DE2306527A1

DE2306527A1 - Abtastmodulationssystem fuer ein elektronisches musikinstrument

Info

Publication number: DE2306527A1
Application number: DE2306527A
Authority: DE
Inventors: Kinji Kawamoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-02-10
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1973-08-16
Also published as: FR2171393A1; IT977252B; AU5172773A; DE2306527B2; CA959313A; FR2171393B1; AU459101B2; GB1376093A; US3895553A; DE2306527C3

Description

PATENTANWALT!
Or.-Ing. HANS RUSCHKE

Aufius: \ .. ■ : .--Ca «8

M 3221 HPa/G.

Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd., Kadoma, Osaka, Japan

Abtastmodulationssystem für ein elektronisches Musikinstrument

Zusammenfassung

Es wird ein Abtastmodulationssystem für ein elektronisches Musikinstrument beschrieben, das aus einer Tonfrequenz-Signalquelle, einer Abtastschaltung, einer Speicherschaltung zum Speichern der abgetasteten Signale, einer Ausgangsschaltung zum Auslesen der Signale von der Speicherschaltung, einer Steuerschaltung, die eine Abtastimpulsfolge erzeugt, und aus einer Modulationssignalquelle besteht. Die Abtastimpulsfolge oder die Leseimpulsfolge oder beide sind von dem Modulationssignal frequenzmoduliert, das von der Modulationssignalquelle erzeugt wird, um einen periodischen Unterschied zwischen der Abtastfrequenz und der Lesefrequenz und damit eine Phasenmodulation zu erzeugen.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Frequenz- oder Phasenmodulationssystem und insbesondere ein Modulationssystem für ein elektronisches Musikinstrument, das ein Abtastverfahren anwendet.

Ein herkömmlicher Frequenz- oder Phasenmodulator besteht aus zwei Amplitudenmodulatoren, einem konstantenT/^-Phasenteiler und einer Modulationssignalquelle, die zwei Modulationssignale mit zueinander entgegengesetzter Phase erzeugen, und er hat eine

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Modulationscharakteristik, bei der die Modulationstiefe konstant ist unabhängig von dem zu modulierenden Eingangssignal und die maximale Modulationstiefe innerhalb von ± Ύ/Κ Kreisbögen begrenzt ist. Deshalb ist der herkömmliche Frequenz- oder Phasenmodulator nicht dazu geeignet, Modulatiönseffekte wie Vibrato und Choreffekte für ein elektronisches Musikinstrument zu erzielen. -

Ziel "der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein neuartiges Abtastmodulationssystem mit Modulati-onscharakteristiken, bei denen eine Modulationstiefe, proportional der Frequenz des zu modulierenden Eingangssignals ist und die maximale Modulations^ tiefe ± l( /4-Kreisbögen übersteigt, und welches deshalb günstig verwendet werden kann, um die Modulationseffekte eines elektronischeen Muskinstruments zu erzielen.

Das Modulationssystem gemäss der Erfindung besteht aus einer Tonfrequenz-Signalquelle, die die Musik darstellt, einer Abtastvorrichtung, die mit der Tonfrequenz-Signalquelle verbunden ist, um das To'nfrequenzsighal abzutasten und Abtastsignale zu erzeugen, die jeweils die Augenblicksamplitude de,s Tonfrequenzsignals darstellen,

einer Speichervorrichtung, die mit der Abtastvorrichtung gekoppelt ist, um die von der Abtastvorrichtung gelieferten Abtastsignale einzeln zu speichern,

einer Ausgangsvarrichtung, die mit der Speichervorrichtung zum Auslesen der in der Speichervorrichtung gespeicherten einzelnen Abtastsignale gekoppelt ist,

einer Steuervorrichtung, die eine Äbtastimpulsfolge und eine Leseimpulsfolge erzeugt, wobei die Abtastimpulsfolge eine Durchschnittsfrequenz hat, die höher als das Doppelte der Tonfrequenz ist, und an die Abtastvorrichtung angelegt wird, um das Tonfrequenzsignal von der Tonfrequenz-Signalquelle abzutasten, und wobei die Leseimpulsfolge die gleiche Frequenz wie die genannte Durchschnittsfrequenz aufweist und an die Ausgangsvorrichtung angelegt wird, um die in der Speichervorrichtung ge-

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speicherten Abtastsignale auszulesen, und aus einer Modulationssignalquelle zur Erzeugung eines Modulationssignals unterhalb der Hörfrequenz, welches mindestens eine der beiden Frequenzen der Abtastimpulsfolge und der Leseimpuls folge oder beide moduliert, um einen periodischen Unterschied zwischen dem Abtasten des Hörfrequenzsignals und dem Auslesen der Abtastsignale herzustellen.

Diese und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich werden, in denen

Pig. 1 ein Blockdiagramm einer AusfUhrungsform des Abtastmodulationssystems gemäss der Erfindung ist,

Pig« 2 ein Beispiel für Wellenformen ist, die den Abtastmodulationsvorgang in dem System der Erfindung zeigen,

Fig. 3 bis Pig. 10 Blockdiagramme weiterer AusfUhrungsformen des Abtastmodulationssystems der vorliegenden Erfindung zeigen, und

Fig. 11 bis Fig. 13 Blockdiagramme eines elektronischen Musikinstrumentes mit dem Abtastmodulationssystem der Erfindung zeigen.

Nachfolgend werden in den Einzelheiten die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Gemäss Fig. 1 umfasst das Abtastmodulationssystem der Erfindung eine Tonfrequenz-Signalquelle 10, die die Musik darstellt, wie z.B. ein elektronisches Musikinstrument, ein Platten- oder ein Bandgerät, einen Eingangstiefpass 11, der mit der Tonfrequenz-Signalquelle 10 verbunden ist, eine Abtastvorrichtung 12, die mit einer Ausgangsklemme des Eingangstiefpasses 11 verbunden ist, eine Speichervorrichtung 13> die mit der Abtastvorrichtung 12 verbunden ist, eine mit der Speichervorrichtung 13 gekoppelte Ausgangsvorrichtung l4, eine Steuervorrichtung 15, die mit

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der Abtastvorrichtung 12 und mit der Ausgängsvorrichtung l4 gekoppelt ist,, und eine Modulationssignalquelle l8, die mit der Steuervorrichtung 15 verbunden isto Die Steuervorrichtung 15 besitzt Impulsgeneratoren l6 und 17., die eine Äbtästimpulsfolge (b) und eine Leseimpulsfolge (e) erzeugen.

Die Abtastimpulsfolge (b) wird ah die Abtastvorrichtung 12 zum Abtasten eines Ausgangssignals (a) vom Eingangstiefpass 11 angelegt. Die Äbtastsignale (c) von der Abtastvorrichtung 12 besitzen Informationen über die jeweilige Augenblicksamplitude des Tonfrequenzsignals, und sie werden in einer bestimmten Reihenfolge, d.h. in der Abtastreihenfolge, in Speicherzellen in der Speichervorrichtung Ij5 gespeichert. Die Abtastsignale (c), die in der Speichervorrichtung Ij5 gespeichert sind, werden von der Ausgangsvorrichtung 14 aufgrund der Leseimpulsfolge (e) ausgelesen, die von der Steuervorrichtung 15 angelegt wird. Das Auslesen der Abtastsignale (c) geschieht in einer bestimmten Reihenfolge, in der die Abtastsignale (c) gespeichert worden sind. Die ausgelesenen Abtastsignale (d) sind Duplikate der Abtastsignale (c) von der Abtastvorrichtung 12.

