auslösen einer zugeordneten Note, deren Frequenz der Frequenz eines durch den jeweiligen Tongenerator erzeugbarren Ton entspricht, darstellende Anzeigen derart ansprechen, daß sie durch die betätigte Taste erfaßt werden, um den entsprechenden Ton zu erzeugen, und auf die Zeitiultiplex.Schwingungsform derart ansprechende Einrichtungen, daß betätigte und durch in ihren jeweiligen Zeitabschnitten auftretende Impulse angezeigte Tasten entsprechend der Verfügbarkeit der Tongeneratoren Tongeneratoren zugeordnet werden, die den Jeweils den betätigten Tasten zugeordneten Noten, entsprechende Töne erzeugen können.
    19. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Tongenerator derart aufgebaut und angeordnet ist, daß er einen Ton erzeugt, dessen Frequenz der Frequenz der jeweiligen Note entspricht, die Jeder Taste in Jeder durch das elektronische Musikinstrument umfaßten Oktave zugeordnet ist.
    20. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form einer Elektronenorgal, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit zur Speicherung digitaler Darstellungen von Orgelstimmen, die Tabulatorschaltern für Tastaturen der Orgel zugeordnet sind, Einrichtungen zur Abtastung der Orgelstimmen und der Gruppen von Orgelstimmen, auf die Betätigung der Tabulatorschalter für eine Orgelstimme in einer gegebenen Gruppe während eines Intervalls, während dessen diese Gruppe durch die Abtasteinrichtungen abgetastet wird, ansprechende Einrichtungen zur Lieferung eines Signals in einem jeweiligen Zeitabschnitt einer Zeitmultiplex-Schwingungsform, der den abgetesteten Stimmen zugeordnet ist, nd auf Signale in der die Auswahl der gewünschten Stimmen darstellenden Zeitmultiplex-Schwingungsform ansprechende Einrichtungen zur Wiedergewinnung der digitalen Darstellungen der Jeweiligen gewünschten Stimmen, die in der Speichereinheit für eine dauerfolgende hörbare Wiedergabe der ausgewählten Stimmen gespeichert sind.
    21. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung von Klängen, die Noten der Tonleiter entsprechen, Einrichtungen zum Tasten des Instrumentes zum Auslösen gewünschter Noten dieser Noten und auf das Tasten ansprechende Einrichtungen zur Lieferung von Tastsignalen an die Einrichtungen zur Erzeugung von Klängen in einem Zeitteilungs-Signalformat, ain dem die Lagen der Tastsignale die Noten anzeigen, für die entsprechende Klinge durch die Generatoreinrichtungen erzeugt werden sollen.
    22. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastsignale liefernden Einrichtungen Einrichtungen zur sich giederholenden Abtastung der Tastelnrichtungen zur Erzeugung eines Formates von Zeitabschnitten, denen jeweilige Noten zugeordnet sind, und Einrichtungen zur Einführung der die getasteten Noten anzeigenden Signale in die Zeitabshnitte dieses Formats einschließen.
    23. Elektronische Musikinstrument nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrihtungen zur Erzeugung von Klängen Einrichtungen zur Entwicklung von Amplituden -Abtastproben einer Schwingungsform umfassen, die dem von dem Instrument zu erzeugenden Klang entspricht.
    24. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch auf das Tasten des Instrumentes ansprechende Einrichtungen zum Hervorrufen von hierzu synchronen Perkussionsklängen.
    23. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch auf die das Tastsignal liefernden Ein.
    richtungen ansprechende Einrichtungen zur Einführung von hierzu rhythmischen Perkussionsklängen.
    26. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch den Tasteinrichtungen zugeordnete Einrichtungen zum selektiven Auslösen von Musikstimmen, in denen die Klänge erzeugt werden sollen.
    27. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung eines hörbaren Ausgangs und auf das Spielen des Instrumentes ansprechende Ei @@richtungen sur Lieferung eines seriellen Digitalformates, das Signale in einer stellenmäßigen Folge enthält, die die Frequenz darstellt, mit derder hörbare Ausgang erzeugt werden soll, an die Einrichtungen zur Erzeugung eine hörbaren Ausgang.
    28. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Tasten zum Spielen des Instruments.
    29. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Registerschaltern zum Hervorbringen gewünschter Stimmen beim Spielen des Instrumentes.
    30. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch ein Perkussionssystem, das auf das Spielen des Instrument anspricht, um Perkussionsklänge synchron hierzu su erzeugen.
    31. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung von von diesem Instrument su erzeugenden Klängen, eine Anzahl von Schaltern zur Auswahl gewünschter Ilänge, und auf die Betätigung der Schalter ansprechende Einrichtungen zur Einführung von die ausgewählten und den betätigten Schaltern entsprechenden Klängen anzeigende Signale in ein serielles Digitalformat zur Aktivierung der Generatoreinrichtungen zur Erzeugung der ausgewählten Klinge als hörbarer Ausgang des Instrumentes.
    32. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument mit zumindest einer Tastatur versehen ist, dio mit den Schaltern zur willkürlichen Betätigung der Schalter zum Hervorrufen der Einführung von Signalen in das serielle Digltaltorsat zusammenwirken.
    33. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß de Generatoreinrichtungen die diatonische Tonleiter von Musiknoten umfassen.
