DE2302222A1 - Anordnung zur erzeugung von klangschwingungen - Google Patents

Anordnung zur erzeugung von klangschwingungen

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DE2302222A1
DE2302222A1 DE2302222A DE2302222A DE2302222A1 DE 2302222 A1 DE2302222 A1 DE 2302222A1 DE 2302222 A DE2302222 A DE 2302222A DE 2302222 A DE2302222 A DE 2302222A DE 2302222 A1 DE2302222 A1 DE 2302222A1
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digital
level
signals
memories
fundamental
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DE2302222A
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Takatoshi Okumura
Toshio Takeda
Norio Tomisawa
Yasuji Uchiyama
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Nippon Gakki Co Ltd
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Nippon Gakki Co Ltd
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Description

Kaisna, riamamatsu-sni / Japan zur ülrzeugurig' you Klangschwinguncjen
fcirt'indung betrifft einen fuiv'Musikzwecke geeigneteil Klang-'.'] iuyonyaervieuger, der eine bestiumite Klangschwingmtjsform \ uer gewuriscnten Klangfarbe aus einer Gruridschwing-utig und je,
aer gewünscii,ten Klangfai'be aus mehreren Hai'iiioniscnen bzw. Uberscxiwinguuigen der Grunaschwinyung zusammensetzt.
üekcirmtlicn kann man einen Klang in eine Grundschwingung und .;, eiue oaex' iueiirere Harmonische aufteilen, unabiiangig davon, wie.
rc üie bchwingungsioim auc^i sein mag» Unigejcehrt kann man
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original
einen gewunscnten Klang dadureu erzeugen, daß man seine Grundscnwingxing und eine ouex* mehrex <= uex1 entspx'ecnenden Harutoniscnen mit dem ricxitigen regelvex'naluiis zusammenfugt. Von diesem Px-inaip wix'd bei aex1 hirfindung Geuxaucn gemacnc.
bestimmte Klangscnwingungs-torm kann man unter Verwendung eines Gedächtnisses erzielen, in dem dieser bestiirunte JU-crng gespeicnerx: ist. üie Veränaex-Uiig ues einmax Im uedciciicnis yespeicnex'ten Klanges bereitet dagegen bcnwierxyi^eicen. -6ur Erüeuguxig itienxverer iLlangscnwingungen benötigt man desnalb eine entsprechend groiSe anaanl von Gedacntnissen, aie jeweils eine j^xangscnwingungsfox1!!! speichern. Bei seiir vielen Klängen werden dann entspx'ecnena viele Gedäcncnisse gebrauche. Auöerdeni kann es sein", ucui ein Kla/ig mchc erzeugt werden kann, wenn dieser uestiiiimte Klang nämlicn nicxit in einem dex'. Gedäcncnisse gespeicnern isc.
Dui'cn die Ei^findung soll ein üirzeugex· fux1 Klangscnwingungen geschaffen werden, dex· mit einer kleinen iui^anl von Gedächtnissen . auskommt, b's sind .mehx'ere Geaäcncnisse vox'gesenen, die die Gx'undschw.ingurig der Klangschwinguiigsform und eine Reihe ihrer Harmonischen beispielsweise analog speicnern. Zur Wiedergabe können diese Schwingungen mit dem entsprecnenden Pegelvernältnis gleichzeitig aus den Gedächtnissen ausgelesen und zusammengefUgt werden.
Die Gedächtnisse können die Grundschwingung und inre Harmoniscnen' •auch digital speicnex-n, wobei nacn dem Auslesen der Information aus den Gedächtnissen die relativen Pegel der ausgelesenen Ausgänge digital miteinander multipliziert, darauf digital addiert und anschließend die digitalen Signale in ein analoges Signal umgeformt werden, das die gewünschte Klangscnwingungsform besitzt.
Bei 'einex4 weiteren Ausgestaltung der Ei\£indung wei'den die relativen Pegel der ausgelesenen Ausgänge der Gedächtnisse zur digitalen
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ORIGINAL INSPECTED
Speicherung der Grundschwingung und inrer Harmonischen abnängig von Ausgängen von SpeJctrengeuächtnissen gesteuert, die die vor— gegebenen, relativen ivusgangspegel axgital speicnern.