Zwischen dem Abtasten und dem Auslesen gibt es eine Zeitverzögerung. Diese ist durch die Abtastimpulsfolge (b) und/oder die Leseimpulsfolge (e) steuerbar. Wenn eine Augenblicksfrequenz der Leseimpulsfolge (e) höher ist' als die der Abtastimpulsfolge in diesem Augenblick, wird die Zeitverzögerung zwischen Abtasten und Auslesen kürzer. D.h., dass eine Phasenverzögerung des Tonfrequenzsignals verringert wird oder dass das Tonfrequenzsignal zu einer hohen Frequenz hin frequenzmoduliert wird. Wenn die Augenblicksfrequenz der Leseimpulse (e) niedriger ist als die Augenblicksfrequenz der Abtastimpulse (b), dann wird die Zeitverzögerung länger. D_oh_Q, dass die Phasenverzögerung des Tonfrequenzsignals vergrössert wird oder dass das Tonfrequenzsignal zu einer niedrigen Frequenz hin frequenzmoduliert wird.

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Die minimale Verzögerungszeit muss ein positiver Wert einschliesslich Null sein, da das Abspeichern dem Auslesen vorangehen mussο Die maximale Verzögerungszeit ist durch die Grosse der Speichervorrichtung 1J> begrenzt, weil eine lange Verzögerungszeit erzielt wird durch Abspeichern vieler Abtastsignale in den Speicherzellen der Speichervorrichtung 13« In der vorliegenden Erfindung wird die Verzögerungszeit durch das Modulationssignal (g) moduliert, das unter der Hörfrequenz liegt, z.B. bei 0,5 bis 10 Hz, und das von der Modulationssignalquelle 18 erzeugt wird. Z.B. wird die Frequenz der Leseimpulsfolge (e) von dem in Fig. 1 gezeigten Modulationssignal (g) moduliert.

Fig. 2 zeigt eine Gruppe von Wellenformen zur Erklärung der Arbeitsweise der Modulation. Das Ausgangssignal (a) vom Eingangstiefpass 11 wird in dem Moment abgetastet, wo die Abtastimpulsfolge (b) geliefert wird. Die Abtastsignale (c) werden in der Speichervorrichtung gespeicert und von der Leseimpulsfolge (e) in dem Augenblick ausgelesen, in dem der Leseimpuls angelegt wird. Die Pause in der Leseimpulsfolge (e) wird durch das Modulationssignal (g) moduliert. Deshalb haben auch die ausgelesenen Abtastsignale (d) eine modulierte Periode» Die ausgelesenen Abtastsignale (d) v/erden in der Ausgangsvorrichtung l4 gefiltert, um in den ausgelesenen Abtastsignalen (d) enthaltene Frequenzkomponenten der Leseimpulse auszuschliessen. Ein endgültiges Ausgangssignal (f) an der Ausgangsklemme 19 ist ein phasenmoduliertes Signal des originalen Ausgangssignals (a).

Der Eingangstiefpass 11 soll in dem Tonfrequenzsignal enthaltene Frequenzkomponenten ausschliessen, die höher sind als die halbe Frequenz der Abtastimpulse (b). Dies ist zur Fehlervermeidung nach dem Nyquist-Abtasttheorem erforderlich. Wenn die Abtastimpulsfolge eine Frequenz aufweist, die höher ist als das Doppelte der höchsten Frequenzkomponente in dem Tonfrequenzsignal, oder wenn das Tonfrequenzsignal keine hochfrequenten Komponenten aufweist und die obige Bedingung erfüllt-, dann können der Tiefpass 11 zwischen der Tonfrequenz-Signalquelle

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-βίο und der Abtastvorrichtung 12 weggelassen werden. Das Tonfrequenzsignal kann direkt von der Abtastvorrichtung 12 abgetastet werden.

Das Filtern der Prequenzkomponenten der Leseimpulse (e) aus den ausgelesenen Abtastsignalen (d) wird wirksam durch eine Abtast- und Halteschaltung erzielt, die die entsprechende Amplitude, der ausgelesenen Abtastsignale hält, bis die nächste neue Abtastung ausgelesen wird, um eine Treppenspannung (h) zu erzeugen, wie sie in der Pig. 2 gezeigt wird_a Die Prequenzkomponenten der Leseimpulse (e) werden durch die Abtast- und Halteschaltung praktisch ausgeschlossen.

Die Abtastimpulsfolge (b) kann anstelle der Leseimpulsfolge (e) durch das Modulationssignal (g) frequenzmoduliert sein, um die Phasenmodulation der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Weiterhin können sowohl die Abtastimpulsfolge (b) als auch djs Leseimpulsfolge (e) durch das Modulationssigrjal (g) frequenzmoduliert sein. Die Phasenmodulation der vorliegenden Erfindung.. wird durch einen periodischen Unterschied zwischen der Periode des Auslesens der Abtastsignale (c) in der Speichervorrichtung und der Periode des Abtastens dieser Abtastsignale (c) erreicht.

Die Abtast- und die Leseimpulsfolge müssen die gleiche Durchschnittsfrequenz zueinander in einer Periode des Modulationssignals (g) haben. Anderenfalls wird die Verzögerungszeit unerwünschterweise negativ oder nimmt einen sehr grossen positiven Wert an. ■ .

Pig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems der vorliegenden Erfindung* die einen Sohieberegisterspeicher als Speichervorrichtung IJ verwendet. Der Eingangstiefpass 11 ist mit einer Klemme JO verbunden=· In dem Schiebe« register IJ gibt es eine Vielzahl von Speicherzellen M,, Mp, . .„ .S4 * die in Kaskade geschaltet sind. Die vorjäer Ab-

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tastvorriehtung 12 angelegten Abtastimpulssignale werden seriell in einer Zeile von Speicherzellen verschoben und von einer Atfsgangsvorriehtung l4 ausgelesen. Das Verschieben der Abtastsignale geschieht durch die Abtastimpulsfolge und die Leseimpulsfolge, die die identische Augenblicksfrequenz zueinander haben und von der Steuervorrichtung 15 erzeugt werden«, Die ^erzögerungszeit D zwischen dem Abtasten und dem Lesen wird durch die Zahl der Speicherzellen η und die Frequenz f der Abtastimpulse bestimmt und ausgedrückt durch die Gleichung D=n/f . Die Verzögerungszeit D ist gemäss der Modulation entweder der Zahl der Speicherzellen η oder der Frequenz f. der Abtastimpulsfolge moduliert. In der Fig. 3 moduliert die Modulationssignalquelle 18 die Frequenz der Abtastimpulsfolge •sowie die Frequenz der Leseimpulsfolge, die beide von der Steuervorrichtung 15 erzeugt werden.

Die Modulation der Verzögerungszeit D erzeugt eine Phasenmodulation. Wenn das Tonfrequenzsignal x(t) durch die Gleichung

x(t) = A sin 2/^ft (1)

dargestellt wird, wobei A und f Amplitude bzw, Frequenz des Tonfrequenzsignals bedeuten, wird das verzögerte Signal y(t) dargestellt durch

y(t) = A sin(2Tf(t-D)) (2)

wobei D die Verzögerungszeit ist. Wenn die Verzögerungszeit durch das Modulationssignal moduliert wird, wie das durch die Gleichung

D = D₀ - D_msin 2-*f_mt

ausgedrückt wird, wobei D_fi eine durchschnittliche Verzögerungs zeit und D die maximale Abweichung der Verzögerungszeit ist, dann ist y(t) folgendermassen auszudrücken:

y(t) = A s±n{2 Jf ft - 2 ^f D_Q + 2/TfD_1nS in2 ^f^t) (4)

Die Gleichung (h) zeigt, dass das Signal x(t) im Durchschnitt um die Verzögerungszeit D„ verzögert wird und weiterhin in der Phase durch das Modulationssignal moduliert wird.

