DE2255198C2 - Impulsfrequenzteilerkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulsfrequenz-

teilerkreis mit einem ersten von einem Eingangsimpuls angetriebenen Zähler, der wiederholt zur Abgabe von Ausgangsimpulsen von seinem Anfangszustand bis zu einem vorgegebenen Zählerstand zählt, einem Ausgangsschaltkreis zur Auswahl eines der Ausgangsimpul- se des ersten Zählers und zur Rückkopplung des ausgewählten Ausgangsimpulses zu einer Rücksetzklemme des ersten Zählers, um diesen in seinen Anfangszustand zurückzubringen, und mit einem zweiten Zähler, der durch den Ausgangsimpuls des ersten Zählers zwecks Zählens der Zählzyklen desselben angetrieben wird und mit dem Ausgangsschaltkreis zu dessen Steuerung verbunden ist

Ein Frequenzteilerkreis der vorausgehend aufgeführten Bauart ist aus der DE-AS 17 62 557 bekannt Bei der bekannten Anordnung erfolgt die Einstellung eines Teilungsfaktors für die Eingabefrequenz direkt indem ein Eingangswert und ein Ausgangswert einer Zählung eingestellt werden, wobei der Teilungsfaktor nicht in der Form »ganze Zahl und Bruchzahl« eingegeben werden kann.

Bekannte Impulsfrequenzteilerkreise, gleichgültig ob sie aus Schieberegistern oder Binärzählern bestehen, sind nur in der Lage, eine Impulsfrequenz durch eine

ganze Zahl zu teilen, nicht aber durch unechte Brüche. Um die Fehlerspanne zwischen der gewünschten, durch Frequenzteilung zu erhaltenden Frequenz /O und der tatsächlich erhaltenen Frequenz /möglichst gering zu halten, muß als Teiler eine möglichst große, ganze Zahl verwendet werden. Dies erfordert viele Binärzähler oder viele Schieberegisterstufen, also eine große Anzahl von Schaltelementen für einen Impulsfrequenzteilerkreis, was natürlich auf erhöhte Herstellungskosten hinausläuft Bei den bisher bekannten Impulsfrequenzteilerkreisen können Schaltelemente eingespart werden, wenn die verwendete Teilerzahl eine ganze Zahl mit Primfaktoren ist Wenn z. B. die Teilerzahl 300 ist, benötigt der Zähler deshalb nicht 300 Stufen, statt dessen teilt man den. Zähler in zwei in Reihe geschaltete Teile auf, wobei der erste Teil aus 15, der zweite aus 20 Stufen besteht Die Gesamtzahl der Binärzähler kann bei dieser Anordnung: also auf 35 reduziert werden. Wenn jedoch die Tsüerzahl eine ganze Zahl ohne Primfaktor ist, z.B. 3©7, ist obige Anordnung nicht möglich. In diesem Fall muß ein Zähler mit 307 Stufen benutzt werden. Das Problem, daß die Schaltanordnung über eine große Anzahl von Schaltelementen verfügen muß, bleibt also ungelöst.

Ein bestimmter Typ eines Tonerzeugers für ein elektronisches Musikinstrument verwendet mehrere Impulsfrequenzteiler, von denen jeder die Ausgabefrequenz eines Steueroszillators durch ganze Zahlen teilt, die voneinander in der Weise abweichen, daß sie alle zwölf Töne C C//, B der höchsten Oktave des elektronischen Musikinstrumentes erzeugen. Die ausgegebenen Tonsignale werden danach durch zwei geteilt, wodurch man die Töne der nächstniedrigen Oktaven erhält Im oben beschriebenen Tonerzeugersystem wird die Ausgabefrequeiu: des Steueroszillators (1388 MHz) durch Impulsfrequenzteiler aufgeteilt, die ihrerseits ein Frequenzteilerverhälltiis von 1/451 bis 1/239 aufweisen, so daß man die den Tönen der höchsten Oktave entsprechenden Frequenzen von 4186 Hz (Ck) bis 7902 Hz (Bi) erhält Diese Impulsfrequenzteiler teilen die Frequenz des Steui:roszillators durch ganze Zahlen, wobei die zu erzielenden Frequenzen entsprechend den Tönen der höchsten Oktave festgelegt werden. Wenn also die Frequenz dc:s Steueroszillators durch eine relativ kleine ganze Zahl geteilt wird, entsteht eine Fehlerspanne zwischen der erforderlichen Frequenz für einen ganz bestimmten Ton und der mittels der Frequenzteilung tatsächlich erhaltenen Frequenz.