Die ausfuhrlichere Erläuterung der bx-iindung ex'folgt unter Bezugn antue auf die Zeiennung. Daxdn zeigt:
Fiy. 1 ein Blockscnaltbild einex' AusJrünrnngslorm einer Anordnung zur Erzeugung von Klangschwingungen gemäß dex1 Erfindung,
Fig. 2 ein Scnaltbild eines Ausfunrungsbeispieles für ein Schwingungsforiagedäcntnis gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockscnaltbild einer weiteren Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Klangschwingutigserzeugers mit Gedächtnissen, üie aie SchAsäagungen digital repräsentieren und
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Aus fuhrungs foxim einer Anordnung zur Klangerzeugung mit Gedächtnissen, die ähnlich Fig. 3 die Scnvtfiiigungsfox'men digital repräsentieren, und außerdem mit Spektx-engedachtnissea, die vorgegebene relative Pegel der Grundschwingung und der Harmonischen der gewünschten iciangschwingungsform digital speicnern.
Gemäß Fig. 1 liefert ein Taktimpulsgenerator 1 je nach dex· gewünscnten Tonhone Impulse von Ν·±" Ε·δ zu einem Ziählex1 2 mit n, beispielsweise b öcufen (N = 2n und ί stellt die Grundfrequenz dex* ge\vünscnten iClangscnwingungsfox-m äax*). bcnwingungsfox-mgedäcncnisse, il - Ii speicnex^i axe einzelnen Sinusschwingungen. Das GedäCiitnis R, speicnexAt die Grundschwingung, M^ die zweite Harmoniscne.... ,ii üie m-te riarmoniscne. L>ie Scnwmgungsfox'jii wix'd in jeuöu GeaäciiQiis uux'Cxi eine geeignete iujfragezanl W, z.li. b-4, abgefragt und die Scnwingungscmiplituden an den encspx'euxienden
wex'aen dj.5 analoge wex'iie gespeicnex't. Das Gx-und-
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scnwingungsgedächtnis M1 speichert.die Amplituden für eine Periode einer Sinusschwingung, das Gedächtnis M2 für die zweite Harmonische speichert die Amplituden von zwei Perioden einer Sinusschwingung und jedes weitere Gedächtnis speichert auf ähnliche Weise die Amplituden in den Perioden einer Sinusschwingung. Der Bit-Ausgang jeder Stufe des Zählers,2 wird gleichzeitig den Dekodern D1-D zugeführt. Jeder der Dekoder D1 - D liefert bei Aufnahme jedes Bit-Ausganges des Zählers 2 seinen Ausgang auf einer der einzelnen Ausgangsleitungen L1 - L entsprechend dem Stand der Bit-Ausgänge nacheinander, wie an den Ausgängen eines Ringzählers. Wenn somit ein Impuls vom 'Paktimpulsgenerator 1 auf den rückgestellten Zähler 2 gegeben wird, erzeugen die Dekoder D1-D Ausgänge auf den Ausgangsleitungen L1· Wenn der nächste Impuls zum Zähler 2 gelangt, erzeugen die Dekoder D1 - D Ausgänge auf den Ausgangsleitungen L2. Weiter erzeugen die Dekoder D1 - D nacheinander auf den Ausgangslei tungen L,,LA... Ausgänge zu jedem Zeitpunkt, in dem ein Taktimpuls zum Zähler 2 gelangt. Nach der Ausgangsleitung L wird ein Ausgang wieder· auf der Ausgangsleitung L1 erzeugt. Das Spiel wiederholt sich fortlaufend.
Fig. 2 zeigt ein Ausfünrungsbeispiel für die Gedächtnisse M1 - MJft. Eine zu speichernde Sinusschwingung wird von der Abfragezahl N abgefragt und die Amplitude an jedem Abfragepunkt wird über Widerstandswerte entsprechend einem vorgegebenen Spannungsteilerverhältnis gespeichert. Dabei bedeutet A1 den Verbindungspunkt der Widerstände R und R , , A2 den Verbindungspunkt der Widerstände R2a und R2b»··· und An den Verbindungspunkt der Widerstände R und Rnb· Da zwischen einem Anschluß Τ«, und Masse eine konstante Spannung liegt sind die einzelnen Spannungen an den Verbindungspunkten A1 - A :
I Xi
R1b V R2b V Rnb V
R1a + R1b 'R2a + R2b Ena + Rnb
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Die einzelnen Spannungen entsprechen den Amplitudenwerten der zu speichernden Schwingungsform. Die Reihe der Transistoren T1...T ist mit je einem der Verbindungspunkte A1 - A verbunden. Die Quelle jedes Transistors T- - T liegt gemeinsam an der guelle der benachbarten Transistoren und ebenfalls an einem Ausgangsan-
schluß a „« Die Gates dieser Transistoren 1* - T sind entspreaus ι η
chend mit den Ausgangsleitungen L1 - L verbunden.