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Das Abtastmodulationssystem der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch Modulationskennlinien, bei denen die Modulationstiefe 2 iffO proportional der Frequenz des Tonfrequenzsignars f ist und die Modulationstiefe.. 2TfD den-^-Kreisbogen überschreiten und grosser werden kann. Solch eine Kennlinie ist sehr geeignet für die Modulationseffekte in einem elektronischen Musikinstrument. Z_nB. ist der Vibratoeffekt eine Frequenzmodulation mit einem konstanten Prozentsatz ah Modulationstiefe. Die Gleichung (4) zeigt, dass der konstante Prozentsatz an Moduiationstiefe der Frquenzmodulation durch die vorliegende Erfindung erreicht wird.

Figo 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems der vorliegenden Erfindung, das eine Klemme 30, eine Ausgangsklemme 19, Schalter S-,, Sp, .... Sp , Kapazitäten C₁, Cg, „„.. C_2n* Pufferverstärker Α_χ, A_g, .... Ag_n, die Steuervorrichtung 15 und die Modulationssignalquelle l8 umfasst. Die Pufferverstärker A-,, Ap, ....Ap haben eine hohe Eingangsimpedanz und die Verstärkung Eins. Die Kapazitäten C,, C_? Cp liegen zwischen den Eingangsklemmen der Pufferverstärker und Masse. Der Schalter S-, verbindet die Klemme JO und die Eingangsklemme des Pufferverstärkers· A, . Die Schalter S , ... Sp verbinden die Pufferverstärker A-,, Ap, ... A„ in Kaskade. Die Schaltergruppen S,, S^, o,.Sp , und Sp, S₁., '"-Sp werden von den Impulsfolgen 31 bzw. 32 abwechselnd geschlossen und geöffnet, die von der Steuervorrichtung 15 geliefert werden. Die Impulsfolgen 31 und 32 entsprechen der Abtast- bzw. der Leseimpulsfolge „ Beispiele für die Impulsfolgen J>1 und 32 werden in der Fig. 4 gezeigt»

Der Schalter S-, tastet die Augenblickamplitude des Ausgangssignals des Eingangstiefpasses 11, die an die Klemme 30 angelegt wird, ab. Das Abtastsignal wird in der Kapazität C-, als eine Spannung V-, über der Kapazität C-, gespeichert. Wenn

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der Schalter S-. geöffnet wird, wird die Spannung V, gehalten., und wenn der Schalter S„ geschlossen wird, dann wird die Spannung V-, durch den Pufferverstärker A₁ auf die Kapazität Cp übertragen. Nachdem die Spannung V-, auf die Kapazität Cp übertragen worden ist, werden die Schalter S-, und S., geschlossen und der Schalter S₂ wird geöffnet, so dass die Spannung V₁ auf die Kapazität C^ übertragen wird. Dann wird die Kapazität C₁ mit einem neuen Abtastsignal Vp aufgeladen. Dementsprechend wird das Abtastsignal in der Kapazität C-, nach n-maligem Schalten der Schalter Sp, S^, .«,. Sp an die Ausgangsklemme des Pufferverstärkers A₀ übertragen. Pur die Frequenz f der Impulsfolgen 31 und j52 und die Zahl η ist die Verzögerungszeit D auszudrücken durch (n/f )„ Die Frequenz f ist durch die Modulationssignalquelle 18 moduliert, um so die Verzögerungszeit D = (n/f ) zu modulieren. Die von dem Schalter S„ auf der Kapazität Cp gelesenen Ausgangsabtastungen werden durch den Pufferverstärker Ap gegeben, und die ausgelesenen Abtastungen werden durch einen Tiefpass 45 gefiltert. Infolgedessen ist das Signal an der Klemme J50 phasenmoduliert und erscheint an der Ausgangsklemme I9.

Wenn die Zahl η = 80 ist und f = 4θ kHz z.B., dann wird die

Zahl der Kapazitäten 2n = I60 und die Verzögerungszeit D ist 2 ms. Wenn f = 8O kHz, wird die Verzögerungszeit D 1 ms. Wenn demnach f zwischen 4θ und 80 kHz moduliert ist, wird eine

Verzögerungsmodulation von 1 ms erhalten. Dies entspricht einer Phasendauer von J>6 Grad bei einem Tonfrequenzsignal von 100 Hz, 360 Grad bei 1 kHz und 36ΟΟ Grad bei 10 kHz.

Das Schieberegister mit 160 Stufen ist leicht mit einer integrierten Schaltung zu verwirklichen. Die Ausführungsform der Fig.4 zeigt eine gemeinsame Grundoperation eines Ladungs-Übertragungs-Elementes, wie eines "Eimerkettenelementes" oder eines ladungsgekoppelten Elementes.

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Pig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems, die eine Vielzahl von Sohieberegisterspeichern verwendet. Das Ausgangssignal vom Eingangstiefpass 11 gelangt auf eine Klemme 30 und wird von der Abtastvorrichtung 12 abgetastet. Die Abtastsignaie werden an die Speichervorrichtung -13 gegeben, die einen Verteiler 40 und drei Schieberegisterspeicher 41,42, 4^ aufweist. Die Abtastsignale werden von den Schaltern 51/52, 53 in dem Verteiler 40 auf die ersten Stufen der Schieberegisterspeicher 4l,42,4j verteilt. Die auf die ersten Stufen der Schieberegisterspeicher 41,42,43 gegebenen Abtastsignale werden durch die Speicherzellen in den Schieberegistern immer dann verschoben, wenn die abgetasteten Signale an die ersten Stufen angelegt werden. Die Ausgangsvorrichtung 14 enthält drei Schalter 6l,62 und 63, die zwischen den letzten Stufen der Schieberegisterspeicher 41,42,43 und dem Ausgangstiefpass 45 liegen. Die Schalter 61,62,63 lesen die Abtastsignale in den letzten Stufen der Schieberegisterspeicher 4l,42 und 43» ,

Die Abtastvorrichtung 12 wird gemäss der Abtastimpulsfolge von einem Impulsgenerator l6 in der Steuervorrichtung I5 betätigt. Der Abtastimpuls wird auf einen Ringzähler 44 mit drei Stufen gegeben, von dem drei phasenverschobene Impulsfolgen A, B und C abgenommen werden, die z.B. in der Fig. 6 gezeigt werden. Die Impulsfolge A wird auf einen Schalter 5I, das Schieberegister 4l und den Schalter 6l gegeben. Die Impulsfolge B wird auf den Schalter 52j das Schieberegister 42 und den Schalter 62 gegeben und die Impulsfolge C wird auf den Schalter 53* das Schieberegister 43 und den Schalter 63 gegeben. Die an den Verteiler 4o angelegten Abtastsignale werden in einer bestimmten Reihenfolge auf die Schieberegister 4l,42 und 43 verteilt, d.h. ein Abtastsignal der drei Abtastungen gelangt auf eines der drei Schieberegister 4l, 42 und 43. Die verteilten und verschobenen Äbtastsignale in den drei Schieberegistern 4l, 42, 43 werden in der bestimmten Reihenfolge durch die Ausgangsvorrichtung 14 wieder zusammengesetzt, um sie in der Abtastreihenfolge aufzureihen.