Um diese? Fehler unter einem in der Praxis vernachlässigbaren Wert zu halten, muß der Impulsfrequenzteiler die betreffende Frequenz des Steueroszillators durch eine {{roße ganze Zahl teilen, und dementsprechend auch die zu teilende Frequenz hoch gehalten sein. Damit aber der Impulsfrequrnzteiler eine große ganze Zahl als Teilerzahl verwenden kanu, muß eine entsprechend hohe Anzahl an Schaltelementen verwendet werden. Außerdem arbeitet der Steueroszillator bei einer so hohen Frequenz unstabil, weshalb sich der Entwurf seiner Schaltanordnung schwierig gestaltet

Der Erfindung liegt; die Aufgabe zugrunde, einen Impulsfrequenzteilerkreis der eingangs erwähnten Bauart mit einfachem Auibau zu schaffen, der eine Frequenzteilung durch einen unechten Bruch ermöglicht und darüber hinaus Schaltelemente gegenüber bekannten Anordnungen eingespart werden, selbst wenn die Teilerzahl keine ganze Zahl mit Primfaktoren oder keine zerlegbare Zahl ist

Diese Aufgabe wird bei einem Impulsfrequenzteilerkreis der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der erste Zähler einen ersten Ausgaiigsimpuls liefert, wenn er, ausgehend von seinem Anfangszustand π Zählungen des Eingangsimpulses gezählt hat, und daß er einen zweiten Ausgangsimpuls liefert, wenn er ausgehend von seinem Anfangszustand n+1 Zählungen des Eingangsimpulses gezählt hat, wobei π eine positive ganze Zahl ist, und daß der Ausgangsschaltkreis den ersten bzw. zweiten Ausgaagsimpals zu einem Zeitpunkt entsprechend dem Zählerinhalt des zweiten Zählers auswählt Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Impulsfrequenzteilerkreises in einem Tonerzeugungssystem für elektronische Musikinstrumente ist es möglich, 12 Tonsignale zu erzeugen, die mit geringer Fehlerspanne den 12 Tönen der höchsten Oktave entsprechen.

Die Töne werden mit Hilfe von Impulsfrequenzteilerkreisen erzeugt, die jeweils die Ausgabefrequenz des Steueroszillators durch entsprechende, voneinander abweichende, unechte Brüche teilen. In diesem System können Schaltelemente eingespart werden und die Frequenz des Steueroszillators kann so niedrig gehalten werden, daß seine Konstruktion einfach und seine Arbeitsweise sicher und stabil bleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden an Hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Impulsfrequenzteilerkreises,
F i g. 2 ein Diagramm des Impulszustandes in jedem Teil des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schaltkreises,

Fig.3 und 4 Blockdiagramme eines weiteren Ausführungsbeispieles des zweiten Zählers sowie einen in F i g. 1 gezeigten Schaltsteuerkreis,

F i g. 5 ein Blockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Impulsfrequenzteilerkreises,

F i g. 6 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Tonerzeugersystems für ein elektronisches Musikinstrument

In F i g. 1 besteht der erste Zähler 1 aus einem Schieberegister SR\ mit n+\ Stufen, oder aus einer ähnlichen Vorrichtung. Die Ausgangsseite der n-ten Stufe und die n+iste Stufe sind jeweils mit einem der