    54. Elektronische. Musikinstrument nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument eine Anzahl von Tastaturen aufweist, die mit der Anzahl von Schaltern zusammenwirken, wobei Jede Tastatur Jeweiligen Schaltern sugeordnete Tasten zur willkürlichen Betätigung gewünschter Schalter zum Hervorbringen von Noten der Tonleiter aufweist.
    35. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtungen Einrichtungen zur Speicherung einer Anzahl von Amplituden-Abtastproben von zumindest einem Zyklus einer komplexen Schwingungsform, die mit den Schwingungsformen der Klänge übereinstimmt, und auf Signale in dem seriellen digitalen Format ansprechende Einrichtungen einschließt, um Abtactproben der Schwingungsform von den Speichereinrichtungen mit einer Impulsfolgefrequenz wiederzugewinnen, die mit der Frequenz des durch das jeweilige Signal angezeigten Klanges übereinstimmt.
    36. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden-Abtastproben digital sind.
    37. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden-Abtastproben seitlich unter gleichem Abstand angeordnet sind.
    38. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtungen die diatonische Tonleiter von Noten der Tonleiter umfassen.
    39. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastproben-Wiedergewinnungseinrichtungen Einrichtungen zur Erfassung der Amplituden-Abtastproben von den Speichereinrichtungen mit einer festen Geschwindigkeit unabhängig von der zu erzeugenden Notenfrequenz und Einrichtungen zur Steuerung der Er.
    fassungseinrichtungen zum Abrufen einer von der vorher wiedergewonnenen Ampli tuden-Abtas tprobe abweichenden Anplituden-Abtastprobe entsprechend der zu erzeugenden Noten.
    frequenz umfaßt.
    40, Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen Ein.
    richtungen zur Berechnung des Phasenwinkels zwischen den Amplituden-Abtastproben für die zu erzeugende Notenfrequenz umfassen.
    41. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß Jede der gespeicherten digitalen Amplituden-Abtastproben eine inkrementale Änderung gegenüber der unmittelbar vorhergehenden gespeicherten Ab.
    tastprobe in der Folge von Abtastproben für einen Zyklus der Schwingungsform darstellt, und daß weiterhin mit den Steuereinrichtungen zusammenwirkende Einrichtungen zur Sperrung der Wiedergewinnung von Wiederholungen der gleichen Abtastprobe während des Verlaufs der Erfassung der Abtastproben für einen vollständigen Zyklus der Schwingungsform vorgesehen sind.
    42. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal-Einführungseinrichtungen Einrichtungen zur zyklischen und wiederholten Abtastung Jeder Tastatur des Instrumentes und zur Lieferung eines Zeitabschnittes in dem seriellen Digitalformat, der Jeweils Jeder Taste Jeder Tastatur zugeordnet ist, und auf die Betätigung einer Taste ensprechende Einrichtungen umfaßt, um es einem Impuls zu ermöglichen, einem dieser Taste zugeordneten Zeitabschnitt einzunehmen, wobei dieser Impuls zur Tastung der Generatoreinrichtungen zur Erzeugung des ausgewählten Klanges bestimmt ist.
    43. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument ein Tastaturinstrument zur Erzeugung von Noten der Tonleiter int, und daß die Klänge die möglichen Stimmen der ausgewählten No.
    ten darstellen, wobei die Schalter Register zur Auswahl dieser Stimmten um fassen.
    44. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinführungseinrichtungen Einrichtungen zur zyklischen und wiederholten Abtastung der möglichen Stimmen in Gruppen dieser Stimmen und sur Lieferung eines Zeitabschnittes in dem seriellen digitalen Format, das jeweils einer bestimmten dieser Stimmen zugeordnet ist, und auf die Betätigung ches dieser Schalter ansprechende Einrichtungen umfaßt, um es eineu digitalen Signal zu ermöglichen, den Zeitabschnitt einzunehmen, der der durch diesen Schalter ausgewählten Stimme zugeordnet ist, um die gewünschte Note mit der ausgewählten Stimme von der Klangerzeugungseinrichtungen hervorzubringen.
    45. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 44, dreh gekennzeichnet, daß die Klanggeneratoreinrichtungen Einrichtungen zur Speicherung digitaler, die einzelnen Stimmen darstellender Daten, Einrichtungen zur Aufnahme einer Akkumulation der digitalen,, eine Zusammensetzung der einzelnen Stimmen für als hörbarer Ausgang des Instrumentcbs erzeugten Noten darstellenden Daten, und auf Signale in dem seriellen Digitalformat ansprechende Einrichtungen zur Akkumulation der digitalen Daten von den Speichereinrichtungen entsprechend den ausgewählten Stimmen ein.
    schließt, die durch die Signale angezeigt sind, und zur Zuführung der Datenakkumulationen an die Aufnahmeeinrichtungen.
    46. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 52, gekennzeichnet durch auf die Betätigung einer Taste in irgendeiner Tastatur des Instrumentes ansprechende Einrichtungen zur Erzeugung eines Perkussionsklanges im Rhythmus mit der durch diese Betätigung abgerufenen Note.
    47. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Perkussionsklanges in Abhängigkeit lediglich von der anfänglichen Betätigung einer Taste aktiviert wird.
    48. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 46.
    dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Perkussionsklanges in Abhängigkeit von der kontinuierlichen Betätigung einer Taste über die anfängliche Betätigung dieser Taste hinaus aktiviert wird.
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