Wenn somit der Dekoder D auf den Ausgangsleitungen L1,Lp··· L nacheinander Ausgänge erzeugt, leiten die Transistoren T., - T nacneinander undliefern die oben genannten Spannungen zum Ausgangsanschluß T · Es wird somit die im Gedacxitnis M gespeich aus
Sinusscnwingungsform ausgelesen»
Gemäß Fig. 1 sind ferner variable Verstärker VA1 - Va entsprechend mit den Ausgangsanschlussen der Gedächtnisse M1 M verbunden und steuern den Pegel der Schwingungsformausgänge der Gedäcntnisse M1 - M . Die in ihrem Pegel so durch die variablen Verstärker VA1 - VA^ gesteuerten Schwingungsformausgänge werden anschließend zusammengesetzt und an einem Ausgangsanschluß 3 abgenommen.
Die 7eiäcärkungsfaktoren der variablen Verstärker VA1 - VAm ändern sich abhängig von der Größe der ihnen zugeführten Spannung (im folgenden "Steuersignale" genannt). Diese Steuersignale werden in Verstärkungssteuerschaltungen C1 - Cm, einer Art von Gleichstromverstärkern erzeugt. Dies wird im folgenden detailliert erläutert.
Es sind Klangfarbenwähl- und -Steuerknopfe Sa - Sh vorgesehen, entsprechend den gewünschten Klangfarben A-H. Die Schleifkontakte der veränderbaren Widerstände VRa - VRh lassen sich über die Knöpfe Sa - Sn betätigen. An einem Ende der variablen Widerstände
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VRa - VSh wird jeweils eine icons tan te Spannung V zugefunrt. Der Schleifkontakt des variablen Widerstandes VRaist mit den Kingangsanscnlüssen der Verstärkungssteuerschaltungen C^ - CJR über Widerstände R .,R0 ··. RQyvi verbunden« Ebenso ist der Schleif-
a ι o.e. am
kontakt des veränderlichen Widerstandes VRb mit den Eingangsanschluß der Verstärkungssteuer schal tungen CL - C über die Wiuerstände Rb1 ,Rb2 ... Rb verbunden. Die Scnleifkontakte der arideren veränderlichen Widerstände sind entsprechend mit den Eingangsanschlüssen der Verstärkungssteuerschaltungen C1 - C verbunden.
Die Widerstände Ra1 - Ram sind zur Ermittlung des Pegelverhältnisses der Grundschwingung, der zweiten Harmonischen, .„. und der m-ten Harmonischen vorgesehen, während der veränderliche Widerstand VRa der Erzielung der Klangschwingungsform dient, die so mit einem gewünschten Pegel oder Volumen erzeugt wird. Obige Beschreibung gilt auch für die anderen Widerstände Rb1 - Rbm·.. Rh - Rh und die veränderlichen Widerstände VRb - VRh.
Zur einfacheren Erläuterung sei angenommen, daß die noch zu beschreibenden Knöpfe Sb- Sh und ein Knopf Sx in einer Volumenstellung O stehen, während der Knopf Sa in einer von der Volumenstellung O abweichenden Stellung steht. Die Verstärkungssteuerschaltung G1 erhält eine Spannung, die durch den Widerstand Ra. bestimmt ist und der Stellung des veränderbaren Widerstandes VRa. Diese Gleichspannung wird in der Verstärkungssteuerschaltung C1 verstärkt und dann auf den Steueranschluß des variablen Verstärkers VA1 als Steuersignal gegeben. Dadurch ändert sich der Verstärkungsfaktor des variablen Verstärkers VA1 entsprecnend dem Steuersignal und der Grundschwingungsausgang des Gedächtnisses M1 kann am Ausgangsanschluß des variablen Verstärkers VA, mit einem Pegel entsprechend deai Verstärkungsfaktor abgenommen werden. Ebenso erhält die Verstärkungssteuerschaltung U^ eine Spannung, die bestimmt ist durch den Widerstand Ra„ und die Stellung des
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Schleifkontaktes des veränderbaren Widerstandes VRa und steuert den Pegel des Ausganges für die aweite Harmonische. Entsprechendes gilt für die Ausgänge der anderen Harmonischen,
Durch Einstellung des Klangfarbenwähl- und -steuerJcnopfes Sa in die entsprechende Stellung wird somit eine vorgegebene Klangschwingungsform mit einem vorgegebenen Pegel erzeugt. Die anderen vorgegebenen Klangschwingungsformen werden mit den vorgegebenen Pegeln durch Einstellen der Knöpfe Sb... Sh erzeugt.