so Eingänge zu den UND-Gattern G\ und Gi verbunden, die zusammen mit einer ODER-Schaltung OR\ den Ausgangsschaltkreis 2 bilden. Die Ausgangsseiten der UND-Gaitter G\ und G₂ sind als Rückkopplungsschleife mit der ersten Stufe des Schieberegisters SR] durch die ODER-Schaltung OR₁ verbunden, wodurch sie einen Ringzähler von der Größenordnung η oder n+1 bilden. Die Ausgangsimpulse der UND-Schaltungen G\ und G₂ werden ebenfalls als Eingangsimpulse für ein Schieberegister SR₂ angewendet, das einen zweiten Zähler 4 darstellt Das Schieberegister SR₂ hat m Stufen, wobei der Ausgangsimpuls der /η-ten Stufe mit der ersten Stufe rückgekoppelt ist und so einen Ringzähler von der Größenordnung m bildet. Die Ausgangsimpulse ganz bestimmter Stufen des Schieberegisters 5A₂ werden zu den Eingängen einer ODER-Schaltung OR2 eines Schaltsteuerkreises 3 geführt. Das Ausgangssignal der Schaltung ORz wird an den anderen Eingang der UND-Gatter Gi geführt, sowie über einen Inverter /1 an

den anderen Eingang des UND-Gatters d.

In den Schieberegistern SR\ und SRi befindet sich nur eine Stufe im Zustand »L« mit hohem Potential, alle anderen Stufen sind im Zustand »0« mit niedriger Spannung. Dieser Zustand »L« wird nun in diesen Registern durch Anwendung entsprechender Eingangssignale von einer Stufe zur anderen verschoben.

Wenn nacheinander Eingangsimpulse mit einer Frequenz f\ an einer Eingangsklemme T\ ankommen, so wird der Zustand »L« in einer der Stufen des Schieberegisters SR\ jeweils immer um eine Stufe weiter verschoben. Wenn ein Impuls »L« mit hohem Potential vom Schaltsteuerkreis 3 aus an den Eingang des Gatters Gi geführt wird, wie später noch zu beschreiben ist, erfolgt eine Rückkopplung des Ausgangsimpulses der Stufe η zur ersten Stufe über das Gauer Gi und die ODER-Schaltung OR₁. Unter diesen Bedingungen bilden das Schieberegister SR\ und der Rückkopplungsweg über die Gatter G₁ und OR\ einen Ringzähler der Größenordnung n. Wenn demgegenüber ein Impuls »L« vom Stromkreis 5 aus an den anderen Eingang des Gatters G₂ gelangt, so wird der Ausgangsimpuls der Stufe n+\ über das Gatter Gi und die ODER-Schaltung OR_x zur ersten Stufe rückgekoppelt Unter diesen Bedingungen stellen das Schieberegister SR\ und der Rückkopplungsweg über die Gatter Gi und OR\ einen Ringzähler von der Größenordnung (n+i) dar.

Dementsprechend hat der bei Erfüllung der UN D-Bedingung im Gatter G\ produzierte Ausgangsimpuls des Schaltkreises 2 eine Periodendauer von m, wobei τ die Periode des Eingangsimpulses bedeutet Demgemäß hat der bei Erfüllung der UND-Bedingung im Gatter G₂ erzeugte Ausgangsimpuls des Schaltkreises 2 eine Periodendauer von (π+1) τ.

Wenn ein Ausgangsimpuls »L« mit hohem Potential in der m-ten Stufe, z. B. in der dritten, sechsten oder achten Stufe des Schieberegisters SRi erzeugt wird, so gelangt dieser Ausgangsimpuls über die ODER-Schaltung OR₂ des Schaltsteuerkreises 3 zum anderen Eingang des Gatters Gi- Andererseits gelangt an den anderen Eingang des Gatters G\ von der ODER-Schaltung OR₂ über den Inverter h ein Signal »0« mit niedriger Spannung. Dieses »O«-Signal macht das Gatter Gi nicht-leitend.

Bevor der Zustand »L« zur dritten, sechsten oder achten Stufe verschoben wird, wird an den anderen Eingang des Gatters G₂ ein Impuls »0« geführt, wodurch das Gatter nichtleitend wird. In diesem Fall wird der Ausgangsimpuls des Inverters I\ zu einem Impuls »Lx< mit hohem Potential, welcher an den anderen Eingang des Gatters Gi gelangt Auf diese Weise steuert der Scha!tst£uerkr£!S 3 das Umschalten des Aösgsmgsschaltkreises 2 in Abhängigkeit von der Zähloperation des zweiten Zählers 4. Die Anzahl der Stufen, die benötigt werden, um das Gatter 2 unter allen m Zählstufen des Schieberegisters SR₂ leitend zu machen, sei x, und die Anzahl der zur Leitendmachung des Gatters Gi benötigten Stufen sei y, dann ist das Schaltsteuerverhältnis x:y=3:5 (x+y=mX Dieses Schaltsteuerverhältnis kann je nach der durch die Frequenzteilung erhaltenen Frequenz variiert werden.