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- Ii -

Die Verzögerungszeit D des in Fig. 5 gezeigten Abtastmodulationsgerätes wird durch die Zahl N der Schieberegisterspeicher, die Zahl der Speicherzellen η in den entsprechenden Schieberegistern 4l, 42 und 4j und die Frequenz f des Abtastimpulses bestimmt, wie durch die Gleichung

D = nN-f

auszudrücken ist. In der Fig. 5 moduliert die Modulationssignalquelle 18 die Frequenz f . Deshalb ist die Verzögerungszeit D moduliert, und damit ist das gefilterte Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 19 phasenmoduliert. Wenn die Zahl N gross ist, kann die Zahl η klein sein, d.h. die Schieberegister haben nur wenige Stufen und die Anzahl der Verschiebungen kann klein sein. Deshalb werden die Abtastsignale mit nur geringer Verfälschung durch Rauschen und Verzerrung ausgelesen.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ausführungsform zu der der Fig. 5· In Fig. 6 sind die Abtastvorrichtung 12 und der Verteiler 40 der Fig. 5 in einer Abtastvorrichtung 12 mit drei Abtastern vereinigt, d.h. die Sehalterabtastvorrichtung 12 hat drei Abtaster 71, 72, 73, die durch die Impulsfolgen A, B bzw. C betätigt werden. Die Impulsfolgen A, B, C werden von einer Steuervorrichtung 15 durch einen Dreiphasenoszillator erzeugt. Die Frequenzen der Impulse A, B und C werden durch die Modulationssignalquelle 18 moduliert. In Fig. 6 werden alle Impulsfolgen A, B, C zum Abtasten, Verschieben und Auslesen verwendet .

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems. In Fig. 7 wird das Ausgangssignal des Eingangstiefpasses 11 an die Klemme JO angelegt und durch einen Abtaster 47 in der Abtastvorrichtung 12 abgetastet. Die Abtastvorrichtung 12 enthält weiterhin eine Verteilungsvorrichtung 48. Eine Speichervorrichtung IJ umfasst die Speicherzellen Μ,, Mp, .... M , und die Eingangsklemmen der Zellen sind mit

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den Ausgangsklemmen der Verteilungsvorrichtung 48 verbunden. Die abgetasteten Signale vom Abtaster 47 werden einzeln durch die Verteilungsvorrichtung 48 auf die Speicherzellen M₁, Mp, .... M verteilt. Eine von der Steuervorrichtung 15 erzeugte Abtastimpulsfolge betätigt einen Abtaster 47 und die Verteilungsvorrichtung 48. Eine Ausgangsvorrichtung 14 umfasst einen Schalter 49 und einen Ausgangstiefpass 45» Der Schalter 49 ist mit den entsprechenden Speicherzellen M-,, Mp.... M zum Auslesen der Abtastsignale verbunden, die in den Speicherzellen in einer bestimmten Reihenfolge gespeichert sind, und zwar in der Reihenfolge der Abtastung und Verteilung. Eine von der Steuervorrichtung 15 erzeugte Leseimpulsfolge steuert den Schalter 49. Der Verteiler 48 wählt die Speicherzellen z.B. in der Reihenfolge M-,, JYL .. „ „ M , um dann wieder zu M zurückzukehren. Dann wählt der Schalter 49 auch die Speicherzellen in derselben Reihenfolge an, in der sie der Verteiler 48 anwählt. Jedes der Abtastsignale wird nach dem Speichern ausgelesen.

Es besteht eine Zeitverzögerung zwischen dem Einspeichern oder Abtasten und dem Lesen. Wenn der Abtast- und der Leseimpuls die gleiche Frequenz haben, ist die Verzögerungszeit D konstant. In der Fig. 7 werden die von der Steuervorrichtung 15 erzeugten Abtast- und Leseimpulsfolgen durch die Modulationssignalquelle 18 moduliert.

In der Steuervorrichtung 15 wird ein Impulsgenerator 24 durch einen Frequenzmodulator 22 und 2^ frequenzmoduliert, um die Abtast- und die Leseimpulsfolge zu erzeugen und zu modulieren. Das Modulationssignal wird von der Modulationssignalquelle 18 an den Frequenzmodulator 2j5 gegeben. Andererseits wird das Modulationssignal durch einen Inverter 25 in der Phase invertiert und auf den Frequenzmodulator 22 gegeben. In diesem Beispiel der Fig_o 7 haben die Abtast-und die Leseimpulsfolge

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dieselbe Frequenz im Durchschnitt wie die Frequenz des Impulsgenerators 24. Ein anderes Verfahren, diese Durchschnittsfrequenzen zueinander gleich zu halten, ist die Verwendung einer Technik mit phasenstarrer Schleife (PLL·). Die PLL-Technik ist bekannt als ein Verfahren, bei dem eine Frequenz eine andere verfolgt, und um Frequenzmodulation oder Frequenzjitter eines Signals auszuschliessen.

Das Abtastsignal in jeder Speicherzelle M-,, M_? .... M muss gelesen werden, bevor ein neues abgetastetes Signal von dem Verteiler 48 verteilt wird. Anderenfalls geht die Information des Abtastsignals verloren. Deshalb muss die Mahl der Speicherzellen durch den Verteiler 48 beim Abspeichern der Ausleseauswahl der Speicherzellen durch den Schalter 49 vorangehen, d.h. die Leseauswahl darf nicht durch die nächste Abspeicherauswahl überholt werden. Dank der Ausführungsform der Fig. 7 gibt es dort nur zwei Verschiebungen des abgetasteten Signals, d.h. das Abspeichern und das Lesen, und deshalb ist das abgetastete Signal nur wenig durch Rauschen und Verzerrung verfälscht.

Bei z.B. 40 Speicherzellen (n=4o), einem Abtastpuls von 4o kHz und einem Lesepuls mit der Durchschnittsfrequenz von 40 kHz, ist eine Schwankung zwischen 39,2 und 40,8 kHz erforderlich zur Modulation eines 1 kHz-Tonfrequenzsignals in der Phase über 360 Grad durch ein 10 Hz-Modulationsslgnal. In der Ausführungsform der Fig. 7 können die Abtast- und die Leseimpulsfolge die gleiche Augenblicksfrequenz haben. In diesem Fall können einer der Frequenzmodulatoren 22 und 23 und der Inventer 25 weggelassen werden. Die Zahl der Speicherzellen steigt jedoch, um die gleiche Modulationstiefe wie bei der Ausführungsform der Fig. 7 zu erhalten.

Fig. 8 zeig: eine weitere Ausfülirsingsfora äez Äbt-r-steoavlat-ion

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systems der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 8 hat die Abtastvorrichtung 12 eine Vielzahl von Abtastern fl_s 72, 73 bzw. 74, die an einem Ende mit der Klemme 3>O verbunden sind« Die anderen Enden der Abtaster sind mit ersten Stufen einer Vielzahl von Schieberegisterspeichern 4l, 42, 43* 44 verbunden, die jeweils eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Speicherzellen aufweisen. Eine Anzahl Schalter 6l, 62, 6j>, in d.er Ausgangsvorrichtung 14 ist mit,,.den letzten Stufen der Schieberegister 4l, 42, 43, 44 verbunden. Die Steuervorrichtung besitzt Impulsgeneratoren 20 und 21 in der Form von Ringzählern.