Werden mehrere Knöpfe in verschiedene Stellungen gebracht, so entsteht am Ausgangsanschluß jeder der Steuerschaltungen O, - C eine zusammengesetzte Spannung mit dem eingestellten Pegel der Klangfarbe entsprechend diesen Knöpfen, als Steuersignal für die Grunaschwingung, die zweite Harmonische ... und die m-te Harmonische. Am Ausgangsanschluß 3 steht somit eine Klangschwingungsform an, die sich aus diesen Klangfarben zusammensetzt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klangerzeugers. Der Hauptunterschied gegenüber dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt darin, daß die bei vorliegender Ausführungsform verwendeten Schwingungsformgedächtnisse Ma1 - Ma die Schwingungsamplituden digital speichern und daß die aus diesen Gedächtnissen simultan gelesenen Schwingungsformen in ihrem Pegel digital gesteuert und zusammengesetzt und danach zur Erzeugung der gewünschten Klangschwingungsform in analoge Signale umgeformt werden. Die gleichen Bauteile in Fig. 1-3 weisen die gleichen Bezugszeichen auf, so daß sie in der folgenden Beschreibung nicht mehr erörtert werden müssen.
Jedes der Schwingungsformgedächtnisse Ma^ - Mam besteht beispielsweise aus einem Auslesegedächtnis (read only memory ROM) das Amplituden an entsprechenden Abfragepunkten der abgefragten
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Sinusschwingung in Form einer binären Information speichert, die aus einer Vielzahl von Bits besteht. Das Gedächtnis Ma1 speichert die Grundschwingung, Ma„ die zweite Harmonische, .... und Ma die m-te Harmonische. Das Grundschwingungsgedächtnis Ma1 speichert Amplituden für eine Periode einer Sinusschwingung, das Gedächtnis Ma2 für die zweite Harmonische speichert Amplituden für zwei Perioden einer Sinusschwingung und ebenso speichert jedes nachfolgende Gedächtnis entsprechend viele bzw. in Perioden einer zu speichernden Sinusschwingung. Jede in diesen Gedächtnissen gespeicherte Schwingungsform wird durch eine Abfragezahl N, z.B. 64 abgefragt.
Da die Ausgänge der Dekoder D1 - D nacheinander auf die Gedächtnisse Ma1 - Ma gegeben werden, werden aus diesen Schwingungsformgedächtnissen Ma1 - Ma nacheinander digitale Signale gelesen, die die gespeicherten Amplituden repräsentieren. Diese digitalen Signale bestehen beispielsweise aus b Bits. Die Multiplizierer ML1 - ML sind entsprechend mit den Gedächtnissen Ma1 - Ma verbunden. Diese Multiplizierer multiplizieren die so aus den Gedächtnissen Ma1 - Ma^ ausgelesenen digitalen Signale mit noch zu beschreibenden Steuersignalen und steuern dadurch den Ausgangspegel der Gedächtnisse Ma1 - Ma abhängig von den Steuersignalen. Die gesteuerten Ausgänge werden als digitale Signale abgenommen, die beispielsweise aus b Bits bestehen. Ebenso sind die Steuersignale Digitalsignale, beispielsweise aus 5 Bits»
Es soll nun angenommen werden, daß die Klangfarbenwänl- und -s teuer knöpfe Sb - Sh und Sx in uex% Volumenstellung O stehen und daß ein Klangfarbenwähl- und -steuerknopf Sa in einer von der Volumenstellung O abweichenden Stellung steht. Dem Eingangsanschluß eines Analog-Digital-Wandlers A1 wird eine Spannung zugeführt, die bestimmt wird durch einen Widerstand Ra1 und die Stellung des Schleifkontaktes eines veränderbaren Widerstandes Wa.