Gemäß der oben beschriebenen Schaltanordnung werden die Eingangsimpulse mit einer Frequenz /j durch

die Teilungszahl N= n+— geteilt, wobei man das

frequenzgeteüte Ausgangssignal an der Ausgangsldemine T₂ erhält Zur Eridärung möge folgendes konkrete Beispiel dienen: Die Frequenz f\ sei 944 kHz, η sei 56, m sei 8, χ: y sei 3 :5, dann ist die Teilungszahl N— 56Ve, und die Frequenz h des frequenzgeteilten Ausgangsimpulses ist 16,74 kHz. F i g. 2, (a) bis (e), stellt den Zustand der Impulse in jedem Teil des in F i g. 1 gezeigten

Schaltkreises dar, sowie den Zustand des zweiten Zählers 4. F i g. 2(a) zeigt die Eingangsimpulse mit einer Periodendauer von r. Fig.2(b) stellt den an der Klemme T₂ erhaltenen

ίο Ausgangsimpuls dar. Dieser Ausgangsimpuls hat, falls der Zustand »L« herrscht, eine Periodendauer von 57r in der dritten, sechsten oder achten Stufe des zweiten Zählers 4 und eine Periodendauer von 56t, falls der Zustand »L« herrscht, in den anderen Stufen. Dement sprechend ist die Periodendauer des Ausgangsimpulses an der Klemme T₂ für eine Periode (451t) des zweiten Zählers 4 im Durchschnitt

Die Frequenz des Ausgangsimpulses wird also durch 56³/8 geteilt Fig.2(c) zeigt den Zustand des zweiten Zählers 4, wobei jede Zahl die Stufe darstellt, in der als Ausgangsimpuls »L« erzeugt wird. Fig.2(d) und (e) zeigen die Stärke der vom Schaltsteuerkreis 3 kommenden und an die Gatter Gi und G₂ geführten Impulse.

F i g. 3(a) gibt ein modifiziertes Beispiel des zweiten Zählers und des Schaltsteuerkreises. Als zweiter Zähler 4 wird dabei eine Flip-Flop-Schaltung 4a verwendet, die sich aus den in Reihe geschalteten Flip-Flops FFi bis FF₃ zusammensetzt Der Schaltsteuerkreis 3 besteht aus einem Logikschaltkreis, der die Ausgangsimpulse_A, B und C und die umgekehrten Ausgangsimpulse A, B und C der Flip-Flops FFi bis FF₃ empfängt, wodurch die Zustände der Ausgangsimpulse dieser Flip-Flops unterschieden werden können. Die Ausgänge der Flip-Flops FFi bis FF₃ werden mit den Eingängen der UND-Schaltungen A\ bis A₈ entsprechend der Werteta belle in F i g. 3(b) verbunden.

Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen Ai, A₂, A₄, A₅ und A₇ gelangen über eine ODER-Schaltung OA₃ an den anderen Eingang des UND-Gatters Gi und die Ausgangssignale der UND-Schaltungen A₃, A« und Ag über eine ODER-Schaltung ORa an den anderen Eingang des UND-Gatters G₂. Jedesmal wenn also ein Impuls den zweiten Zähler 4 erreicht, ändern sich die Zustände der Flip-Flops FFi bis FF₃ von 000 nach 00L, ... LLL, 000. An das Gatter Gi gelangt in der ersten,

so zweiten, vierten, fünften und siebten Stufe ein Eingangsimpuls »L« mit hohem Potential, ebenso an das Gatter G₂ in der dritten, sechsten und achten Stufe. Zur Vereinfachung der Beschreibung möge für Fig.3 (a) und (b) dasselbe Schaltsteuerverhältnis und dieselbe