Der -Impulsgenerator 20 erzeugt vier phasenverschobene Impulsfolgen A, B, C, D, die entsprechend auf die Abtaster 71> 72, 73* 7^ und die Schieberegisterspeicher" 4l, 42, 43, 44 gegeben werden. Die Abtastimpulsfolgen A, B, C, D tasten das an die Klemme 30 angelegte Signal abwechselnd ab .und liefern .Abtastsignale an die Schieberegisterspeicher 4l, 42, 43, 44. Die Abtastsignale, in den entsprechenden Schieberegistern werden zu den nächsten Stufen durch die Speicherzellen verschoben gemäss den Abtastimpulsfolgen A, B, C, bzw. D. Der Impulsgenerator 21 erzeugt vier phasenverschobene Impulsfolgen A*,- B¹, C*, D¹ zum Lesen. Die Schalter 6l, 62, 63, 64 lesen die abgetasteten Signale an der letzten Schieberegisterstufe ab. Die ausgelesenen Abtastsignale werden auf einen Tiefpass 45 gegeben und gelangen auf die Klemme 19. Das modulierende Signal der Modulationssignalquelle l8 moduliert die Frequenz der Abtastimpulsfolgen A, B, fi, D. Das Verschieben der Abtastsignale in den Speicherzellen kann zu jeder Zeit durchgeführt werden, wenn die Abtastsignale in den letzten Stufen der Schieberegister 41, 42, 43, 44 von den Schaltern 6X, 62., 63, 64 gemäss den Leseimpulsfolgen A^{, B⁸, C*, bzw» D* ausgelesen sind ο

Wig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems der vorliegenden Erfindung. Dabei hat die Speichervorrichtung 13 einen ersten Speicher 100 mit einer Serieneingangsklemme, eine Vielzahl von Speicherzellen M-,, Mp, .... M und eine Vielzahl von parallelen Ausgangsklemmen., die mit den genannten Speicherzellen verbunden sind. Die Serieneingangsklemme ist mit der Abtastvorrichtung 12 verbunden, um die Abtastsignale von der Abtastvorrichtung 12 zu empfangen. Die Abtastsignale, die an die erste Stufe, die Speicherzelle M,, angelegt werden, werden durch die in Kaskade geschalteten Speicherzellen M,, Mp, .... M gemäss einem Abtastpuls (b) verschoben, der von der Steuervorrichtung 15 geliefert wird. Die Speichervorrichtung I^ enthält weiterhin einen Satz von Übertragungsschaltern 101 und einen Pufferspeicher 102. Der Pufferspeicher besitzt eine Vielzahl von Speicherzellen m,, mp, .... m , die mit der Vielzahl paralleler Ausgangsklemmen über eine Vielzahl von Schaltern verbunden sind, die in dem Übertragungsschalter 101 enthalten sind, um die in den Speicherzellen M,, Mp, .... M gespeicherten abgetasteten Signale zu empfangen. Die Speicherzellen m-,, hip, .... m sind auch mit einer Vielzahl von Schaltern verbunden, die in der Ausgangsvorriehtung 14 enthalten sind. Die Ausgangsvorrichtung 14 liest die in den Speicherzellen m,, iru, .... m gespeicherten Abtastsignale nacheinander gemäss der Leseimpulsfolge (e) aus, die von der Steuervorrichtung 15 geliefert wird, und gibt die Abtastsignale auf die Ausgangsklemme 19.

Die Steuervorrichtung 15 hat einen Impulsgenerator 16, der die Abtastimpulsfolge (b) erzeugt, einen Zähler I03, einen Impulsgenerator 104, einen Ringzähler I05 und einen Detektor 106. Tier Impulsgenerator 104 treibt den Ringzähler I05. Der Ringzähler 105 wählt die Schalter in der Ausgangsvorrichtung 14 nacheinander an. Der Enofdetektor 106 ermittelt die Zeit, zu der der Schalter mit der Bezeichnung END in der Ausgangsvorrichtung 14 von dem Lesepuls (e) angewählt wird, und lie-

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fert ein Impulssignal zum Rücksetzen des Zählers 1OJ und zur Betätigung des Übertragungsschalters 10I₀ Die Länge des Ringzählers 105 ist .bestimmt durch die Zahl J der Zählimpulse in der Äbtastimpulsfolge (b) im Zähler 1OJ vor dem Rücksetzen,, Die Zahl J der Zählung entspricht der Anzahl der vor dem Rücksetzen abgetasteten Abtastsignale_o Diese Abtastsignale werden in den Speicherzellen M-,, M₂-, „,„<, Mj gespeichert und in die Speicherzellen m.,, m_o, »-„β m_T übertragen^ Jetzt wird die Länge des

Ringzählers auf J geänderte Deshalb werden die Abtastsignale in der Reihenfolge m_T, m_T ·,, _o «> „ _o m, nach dem Rücksetzen ausgelesen_e Die Länge J des Ringzählers 105 bestimmt den Startpunkt des Auslesens der Speicherzellen,, d_oi_o m_T. Wenn das Ab— tastsignal in der Speicherzelle In₁ ausgelesen worden ist, liefert der Endedetektor erneut das Impulssignal für das Rücksetzen und Übertragen.

Die Schalter in dem Übertragungsschalter 101 übertragen die Abtastsignale von den Speicherzellen M₁, M₂, .... M_n in die Speicherzellen m,, m_Q, .... m , wenn das Impulssignal zur Übertragung angelegt wird. Der Zähler 1OJ zählt die Zahl der Impulse in der Abtastimpulsfolge zwischen dem erstgenannten Rücksetzen und dem letzteren Rücksetzen. Infolgedessen werden die an die Speichervorrichtung IJ gelieferten Abtastsignale von.der Äusgangsvorrichtung 14 in der Reihenfolge der Abtastung ausgelesen. Zwischen dem Abtasten und dem Lesen besteht eine Zeitverzögerung. Die Verzögerungszeit entspricht der Länge des Ringzählers 105· Die Impulsgeneratoren Vo und 104 werden durch den Modulationssignalgenerator l8 und einen Inverter 216 in entgegengesetzten Richtungen zueinander frequenzmoduliert. Die Modulationssignalquelle 18 ist so verbunden, dass sie die Abtastimpulsfolge (e) frequenzmoduliert,, Die Frequenz der vom Impulsgenerator 104 erzeugten Impulsfolge "wird in entgegengesetzter Richtung zur Frequenz der Abtastimpulsfolge (e) durch die Modu-

lations^quelle l8 und den Inverter 216 moduliert. Demnach wird signal

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die vom Zähler 103 zwischen zwei aufeinander folgenden Rücksetzimpulsen gezählte Zahl J moduliert. Damit wird die Länge des Ringzählers 105 entsprechend dem Modulationssignal moduliert.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems der vorliegenden Erfindung. Dabei besitzt die Speichervorrichtung 13 einen ersten Speicher 122 und einen zweiten Speicher 124. Der erste Speicher 122 hat eine Vielzahl von Speicherzellen M-,, M„, .... M , einen Satz paralleler Eingangsklemmen und einen Satz paralleler Ausgangsklemmen, die mit den genannten Speicherzellen verbunden sind. Der zweite Speicher 124 besteht aus einer weiteren Vielzahl von Speicherzellen Hi₁, m₂, .... m und einem weiteren Satz paralleler Eingangsklemmen, die mit den Speicherzellen m-,, nu, .... m verbunden sind, welche in Kaskade geschaltet sind. Eine Serienausgangsklemme ist mit der letzten Stufe nu der Speicherzellen verbunden. Die parallelen Ausgangsklemmen der Speicherzellen M₁, M₂, .... M sind mit den parallelen Eingangsklemmen der Speicherzellen nu, m„, m .... m über entsprechende der Übertragungsschalter in einem Übertragungsschalter 123 verbunden. Die Serienausgangsklemme ist mit einem Ausgangstiefpass 45 verbunden. Eine Abtastvorrichtung 121 besitzt eine Vielzahl von Abtastschaltern, um den Satz paralleler Eingangsklemmen des ersten Speichers 122 mit der Klemme 30 zu verbinden. Die Steuervorrichtung 15 weist einen Impulsgenerator 16, 104, ein digitales Schieberegister 132, einen Zähler 130 und einen Speicher 131 auf.