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Diese Spannung wird durch den Analog-Digital-Wandler A- in ein binäres Signal mit einer entsprechenden Anzanl von Bits, beispielsweise 5 Bits, umgeformt und dem Multiplizierer ML- als Steuersignal zugeführt. Entsprechend wird das Digitalsignal aus dem Gedäcntnis i»L im Multiplizierer ML. mit diesem Steuersignal multipliziert und das Produkt der Multiplikation ist der Ausgang des Multiplizierers ML.. Dieser Ausgang enthält beispielsweise ο Digits, vom kennzeichnendsten Digit aus gerechnet, während die übrigen Digits geloscnt werden· Der Inhalt dieses digitalen Signales mit ο Bits, der am Ausgangsanschlug des Multiplizierers ML1 erzeugt wird, repräsentiert die Amplitude der Grundschwingung, deren Pegel durch das oben beschriebene Steuersignal gesteuert ist. Das bedeutet, daß der pegelgesteuerte Grundschwingungsausgang in Form eines digitalen Signales am Ausgang des MuItipIizierers ML., ansteht. Ebenso wird durcn einen Widerstand Ra2 und die Stellung des Schleifkontaktes eines veränderbaren Widerstandes VRb eine Spannung bestimmt und auf einen Analog-Digital-Wandler A2 gegeben. Dieser Analog-Digital-Wandler A2 bildet aus dieser Spannung ein digitales Signal und gibt es als Steuersignal auf den Multiplizierer ML2, der somit den Ausgang für die zweite Harmonische mit gesteuertem Pegel in Form eines digitalen Signäles erzeugt· Das gleiche Funktionsprinzip gilt an den Ausgängen für die anderen Harmonischen der Multiplizierer ML~ - ML .
Die in den Multiplizierern ML3 - ML1* erzeugten digitalen Signale werden in einem Addierer ADD addiert. Das Ergebnis der Addition steht am Ausgang des Addierers ADD als digitales Signal an und enthält beispielsweise 12 Digits, vom kennzeichnendsten Digit, d.h. dem Digit höchster Ordnung aus gezählt. Dieses digitale Signal gelangt auf einen Analog-Digital-Wandler DA, der an einem Ausgangsanschluß 3 ein entsprechendes analoges Signal liefert. Aus der vorhergenenden Beschreibung folgt, daß dieser Ausgang eine
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zusammengesetzte Klangscnwingungsform ist, aufgebaut aus den Sinusschwingungsausgängen der Gedächtnisse Ma. - Ma , deren .tiegel durch die Steuei'signale von den Analog-Digital-Wandlern A.. - A gesteuert wird.
Man erhält somit eine bestimmte Klangschwingungsform mi ε vorgegebenem Pegel dadurch, indem man den Klangfarbenwähl- und -steuerknopf Sa in die entsprechende Stellung bringt· Ebenso erhält man durch Betätigung der anderen knöpfe Sb bis Sh andere Klangfarben mit dem gewünschten Pegel.
Bei Verstellung mehrerer Knöpfe wird eine zusammengesetzte Spannung entsprechend dem Pegel der gewählten Klangfarben zur Steurung der Grundschwingung und jeder Harmonischen jedem Analog-Digital-Wandler. A1 - Ara zugeführt» Man erhält am Ausgangsanschluß 3 eine Klangschwingung, die sich dann aus diesen Klangfarben zusammensetzt.
Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen besitzen die Wider— s tände Ra. - Ram, Rb. - Rbm, .. · · Rh. - Rh vorgegebene Widerstandswerte zui1 Bestimmung der relativen Pegel der Grundschwingung und der Harmonischen, so daß man bestimmte Klangschwingungen durch Betätigung der Knöpfe Sa — Sh erhält. Um spezielle, von diesen Klangfarben abweichende Klänge zu erzielen, Jcann man veränderbare Widerstände Rx. - Kx den festen Widerständen zwischen dem Knopf Sx und den Verstärkungssteuerschaltungen CL - C im Fall der Ausführungsform nach Fig. 1 und zwischen dem Knopf Sx und den Analog-Digi tal-Wandlern A. - Ajn im Fall der Ausführungsform nach Fig. 3 hinzufügen. Den Widerstandswert dieser veränderbaren Widerstände Rx. - Rx kann man individuell auf geeignete Werte einstellen. Der variable Widerstand VRx kann durch den Knopf Sx betätigt werden.
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Iu den oben bescnriebenen Ausfünrunysbeispielen kann man die veränderbaren Widerstände VRa - VRx durch angezapfte Widerstände uiiu umschalter ersetzen. In diesem Fall ernält man am Ausgangsanschluß 3 durcn Kombination dieser Schalter eine bestimmte zusammengesetzte Klangschwingung, wobei allerdings das Volumen eier einzelnen Klangfarben nicht kontinuierlich veränderbar ist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 3 in der Art der Erzeugung der Steuersignale, die den Multiplizierern ML- - MLm zugeführt werden. In den Fig. 3 und 4 sind wieder die gleicnen Bauteile vorgesehen, so daß eine detaillierte Beschreibung entfallen kann.