Schaltweise gelten wie die in F i g. 1 benutzten Größen. Fig.4 bringt ein weiteres, modifiziertes Beispiel für

den zweiten Zähler und den Schaltsteuerkreis, deren

Funktionen den in Fig. 3 gezeigten entsprechen. Der

zweite Zähler 4 besteht aus einer Ffip-Flop-Schaltung, in der die Füp-Flops FFi bis FF₃ in Reihe geschaltet sind. An den Schaltsteuerkreis 3 werden entweder die Ausgangsimpulse Q oder die umgekehrten Ausgangsimpulse <?der Füp-Flops Fi bis F₃ geführt Im Schahsteuerkreis 3 wird jeder Ausgangsimpuls der Flip-Flops FFi bis FF₃ in zwei aufgeteilt, wobei einer der aufgeteilten Ausgangsimpulsenirt Hilfe der Inverter/₃ bis/₅ in einen umgekehrten Ausgangsimpuls umgewandelt wird. Die Ausgänge der Flip-Flops FFi bis FF3 werden gemäß der

Wertetabelle in F i g. 4 (b) mit den UND-Schaltungen ANi bis AN₃ verbunden. Wenn jede der UND-Schaltungen AN\ bis AN₃ ihre UND-Bedingung erfüllt, gelangt über eine ODER-Schaltung ORs ein Signal »L« mit hohem Potential an das Gatter G₂. Zwischen der ODER-Schaltung OA₅ und dem Eingang des Gatters G₁ befindet sich ein Inverter I₂. Wenn also jede der UND-Schaltungen AN-, bis ANi ihre UND-Bedingung erfüllt, gelangt ein Impuls »0« mit niedrigem Potential an das Gatter G\ und macht dieses nichtleitend. Wenn die Zustände der Flip-Flops FF\ bis FF₃ von den in der Wertetabelle aufgeführten Zuständen abweichen, erzeugen die UND-Schaltungen AN\ bis AN₃ keine Ausgangsimpulse, wobei der Ausgangsimpuls »L« des Inverters I₂ an den Eingang des Gatters G\ gelangt.

Während des Ablaufs der Zähloperation des zweiten Zählers 4 werden somit an die Gatter G\ und G2 Schaltsteuersignale herangeführt, die den in Zusammenhang mit F i g. 3 beschriebenen ähnlich sind.

Die vorangegangene Beschreibung bezog sich auf Impulsfrequenzteilerkreise, bei denen man den Ausgangsimpuls an der Klemme T₂ durch Teilung der Taktimpulsfrequenz durch einen unechten Bruch erhielt Es ist jedoch anzumerken, daß man einen Ausgangsimpuls mit einer Frequenz, die man durch Teilung der Taktimpulsfrequenz durch eine bestimmte ganze Zahl erhält, durch eine ähnliche Schaltanordnung auch an einer Klemme T₃ bekommen kann. Eine solche Schaltanordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf F i g. 1 bis 5 beschrieben. In der Beschreibung dieses Falles sind die Ausgangsklemmen T₂, Ti und Ts in den Figuren außer acht zu lassen.

Nehmen vird an, ein bestimmtes Frequenzteilerverhältnis sei mit MN angegeben. Falls N eine Zahl ohne Primfaktoren oder eine unzerlegbare Zahl ist, dann ist die Teilungszahl N= mn+χ (wobei m, η und χ ganze Zahlen sind). F i g. 1 zeigt ein Beispiel, in dem man das Frequenzteilerverhältnis mittels zweier Zähler erhält Die Funktionsweise der Komponenten dieser Schaltanordnung ist schon einmal beschrieben worden, so daß eine detaillierte Darstellung hier wegfällt In dieser Schaltanordnung entsteht ein Ausgangsimpuls mit einer Frequenz, die man mittels Teilung der Frequenz /i des L'ingangstaktimpulses durch die Teilerzahl N= mn+χ erhält, an der Klemme T₃. Zum Vergleich mit dem vorher beschriebenen Fall sei hier ein konkretes Beispiel gegeben: /Ί sei 944 kHz, π sei 56, m sei 8 und χ: y sei 3 :5; dann ist die Teilerzahl 451 und die Frequenz /2 des frequenzgeteilten Ausgangsimpulses ist Z09 kHz.

Fig.2 zeigt den an der Klemme T₃ erhaltenen Ausgangsimpuls. Dieser Impuls hat eine Periodendauer von 56rx5+57rx3=451r, wie aus der Abbildung ersichtüch ist.