Zuerst zählt der Zähler I30 bis zur maximalen Zählzahl J, die durch den Speicher 13I bestimmt wird, und liefert einen Übertragungsimpuls an den Übertragungsschalter 123* Rücksetζimpulse an das digitale Schieberegister I32 und den Zähler I30 selbst und einen Setzimpuls an den Speicher· 132.* ""Tor dem Rücksetzen des digitalen Schieberegisters 132 taster:- die Abtast-

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schalter in der Abtastvorrichtung 121 entsprechend einem Satz von Impulsfolgen, die von dem digitalen Schieberegister erzeugt werden, das an die Klemme JQ vom Eingangstiefpass 11 angelegte Signal ab und verteilen die Abtastsignale auf die Speicherzellen M₁, Mp, ..... M„. in der Reihenfolge der Indizes. Die Speicherzelle M_K ist die letzte, die von den Abtastschaltern angewählt wird, bevor das digitale Schieberegister 1J2 zurückgesetzt wird. Die Zahl K wird in dem Speicher Ij51 durch den 'Setzimpuls gespeichert. Die Abtastsignale, die in den Speicherzellen M,, Mp, .... M„ gespeichert sind, werden von dem Übertragungsimpuls über den Übertragungsschalter 125 auf die Speicherzellen Hi₁, nu, <,.„,, nv übertragen. Die in dem Speicher I3I gespeicherte Zahl K begrenzt die maximale gezählte Zahl des Zählers 1^0. Während der Zähler I50 K Leseimpulse zählt, die von dem Impulsgenerator 104 erzeugt werden, verschieben die K Impulse die Abtastsignale in den Speicherzellen m-., nip, .... m_K der Reihe nach in Richtung auf die Serienausgangsklemme und geben sie in den Ausgangstiefpass 45. Das digitale Schieberegister lj?2 startet damit, die Abtastschalter in dem Schalter START anzuwählen. Das digitale Schieberegister wird von dem Impulsgenerator l6 getrieben. Wenn der Zähler I50 die maximale Zählzahl K zählt, erreicht das Schieberegister 132 den K-ten 'Abtastschalter, und die neuen Abtastsignale sind auf die Speicherzellen M₁, M„, .... M_R verteilt. Der Zähler 1^0 liefert erneut den Übertragungsimpuls, die Rücksetzimpulse und den Setzimpuls. Das Übertragen der Abtastsignale geschieht, nachdem alle Abtastsignale in dem zweiten Speicher 124 ausgelesen sind. Die an der Serienausgangsklemme abgelesenen Abtastsignale werden auf den Ausgangstiefpass 45 gegeben, um die Preqüenzkomponenten der Leseirapulsfolge auszuschliessen, die vom Impulsgenerator 104 erzeugt wird. Die Verzögerungszeit wird durch die maximale Zählzahl K bestimmt. Die Zahl K kann durch den Modulationssignalgenerator 18 moduliert sein, der mindestens die beiden Pulsgeneratoren l6 und 104 moduliert. In der Ausführungsform der

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Fig. 10 ΓHessen die Abtastsignale in entgegengesetzter Richtung im Vergleich au der der Fig, 9»

In den oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Speichervorrichtung 15 verkörpert werden durch ein Ladungsübertr&sungselement wie ein "Eirnerkettenelement" und ein ladungsgekc>ppeltes Element. Die Kapazitäten können als Speicherzellen verwendet vier den.

Die Abtastvorrichtung kann aus einem Analog-Pigital-Konverter bestehen. Die Speichervorrichtung Ij5 kann mit digitalen Speichern ausgerüstet sein, die von dem ADC konvertierte Digitalsignale speichert. Die Ausgangsvorrichtung 14 kann aus einem Digital-Analog-Konverter bestehen, um die Digitalsignale in den digitalen Speichern in ein Analogsignal umzuwandeln.

Die Grenzfrequenzen des Eingangstiefpasses 11 und des Ausgangs· tiefpasses 45 können proportional zu der Frequenz des Abtastpulses bzw. des Lesepulses gesteuert werden, um eine wirksame Filterung zu erzielen. Die Abtast/Halte-Schaltung ist ein Beispiel für den Ausgangstiefpass.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems für ein elektronisches Musikinstrument. Dabei ist eine elektronische Orgel 210 mit dem Eingangstiefpass 11 verbunden, welcher mit zwei Kanälen jJOIj 502 des Modulationsgerätes in Verbindung steht, von denen einer aus einer Abtastvorrichtung 12, einer Speichervorrichtung IJ, einer Ausgangsvorrichtung lh und einer Steuervorrichtung IS, die mit einer Modulationssignalquelle l8 verbunden ist, besteht, und von denen der andere aus einer zweiten Abtastvorrichtung 212, einer zweiten Speichervorrichtung 215» einer zweiten Ausgangsvorrichtung 2l4 und einer zweiten Steuervorrichtung 215

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besteht, die mit der Modulationssignalquelle 18 über einen Inverter 2ΐβ verbunden ist_o Die in den Fig. 1 und 3 bis 10 gezeigten Abtastmodulationsgeräte können in jedem der Kanäle 301., 302 des Modulationssystems verwendet werden. Die Modula-: tionssignalquelle 18 moduliert das an beide Kanäle angelegte Signal zur entgegengesetzten Richtung.? d_eh. die Verzögerungszeit des Kanals 301 und die Verzögerungszeit des Kanals 302 verändern sich periodisch und entgegengesetzt. Die Ausgangssignale von den Kanälen 301 und 302 werden durch Lautsprecher 217 und 218 in Töne umgewandelt«

Die durch jeden der Kanäle 30I und 302 erzielten Phasenmodulationen sind dadurch gekennzeichnet _a dass die Tiefe oder die maximale Phasenabweichung proportional der Frequenz des Tonfrequenzsignals vom Eingangstiefpass ist« Deshalb sind zwei Frequenzkomponenten in dem Tonfrequenzsignal mit voneinander unterschiedlichen Tiefen moduliert. Weiterhin wird die Hochfrequenzkomponente über ± ^/^-Kreisbögen moduliert. Infolgedessen werden die Töne von den Lautsprechern 217 und 218 gemischt, woraus sich ein sehr komplexer Modulationseffekt und eine räumliche Verteilung des Klanges ergibt.

Figo 12 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems für ein elektronisches Musikinstrument. Dabei sind eine elektronische Orgel 210,, der Eingarigstiefpass 11, die Abtastvorrichtung 12,, die Speichervorrichtung I3 und die Ausgangsvorrichtung 14 in Kaskade geschaltet. Die Steuervorrichtung 15 liefert eine Abtast«= und eine Leseimpulsfolge, die beide durch die Modulationssignalquelle l8 frequenzmoduliert sind0 Sowohl die Lese» als auch die Äbtastimpulsfolge kann auf die Speichervorrichtung gegeben werden, um die Hbtastsignale durch den Speicher 13 hindurchzuschieben_o Das Ausgangssignal der Äusgangsvorriehtung 14 wird von dem Lautsprecher 218 umgewandelte Das Ausgangssignal der elektronischen Orgel 210 wird ebenfalls direkt durch einen Lautsprecher 217 übertragene'

Die beiden Klänge von den Lautsprechern 217 und2L8 mischen sich und erzeugen einen Beat-Effekt der Musik.

Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abtastmodulationssystems für ein elektronisches Musikinstrument, Dabei ist ein Tongenerator 211, der Tonsignale in Form von Musik erzeugt, mit dem Eingangstiefpass 11 verbunden. Das Ausgangssignal dieses Eingangstiefpasses 11 wird phasenmoduliert durch den Abtastmodulator, bestehend aus einer Abtastvorrichtung 12, der Speichervorrichtung Ij5, der Ausgangsvorrichtung 14, der Steuervorrichtung 15 und der Modulationssignalquelle l8. T>as Ausgangssignal der Ausgangsvorrichtung 14 wird durch einen Lautsprecher 218 in Klang verwandelt. Das Ausgangssignal des Tongenrators 211 wird auch durch einen Lautsprecher 217 direkt in Klang umgewandelt. Der Tongenerator ist durch die Modulationssignalquelle 18 frequenzmoduliert, um einen Vibrato-Effekt zu erzeugen. Die Frequenzänderung des Tongenerators 211 durch die Modulationssignalquelle 18 geschieht in entgegengesetzter Richtung zu der Frequenzänderung, die durch die Abtastmodulation erreicht wird. Die Tiefe der Abtastmodulation wird etwa bei der doppelten Modulationstiefe des Tongenerators 211 gewählt. Deshalb wird die Frequenzänderung des Tongenerators 211 ausgeglichen und weiterhin zur entgegengesetzten Richtung moduliert. Dementsprechend sind die Frequenzmodulationstiefen der Klänge von den Lautsprechern 217 und 218 praktisch von gleicher Grosse und entgegengesetzt in der Phase oder Richtung. Diese Klän-ge sind die gleichen wie die mit der Ausführungsform der Fig. 12 erzielten Klänge. Die Ausführungsform der Fig. 13 ist einfacher als die der Fig. Il. Der Tongenerator 211 wird gewöhnlich von der Modulationssignalquelle l8 frequenzmoduliert. Die Abtastmodulation ist gewöhnlich eine Phasenmodulation. Deshalb müssen zwei von der Modulationssignalquelle 18 erzeugte Modulationssignale eine ///2-Phasendifferenz zueinander haben, um die Phasenmodulation des Tongenerators vollständig aus zu schliessen.

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Das Modulationssystem der Erfindung kann angewendet werden., um den Vibrato-Effekt auszuschliessen, der im Aus gangs signal einer elektronischen Orgel enthalten ist. Z.B₀ dürfen Bassnoten der Musik gewöhnlich keine Vibratomodulation aufweisen, und so kann dieses unerwünschte Vibrato in den Bassnoten durch die vorliegende Erfindung vollständig ausgeschlossen werden.

Patentansprüche

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Claims

- 23 Patentansprüche

1.) Abtastmodulationssysteir^ gekennzeichnet durch eine Tonfrequenz-Signalquelle, die die Musik darstellt, eine Abtastvorrichtung, die mit der Tonfrequenz-Signalquelle verbunden ist, um ein Tonfrequenzsignal von dieser Quelle abzutasten und so Abtastsignale zu erzeugen, die jeweils die Augenblicksamplitude des Tonfrequenzsignals darstellen, eine Speichervorrichtung, die mit der Abtastvorrichtung gekoppelt ist und die nacheinander von der Abtastvorrichtung gelieferten Abtastsignale speichert,

eine Ausgangsvorrichtung, die mit der Speichervorrichtung gekoppelt ist, um die in der Speichervorrichtung gespeicherten Abtastsignale nacheinander auszulesen, eine Steuervorrichtung, die eine Abtast- und eine Leseimpulsfolge erzeugt, wobei die Abtastimpulsfolge eine Durchschnittsfrequenz aufweist, die grosser als die doppelte Tonfrequenz ist und an die Abtastvorrichtung geliefert wird, um das Tonfrequenzsignal von der Tonfrequenz-Signalquelle abzutasten, und wobei die Leseimpulsfolge die gleiche Frequenz wie die genannte Durchschnittsfrequenz aufweist und an die Ausgangsvorrichtung angelegt wird, um die in der Speichervorrichtung gespeicherten Abtastsignale auszulesen, und durch eine Modulationssignalquelle zur Erzeugung eines Modulationssignals, mit einer Frequenz unter der Tonfrequenz, wobei das Modulationssignal mindestens eine der beiden Frequenzen der Abtast- und der Leseira-pulsfolge oder beide moduliert, um einen periodischen Unterschied zviischen der Abtastung des Tonfrequenssignais und dem Lesen aer Äbtastsignale herzustellen,

2.) Abtastmodulationssystera nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulationssignal die Frequenzen der Afotast-

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und der Leseimpulsfolge in entgegengesetzter Richtung der Frequenzabweichung zueinander modulierte

3«) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung eine Vielzahl, von in Kaskade verbundenen Speicherzellen aufweist, wobei die erste Stufe dieser Speicherzellen mit der Abtastvorrichtung und die letzte Stufe mit der Ausgangsvorrichtung verbunden sind, und dass die Abtastsignale an die erste Stufe angelegt, durch die Speicherzellen durchgeschoben und seriell an der letzten Stufe ausgelesen werden entsprechend der Abtast- und der Leseimpulsfolge, die beide die identische, von dem Modulationssignal modulierte Augenblicksfrequenz aufweisen. ·

4„) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung eine Vielzahl von
Schieberegisterspeichern und einen Verteiler aufweist, wobei
jedes der Schieberegister aus einer Vielzahl in Kaskade geschalteter Speicherzellen besteht und der Verteiler die Abtastvorrichtung mit den ersten Stufen der Schieberegisterspeicher verbindet, um die Abtastsignale in einer bestimmten Reihenfolge
gemäss der Abtastimpulsfolge an die ersten Stufen der Schieberegisterspeicher anzulegen, wobei die an die ersten Stufen angelegten Abtastimpulse seriell durch die in Kaskade verbundenen Speicherzellen jedes Mal dann verschoben werden, wenn die Abtastsignale an die ersten Stufen angelegt werden, wobei die letzten Stufen der Schieberegisterspeicher mit der Ausgangsvorrichtung verbunden sind, die das Abtastsignal von den letzten Stufen in der bestimmten Reihenfolge gemäss der Leseimpulsfolge abliest, wobei die Abtast- und die Leseimpulsfolge identische, von dem Modulationssignal modulierte Äugenblicksfrequenzen aufweisen,,

5o) Abtastmodulationssystem nach Anspruch Ij, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastvorrichtung eine Vielzahl von Abtastern und die Speichervorrichtung eine Vielzahl von Schieberegister-

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speichern enthalten, wobei jedes der Schieberegister eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Speicherzellen aufweist und die ersten Stufen der Schieberegister-Speicher entsprechend mit den Abtastern verbunden sind, die das Tonfrequenzsignal in einer bestimmten Reihenfolge gemäss der Abtastimpulsfolge abtasten, wobei die Äbtastsignale von den Abtastern entsprechend an die ersten Stufen angelegt und jedesmal dann durch die in Kaskade verbundenen Speicherzellen verschoben werden, wenn die Abtastsignale an die ersten Stufen angelegt werden, und wobei die letzten Stufen der Schieberegisterspeicher mit der Ausgangsvorrichtung verbunden sind, die die Abtastsignale von den letzten Stufen in der bestimmten Reihenfolge gemäss der Leseimpulsfolse ausliest, wobei die Abtast- und Leseimpulsfolge identische, von dem Modulationssignal modulierte Augenblicksfrequenzen aufweisen.

6„) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung eine Vielzahl von Speicherzellen aufweist, wobei die von der Abtastvorrichtung abgetasteten Abtastsisnale in einer bestimmten Reihenfolge gemäss der Abtastimpulsfolge an die Vielzahl der Speicherzellen angelegt werden, und dass die in den Speicherzellen gespeicherten Abtastsignale von der Ausgangsvorriehtung in der bestimmten Reihenfolge gemäss der Leseimpulsfolge ausgelesen werden, wobei die Frequenzen der Abtast- und der Leseimpulsfolge im Durchschnitt die gleichen sind und mindestens eine der Frequenzen durch das Modulationssignal moduliert ist.