Die Schaltknöpfe S- - S2Q in Fig. 4 sind als Klangfarbenwählknöpfe vorgesehen. Diese Wählknöpfe entsprechen den einzelnen gewünscnten Klangfarben und betätigen die Schleifkontakte variauler Widerstände VR1 - VR20. ήη einen Ende jedes der variablen Widerstände VR1 - VR20 wird eine konstante Spannung zugeführt. Die Schleifkontakte der variablen Widerstände VR1 - VR20 sind mit aeii Analog-Digital-Wandlern Aa1 - Aa20 entsprechend verbunden. Die diesen Wandlern zugeführte Spannung wird in digitale Signale X - X umgeformt, beispielsweise mit 4 Bits. Diese digitalen Signale X1 - X20 gelangen auf die Eingangsanschlüsse an einer Seite der Multiplizierer MM.. - MM20. Diese Signale repräsentieren axe einzelnen Klangfarben und ihr Volumen.
Jeues Spek crengedächtnis SM1 - SM2(J besteht beispielsweise aus einem Auslesegedächtnis (ROM) und speichert digital ein Signal zur Ermittlung des relativen Tegels der Grundschwingung und jeder Harmoniscnen der gewünschten Klangscnwingung.
Zur Erläuterung sei angenommen, daß der Knopf S1 in einer von der Volumensteilung O abweichenden Stellung steht, daß der Analog-
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Digital-Wandler Aa1 den Ausgang X1 erzeugt und daß die übrigen Knöpfe Sp - S20 sämtlich in der Volumenstellung 0 stehen. Das Spektrengedächtnis SM- liefert ein digitales Signal TL· , das beispielsweise aus 5 Bits besteht und den Pegel der Grundschwingung bestimmt, ein digitales Signal K2, das den Pegel der zweiten Harmonischen .... und ein digitales Signal K1n, das den Pegel der m-ten Harmonischen für die Eingangsanschlüsse auf der anderen Seite des MuItipIizierers MM2 bestimmt. Diese Signale IL-K werden mit dem Signal X1 im Multiplizierer MM1 multipliziert. Der Multiplizierer MM1 liefert an den Ausgangsanscnluseen dann digitale Signale ^1 X1, KgX1 .... K1nX1 ·
Das Signal iL X1 gelangt zu einem Addierer ADD1, das Signal K2X1 zu einem Addierer ADD2, ... das Signal LX. zu einem Addierer ADD Unter den angenommenen Bedingungen werden diesen Addierern ADD1 bis ADD keine weiteren Eingänge zugeführt. Der Ausgang des Addierers ADD1 ist deshalb JLX1 . Dieser Ausgang K1X1 des Addierers wird auf den anderen Eingangsanschluß des Multiplizierers ML1 als Steuersignal gegeben. Das digitale Signal der Schwxngungsform vom Gedächtnis Ma1 wird im Multiplizierer ML1 mit diesem Steuersignal multipliziert. Das Resultat bildet den Ausgang des Multiplizierers ML1· Dieser Ausgang enthält beispielsweise 8 Digits, vom kennzeichnendsten Digit aus gerechnet, während die übrigen Digits gelöscht werden. Das digitale Signal des Multiplizierers ML1 repräsentiert die SchwxngungsampIitude der Grundschwingung, deren Pegel durch das Steuersignal gesteuert ist. Man erhält somit am Ausgangsanschluß des Multiplizierers ML1 den Grundschwingungsausgang, dessen Pegel mit der gewünschten Klangfarbe übereinstimmt, als digitales Signal.
hibenso wird ein Steuersignal KgX1 als Ausgang des Addierers ADD2 ei'zeugt und der Multiplizierer ML2 liefert als Ausgang die zweite Harmonische, deren Pegel mit der gewünschten Klangfarbe übereinstimmt.