In obigem Beispiel kann die Anzahl der Stufen a des ersten Zählers und die Anzahl der Stufen m des zweiten Zählers entsprechend der gewünschten Frequenzteilerzahl gewählt werden. Falls ganze Zahlen für m und η gewählt werden, die -J~Nse\a nahe kommen, beträgt die Gesamtzahl der Stufen 2fN, welches die kleinste wählbare Zahl ist Die Anzahl der Zähler ist wiederum nicht auf zwei beschränkt sondern kann drei oder mehr umfassen, wie Fig.5 zeigt In der in Fig.5 gezeigten Schaltanordnung sind die Zähler 1, 4 und 7, die Ausgangsschaltkreise 2 und 5 sowie die Schaltsteuerkreise 3 und 6, die nät den Zählern 1 und 4 verbunden sind, enthalten. Diese Schaltanordnung funktioniert ebenso wie die vorhergehende, wobei man einen . frecjuenzgeteilten Ausgangsimpuls beliebiger Frequenz erhalten kann.

Bei Anwendung von drei oder mehr Zählern kann die Gesamtzahl der Zählerstufen auf ein Mindestmaß reduziert werden, indem man die Anzahl der Stufen in jedem Zähler auf eine ganze Zahl festlegt, die nahe an f/77 heranreicht, wobei k die Anzahl der Zähler ist Angenommen, die Anzahl der Stufen in jedem Zähler bei Anwendung von drei Zählern wäre ^N. Die Gesamtzahl der Stufen beläuft sich demnach auf 3 χ Ϋ~Ν.

ι ο Daraus geht hervor, daß die Gesamtzahl der Zählerstufen mit steigender Anzahl der Zähler abnimmt Eine steigende Anzahl von Zählern hat jedoch auch ein Ansteigen der verwendeten Schaltkreise und Schaltsteuerkreise zur Folge. Die Anzahl der verwendeten Zähler sollte deshalb unter Berücksichtigung dieses gleichzeitigen Ansteigens der verwendeten Schaltkreise und Schaitsteuerkreise festgelegt werden.

Aus obiger Beschreibung der Wirkungsweise geht hervor, daß die modifizierten Beispiele der Schaltsteuer kreise, die in F i g. 3 bzw. F i g. 4 dargestellt sind und deren Beschreibung Bezug nimmt auf den Impulsfrequenzteilerkreis, bei dem die Eingangsfrequenz durch einen unechten Bruch geteilt wird, auch für dieses Ausführungsbeispiel anwendbar sind. In einer Schaltan- Ordnung, in welcher viele Zähler miteinander verbunden sind, werden die in F i g. 3 und 4 dargestellten Zähler als Zähler in der letzten Stufe verwendet; die anderen Zähler bestehen aus Schieberegistern oder ähnlichen Vorrichtungen.

F i g. 6 zeigt im Blockdiagramm ein Tonerzeugersystem eines elektronischen Musikinstruments, das durch Teilung der Frequenz eines Steueroszillators M mit Hilfe mehrerer Impulsfrequenzteilerkreise mit voneinander abweichenden Teilerzahlen, die unechte Brücke

j5 darstellen, eine Reihe von Tonsignalen erzeugen kann. In diesem Beispiel sind die Töne der höchsten Oktave durch Ce bis ft dargestellt Die Ausgangsfrequenz des Steueroszillators beträgt 236 kHz, wobei der Ausgangsimpuls dieser Frequenz den Impulsfrequenzteilerkrei- sen N₁ bis N_n zugeführt wird. Die Frequenzteilerkreise N\ bis Nn haben Teilerzahlen von 56Ve bis 29Ve, wie aus der Darstellung der Tune Q bis 2% ersichtlich ist Demgemäß erhält man Frequenzen von 4186Hz bis 7902 Hz an den Klemmen Tl bis T₁₁, die den Tönen CJ bis Bt entsprechen. Die Impulsfrequenzteilerkreise N\ bis Μ 2 sind ebenso aufgebaut wie die in Zusammenhang mit F i g. 1 bis 4 beschriebenen Teilerkreise, bei welchen man die frequenzgeteilten Augangsimpulse an der Klemme T₂ erhält Die Anzahl der Stufen n+\ des ersten Zählers, die Anzahl der Stufen m des zweiten Zahlers sowie das Schaltsteuerverhältnis χ: y werden je nach dem gewünschten Frequenzteilerverhältnis festgelegt Diese Zahlen seien ,7=55, jn=S uad χ :y-3 ;5 KJr den Impulsfrequenzteilerkreis A/i; dann ist die Teiler zahl 56Ve und dementsprechend die an der Klemme Ti erhaltene Frequenz des Tons Ck 4186 Hz. Auf dieselbe Weise erhält man die anderen Tonsignale an den Klemmen T₂ bis T_n. Diese Tonsignale werden danach mit Hufe der Teiler FD durch zwei geteilt um so die