7.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtast- und die Leseimpulsfolge identische Augenblicksfrequenzen haben· '

8.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung eine Vielzahl von Schieberegisterspeichern aufweist, von denen jeder eine Vielzahl in Kaskade geschalteter Speicherzellen besitzt, wobei die

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von der Abtastvorrichtung abgetasteten Abtastsignale an die ersten Stufen der Schieberegisterspeicher in. einer bestimmten Reihenfolge gemäss der Abtastirnpulsfolge angelegt werden, und dass die Abtastsignale durch die in Kaskade geschalteten Speicherzellen verschoben und an den letzten Stufen der Schieberegisterspeicher in der bestimmten Reihenfolge gemäss der Leseimpulsfolge ausgelesen werden, wobei die Frequenzen der Abtaste und der Leseimpulsfolge im Durchschnitt einander gleich sind und mindestens eine der Frequenzen durch das Modulationssignal moduliert ist.

9«) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Vielzahl von Schieberegisterspeichern gespeicherten Abtastsignale jedesmal dann in eine nächste Stufe verschoben werden, wenn neue Abtastsignale an.die ersten Stufen der Schieberegisterspeicher entsprechend angelegt werden»

10.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Vielzahl von Schxeberegisterspeichern gespeicherten Abtastsignale jedesmal dann' verschoben werden, wenn die in den letzten Stufen gespeicherten Abtastsignaleausgelesen werden._r

11.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung einen, ersten Speieher und einen Pufferspeicher aufweist, wobei der erste Speicher eine Serieneingangsfclemme, eine Vielzahl, von Speicherzellen und mit den Speicherzellen verbundene parallele Ausgangsklemmen besitzt, wobei die Serieneingangskleinme mit der Abtastvorrichtung zum Empfang de ρ Abtastsigrtale verbunden ist und die Signale seriell durch die Speicherzellen gemäss der Abtastimpulsfolge gesciioöen werden*, wobei, der Pufferspeicher eine weitere Vielzahl von Speicherzellen besitzt, die mit den parallelen Ausgangsklemmen verbunden sind, um die Äbtastsignale in den Speicherzellen zu empfangen, wobei die Ausgangsvorrichtung mit der entsprechenden der anderen Speicherzellen des Euffer-

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Speichers verbunden ist, um die Äbtastsignale in den anderen Speicherzellen in der gleichen Reihenfolge gemäss der Leseimpulsfolge auszulesen, dass die Abtast- und die Leseimpulsfolge die gleiche Durchschnittsfrequenz aufweisen und mindestens eine dieser Folgen durch das Modulationssignal frequenzmoduliert wird, und dass die Abtastsignale in den Speicherzellen jedesmal dann in den Pufferspeicher übertragen werden, wenn alle Abtastsignale im Pufferspeicher ausgelesen sind.

12.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leseimpulsfolge aus einem Satz von Impulsfolgen zum Lesen der Abtastsignale in der Vielzahl von Speicherzellen zusammengesetzt ist.

13») Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung einen ersten und einen zweiten Speicher aufweist, dass der erste Speicher eine Vielzahl von Speicherzellen, einen Satz paralleler, entsprechend mit den Speicherzellen verbundener Eingangsklemmen und einen Satz mit den Speicherzellen verbundener Ausgangsklemmen aufweist, dass der zweite Speicher eine Vielzahl weiterer Speicherzellen, einen Satz weiterer paralleler Eingangsklemmen, die die anderen Eingangsklemmen mit den parallelen Ausgangsklemmen koppeln, und eine Serienausgangsklemme aufweist, dass die von der Abtastvorrichtung abgetasteten Abtastsignale auf die Vielzahl der Speicherzellen durch den Satz paralleler Eingangsklernmen verteilt und in den zweiten Speicher übertragen werden, dass die Abtastsignale in dem zweiten Speicher durch die anderen Speicherzellen hindurchgeschoben und seriell an der Serienausgangsklemme gemäss der Leseimpulsfolge ausgelesen v/erden, dass die Abtastsignale in dem ersten Speicher in den zweiten Speicher übertragen werden, wenn alle Abtastsignale im zv/eiten Speicher ausgelesen sind, wobei die Abtast- und die Leseimpulsfolge die gleiche Durchsehnittsfrequenz zueinander haben und mindestens eine der Impulsfolgen durch das Modulationssignal frequenzmoduliert wird.

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14.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastimpulsfolge sich aus einem Satz von Impulsfolgen zum Abtasten und Verteilen der Abtastungen auf die Speicherzellen zusammensetzt..

15.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastvorrichtung einen Analog-Digital-Viandler besitzt, dass die Speichervorrichtung digitale Speicher aufweist, die Digitalsignale vom Analog-Digital-Wandler speichern, und dass die Ausgangsvorrichtung einen Digital-Analog-Wandler aufweist, um die Digitalsignale in der Speichervorrichtung in ein Analogsignal umzuwandeln.

l6.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung mindestens ein Ladungsübertragungselement aufweist.

17.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladungsübertragungselement ein "Eimerkettenelement" oder ein ladungsgekoppeltes Element ist.

18.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch' 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung Kapazitäten zum Speiehern der Abtastsignale in Form von Ladungen aufweist.

19.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsvorrichtung einen Ausgangsfilter ■ zum Ausschliessen der Frequenzkomponenten oberhalb der Frequenz der Leseimpulse, die in den ausgelesenen Abtastimpulsen enthalten sind, aufweist.

20.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfrequenz des Ausgangsfilters proportional zur Frequenz des Lesepulses gesteuert wird.

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21.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch einen Eingangstiefpass zwischen der Tonfrequenz-Signalquelle und der Abtastvorrichtung zur Begrenzung des Frequenzbereiches des von der Tonfrequenz-Signalquelle angelegten Tonfrequenzsignals auf einen tieferen Bereich als die halbe Frequenz der Abtastimpulsfolge.

22.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 21, dadurch gekenn zeichnet, dass die Grenzfrequenz des Eingangstiefpasses proportional zur Frequenz des Abtastpulses gesteuert wird.

) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine zweite Abtastvorrichtung, die mit der Tonfrequenz-Signalquelle verbunden ist, eine zweite Speichervorrichtung, die mit der zweiten Abtastvorrichtung gekoppelt ist und die zweiten Abtastsignale von der zweiten Abtastvorrichtung speichert, eine zweite Ausgangsvorrichtung, die mit der zweiten Abtastvorrichtung gekoppelt ist, eine zweite Steuervorrichtung, die eine zweite, an die Abtastvorrichtung anzulegende Abtastimpulsfolge zum Abtasten des Tonfrequenzsignals und eine zweite Leseimpulsfolge, die an die zweite Ausgangsvorrichtung zum Lesen der zweiten Abtastsignale in der zweiten Speichervorrichtung angelegt wird, erzeugt, wobei das Modulationssignal mindestens eine der Frequenzen der zweiten Abtast- und der zweiten Leseimpulsfolge in entgegengesetzter Phasenrichtung zu der Modulation moduliert, mit der die erste Abtast- und die erste Leseimpulsfolge durch das Modulationssisnal moduliert wird, und wobei die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Ausgangsvorrichtung durch mindestens einen Lautsprecher in Klänge umgewandelt werden.

24.) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale von der Ausgangsvorrichtung und der Tonfrequenz-Signalquelle durch mindestens einen Lautsprecher in Klänge umgewandelt werden.

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25s) Abtastmodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tonfrequenz-Signalquelle ein Tongenerator ist, der Tonsignale in Form von Musik erzeugt, dass das Modulationssignal an den Tongenerator angelegt wird, um'" die Frequenz der Tonsignale in entgegengesetzter Richtung zu einer Frequenzmodulation der Tonsignale zu modulieren, die durch Modulation mindestens einer der Frequenzen der Abtast- und der Leseimpulsfolge geraäss dem Modulationssignal erhalten wird.

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