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Das gleiche Arbeitsprinzip gilt für die Ausgange eier anderen riarmoniscHeiü ■■■-■ ·-■- , . -
Die obige Besciireibung beziehe sicii auf den Fall, dcu> lediyiicn eine bchwingunysforju mit eier Klanyiarbe entsprechend der Stellung von Knopf S1 zu erzeugen ist· Zur Erzeugung einer Klangschwingung mit mehreren Klangfarben und durch Betätigung mehrerer Knöpfe, werden digitale Signale von einzelnen der Multiplizierer bis MM^0 den Addierern AW)1 - ADDm zugeführt. Diese Addierer addieren die digitalen Signale mit i> Sits und liefern Summensignale, von denen jedes beispielsweise b Digits enthält, vom kennzeichnendsten Digit aus gerechnet, als Steuersignale mit ό Bits zu den Multiplizierern ML1 - MLm· Die übrigen Operationen sind die gleichen, wie sie bereits für die Betätigung von Knopf S- allein beschrieben wurden·
Die digitalen Signalausgänge der Multiplizierer ML1 - MLm gelangen zum Addierer ADD, wo sie addiert werden. Das Ergebnis der Addition mit beispielsweise 12 Digits, vom kennzeichnendsten Digit aus gerechnet, gelangt zum Analog-Digital-Wandler DA. Damit stehtam Ausgangsanschluß 3 die gewünschte Klangschwingungsform an, die sich aus der Grundschwingung und Harmonischen der entsprechenden Pegel zusammensetzt.
Die Spektrengedächtnisse SM- - SM2ü-speichern bestimmte Schwingungsformen entsprechend der zu erzeugenden Klangfarbe. Um die Klangfarbe änaern zu können, kann man die Spektrengedächtnisse mit den Multiplizierern lösbar verbinden, so <iaü sie durch andere ±ür neue Klonyiorben austauschbar sind·
ut:r iii Kiy, 4 mit einer gestricnelten Linie eingeschlossene Teil Q eine weitere Ausfunrungsform der Erfindung. fcJin Spektren-SM entnält ein Gedächtnis, beispielsweise ein Gedächt
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nis mit wahlfreiem Zugang RAM (random access memory), in das die Information geschrieben werden kann. Zur Veränderung der in diesem Gedächtnis SM gespeicherten Information wird eine Lochkarte PC mit Information entsprechend den Pegeln der Grundschwinguny und jeder Harmonischen in ein Lesegerät RU eingesetzt und der Ausgang des Lesegerätes auf das Gedächtnis SMx gegeben. Der Ausgang eines veränderbaren Widerstandes VR wird in einen Analog-Digital-Wandler Aa in ein digitales Signal umgeformt und auf einen Multiplizierer ΜΜχ gegeben. Der Ausgang dieses Multiplizierers gelangt auf die Addierer ADD. - ADD und zur Erzeugung der gewünschten Klangscnwingungsform am Ausgangsanschluß 3 läuft wieder die bereits oben beschriebene Operation ab.
In vorstehenden Ausführungsformen war die Taktimpulsfrequenz des Tak tgenerators 1 durch Nf definiert und die Klangform hatte die Grundschwingung f, d.h. die Schwingungsform eines Klanges mit
t
einer bestimmten Tonhöhe encsprechend der Frequenz f steht am Ausgangsanschluß 3 an. Erfindungsgemäß kann man jedes Gedächtnis, mit der gleichen Lesefrequenz lesen, so daß die Schwingungsform eines Klanges der gewünschten Tonhöhe dadurch erzielbar ist, daß man lediglich die Taktimpulsfrequenz des Taktgenerators 1 variiert.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1 ,) Anordnung zur Erzeugung von Klangschwingungen, gekennzeichnet durch Gedächtnisse zur Speicherung von abgefragten Sinusschwingungen der Grundschwingung"und der erforderlichen Harmonischen, durch Auslesemittel zum gleichzeitigen Lesen der in den Gedächtnissen gespeicherten Sinusschwingungen mit der gleichen Lesefrequenz, durch Mittel zur Steuerung der relativen Pegel der ausgelesenen Sinusschwingungen und durch Mittel zur Erzeugung der gewünschten Klangschwingungsform durch Zusammensetzen der pegelgesteuerten Sinusschwingungen.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinusschwingungen in den Gedächtnissen in analoger Darstellung gespeichert sind.
    3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Steuerxaittel variable Verstärker umfassen, die entsprechend an der Ausgangsseite jedes Gedächtnisses vorgesehen sind, mehrere klangfarbenwählknöpfe, veränderbare Widerstände mit einein aber einen Knopf betätigbaren Schleifkontakt und Widerstandsschaltungen, die an die Schleifkontakte der veränderbaren Widerstände angeschlossen sind, sowie Widerstände mit vorgegebenen Widerstandswerten entsprechend dem relativen Pegelverhältnis der Grundschwingung und der Harmonischen, wobei der Verstärkungsfaktor jedes variablen Verstärkers abhängig von der am Ende des Widerstandes auftretenden Spannung veränderbar ist.