Tonsignale der nächstniedrigen Oktave zu erzeugen.

Wenn in Reihe geschaltete Flip-Flops als zweiter Zähler verwendet werden, wie Fig.3 und 4 zeigt, kann der Ausgangsimpuls jedes der Flip-Flops als Tonerzeuger eines frequenzgeteflten Signals benutzt werden.

es Entsprechend Fig. 3 und 4 bekommt man ein Tonsignal mit der halben Frequenz des an der Klemme TJ erhaltenen Tonsignals, also eines, das um eine Oktave tiefer liegt, an der Ausgangskiemine Ts des Flip-Flops

FF\. Dementsprechend bekommt man ein Tonsignal, das um zwei Oktaven niedriger liegt als das der Klemme 7J, an der Ausgangsklemme Ti des Flip-Flops FF2, und eines, das um drei Oktaven niedriger ist, an der Ausgangsklemme T3 des Flip-Flops FF3. Das über den Flip-Flop FFs ausgesandte Tonsignal wird an zwei in Reihe geschaltete Frequenzteiler weitergeleitet, wodurch man die restlichen, gewünschten Tonsignale erhält

Als Beispiel für die folgenden Ausführungen möge das Tonsignal G dienen, bei dem jeder Ausgangsimpuls des Impulsfrequenzteilers bis zu der Stufe, bei der die Frequenz des Tonsignals Q bis auf Ve aufgeteilt ist, einer

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gewissen Phasenf.'uktuation unterliegt. Diese Phasenfluktuation stellt jedoch für die Funktion dieser Ausgangsimpulse als Tonsignale in der Praxis kein Problem dar. Nach C4 haben nämlich die ausgegebenen Impulse eine vollkommen gleichmäßige Periodendauer, unterliegen also nicht mehr der Phasenfluktuation.

In den vorangegangenen Beispielen dienen die Gatter G\ und G₂ und die ODER-Schaltung OR\ als Ausgangsschaltkreise zur Schaltung des Ausgangssignals des ersten Zählers. Liegt die Eingangsfrequenz relativ niedrig, so können andere Vorrichtungen, wie Relais, verwendet werden.

Hierzu 4 BIaU Zcichnuniicn

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Impulsfrequenzteilerkreis mit einem ersten von einem Eingangsimpuls angetriebenen Zähler, der wiederholt zur Abgabe von Ausgangsimpulsen von seinem Anfangszustand bis zu einem vorgegebenen Zählerstand zählt, einem Ausgangsschaltkreis zur Auswahl eines der Ausgangsimpulse des ersten Zählers und zur Rückkopplung des ausgewählten Ausgangsimpulses zu einer Rücksetzklemme des ersten Zählers, um diesen in seinen Anfangszustand zurückzubringen, und mit einem zweiten Zähler, der durch den Ausgangsimpuls des ersten Zählers zwecks Zählens der Zählzyklen desselben angetrieben wird und mit dem Ausgangsschaltkreis zu dessen Steuerung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (1) einen ersten Ausgangsimpuls liefert, wenn er, ausgehend von seinem Anfangszustand η Zählungen des Eingangsimpulses gezählt hat, und daß er einen zweiten Ausgangsimpuls liefert, wenn er ausgehend von seinem Anfangszustand n+i Zählungen des Eingangsimpulses gezählt hat, wobei π eine positive ganze Zahl ist, und daß der Ausgangsschaltkreis (2) den ersten bzw. zweiten Ausgangsimpuls zu einem Zeitpunkt entsprechend dem Zählerinhalt des zweiten Zählers (4) auswählt

2. Impulsfrequenzteilerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (1) ein erster Abschnitt (1-n, Fig. 1) zur Erzeugung des ersten Ausgangsimpulses und einen weiteren Abschnitt (n+i, Fig. 1) zur Aufnahme des ersten Ausgangsimpulses umfaßt, welcher um eine Zählung später den zweiten Ausgangsimpuls erzeugt

3. Impulsfrequenzteilerkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler (4) m Stufen aufweist, wobei m eine positive ganze Zahl ist und den Ausgangsschaltkreis (2) steuert, um unter m Zählungen den zweiten Ausgangsimpuls xmal auszuwählen, und ferner den den ersten Ausgangsimpuls unter den m Zählungen m- *mal.

4. Impulsfrequenzteilerkreis nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine erste Klemme (T2, Fig. 1), die an einen Ausgang des Ausgangsschaltkreises (2) angeschlossen ist, um den gewählten Ausgangsimpuls als Ausgangssignal des Impulsfrequenzteilerkreises zu entnehmen.

5. Impulsfrequenzteilerkreis nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zweite Klemme (T3, Fig. 1), die mit dem zweiten Zähler (4) verbunden ist, um einen Impuls mit einer Frequenz von \/(tnn+x) der Eingangsimpulsfrequenz als Ausgangssignale des Impulsfrequenzteilerkreises zu entnehmen.

6. Impulsfrequenzteilerkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß, falls ein Frequenzteilerverhältnis von l/n erhalten werden soll, für den Wert von π und m jeweils ganze Zahlen ausgewählt werden, die in der Nachbarschaft von JN liegen, -wobei A/eine positive ganze Zahl ist

7. Impulsfrequenzteilerkreis nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (1) ein n-Bit-Schieberegister umfaßt und der weitere Abschnitt des Zählers 1-Bit-Schieberegister umfaßt

8. Impulsfrequenzteilerkreis nach einem der Ansprüche 1—7 zur Verwendung in einem Tongene-

ratorsystem eines elektronischen Musikinstruments, mit einem Hauptoszillator (MX dessen Ausgangsimpulse einer Anzahl von Impulsfrequenzkreisen als Eingangsimpulse zum Betrieb derselben zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet daß jeder Impulsfrequenzteilerkreis den gewählten Ausgangsimpuls erzeugt der eine Frequenz entsprechend der Frequenz einer bestimmten Musiknote aufweist

9. Impulsfrequenztcilerkreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß jeder Impulsfrequenzteilerkreis in Reihe mit einer Reihenschaltung von Teilern (FD) liegt wovon jeder eine Ausgangsklemme (Ba-B₆, Ci-C₇) zum Anschluß an einen Ausgang für eine Musiknote aufweist

10. Impulsfrequenzteilerkreis nach Anspruch 1, mit einem ersten bis M-ten Zähler mit M>3, wobei der erste Zähler Eingangsimpulse empfängt dadurch gekennzeichnet daß der Impulsfrequenzteilerkreis ferner Ausgangsschaltkreise (2, 5) enthält, die jeweils in einer Anzahl M— 1 für den ersten bis (M- l)-ten Zähler vorgesehen sind, um die Ausgangsimpulse der letzten Stufe und die Ausgangsimpulse der vorletzten Stufe der entsprechenden Zähler (1, 4, 7 in F i g. 5) zu schalten und die Ausgangsimpulse mit der ersten Stufe der entsprechenden Zähler zurückzukoppeln, wobei die Ausgangsimpulse eines jeden Ausgangsschaltkreises dem nächsten in Reihe liegenden Zähler zugeführt werden, Schaltkreise der Anzahl Af-1 jeweils für die Ausgangsschaltkreise (2, S) vorgesehen sind, um das Schalten der Ausgangsschaltkreise abhängig von Ausgangsimpulsen von einer gewünschten Zählerstufe oder gewünschten Zählerstufen der nächsten Zähler zu steuern, und eine Vorrichtung (6) zur Rückkopplung der Ausgangsimpulse des M-ten Zählers direkt zur ersten Stufe des Λί-ten Zählers, wobei die Impulse eine Frequenz aufweisen, welche gegenüber den Eingangsimpulsen das gewünschte Frequenzteilerverhältnis aufweist