    4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslesemittel mehrere binäre Zähler in Kaskadenschaltung umfassen, die an den Eingängen Taktimpulse erhalten und daß für jedes
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    Gedächtnis Dekoder vorgesehen sind, die den Ausgang jeder Stufe der binären Zahl ei1 aufnehmen unu auf die Auslesesteuex-anschlusse aer Gedäcntnisse einen Ausgang geben, uer sicn zeiclicii mic aex-Veränderung ues Zanlexannaltes verschiebt.
    3» Anordnung nacn Anspruch 3, dadurch gekennzeicnnet, dab mindestens eine eier Widers tandscnaltungeri einen verändex'baren Wider— stand enthält, der die Veränderung der x-elativen .Pegel dex· Grundscnwinguiig und ihrex1 Harmoniscnen gestattet.
    b. Anox'dnung nach Anspx'uch 1, dadurch gekennzeichnet, daii die Gedächtnisse digitale Signale speicnex'n, die die abgefragten Amplituden der Sinusschwingungen dai'stellen, wobei die .Pegelsteuerung und das Zusammensetzen der Sinusschwingungen ebenfalls digital ei'folgt, und daß Mittel zur Umwandlung des zusammengesetzten digitalen Signales in ein analoges Signal vorhanden sind,
    7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Auslesemittel nach Anspruch 4.
    b. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Multiplizierer in den Steuermitteln, die eherseits die digitalen Ausgänge der entsprechenden Gedächtnisse und andererseits die digitalen Steuersignale aufnehmen und miteinander multiplizieren, durch eine Anzahl von Klangfarbenwählknüpfen zur Betätigung des Schleifkontaktes von veränderbaren Widerständen, durch an die Schleifkontakte dex1 Widerstände angeschlossene Widerstandsschaltungen mit Widerstandswerten entsprechend dem jeegelverhältnis der Grundschwingung und ihrex1 Harmonischen der gewünschten klangfarbe, so daß analoge Steuersignale erzeugt werden, umi durch Analog-Digital-Wandler zux1 Umformung der analogen Steuersignale in digitale Steuersignale.
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    4*
    /mox'üiiuug nacii Aiisprucn o,dadux-cn gexenn^eieimet, aaß zum
    ein digitaler Addierer vorgesehen ist, der die Ausgange uer nuiuipxizierex1
    iü. Aiiox-unung iiöCU Anspruch υ, gekennzeicimet dux-en erste jHultiipiiüierex' in den Steuernd tteln, die einexseits aie uigitaien Ausgange der entsprechenden Gedäcncnisse aufnennien und andex'er— seits digitale uteuei'signale unu aie diese digitalen Signale miteinander multiplizieren, durcli Mittel zur Erzeugung digitaler Voluiiiensignale jedex% Klangfarbe, ciurcn Spektx^engedäcncnisse zum aigitalen öpeichei'n des Pegels der Grundschwingung und uer riarmoniscnen für die entsprechenden Klangfarben, durch zweite hultiplizierer zur Multiplikation der Pegelsignale aus den SpeJctrengedachtnissen mit den Volumensignalen und durch Addierer, die die entweder die Grundschwingung oder eine ihrer Harmonischen repräsentierenden Ausgänge voti zweiten Multiplizierern aufnehmen und zur· Erzeugung dex" digitalen Steuersignale zusammenaddieren·
    11. Anordnung nacn Anspruch y, dadurch gekennzeicnnet, daß aie Mittel zui· Erzeugung der digitalen Volumensignale eine Anzani von Klangfarbenwanlknüpfen umfassen, die mit den Scnleii-jcontcücten von veranaexbdX'en Widerständen verbunden sinü, und Analug-Digital-Vandrer, die die an den Schleifkontakten der veränderbaren Widerstände auftretenden Spannungen in digitale /oiumensignale umwandeln. ·*
    12. Anordnung nach Anspruch y, gekeniizeiciinet dux'ch mindestens exn öpektx'fcngedächtnis, in das information geschrieben werden kann und das ferner ein externes ciingangsinformationsmedium urafcuit, das Information enthält, das den Pegel der Grundschwingung und jeder benötigten Harmonischen repräsentiert, und durch Lesern! ttel für die in diesem Infox-mationsmedium enthaltene Infox'mation und zum tichreiben dieser gelesenen Information in dieses hierzu geeignete Gedächtnis*
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