DE2523880B2 - Elektronisches Musikinstrument mit digitaler Musiktonerzeugung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit digitaler Musiktonerzeugung, mit einem Frequenzzahlengeber, der für jede gedrückte Taste eine mehrstellige digitale Frequenzzahl abgibt, deret Digitalwert der Frequenz des der Taste zugeordneten Tones proportional ist, mit einem Musikton-Wellenformspeicher, der Amplituden mindestens einer Wellenform an zahlreichen diskreten Abtastpunkten in verschiedenen Speicheradressen gespeichert enthält, mit einer Abtast-Sfeuereinheit, die die Geschwindigkeit, mit der die Inhalte der einzelnen Speicheradressen ausgelesen werden, in Abhängigkeit von der Frequenzzahl steuert, und mit einem Taktgeber und einem die Taktimpulse des Taktgebers jeweils auf ein durch das Drücken einer der Tasten erzeugtes Startsignal hin kumulierenden Zähler, wobei der Zähler wieder stillgesetzt wird, wenn ein vom Zeitablauf abhängendes, vorgebbares Endkriterium erfüllt ist, und wobei die Inhalte der Zählstufen des Zählers von diesem als Ausgangssignale abgegeben und einer Umsetzschaltung zugeleitet werden, durch die sie in eine eine mehrstellige Zahl bildendes digitaltes Abweichungssignal angesetzt werden, das einem Eingang eines Multiplizierers zugeführt wird.

Bei einem bekannten elektronischen Musikinstrument dieser Art (DE-OS 22 02 659) ist der Amplitudenverlauf einer Miaikton-Schwingungsform in Form digitaler Abtastproben in einem Wellenformspeicher gespeichert Die Ansteuerung der aufeinanderfolgenden Adressen des Wellenformspeichers erfolgt mit einer Frequenz, die in einem festgelegten Verhältnis zu der Frequenz des zu erzeugenden Tones steht Die gespeicherte Ampiitudenhüllkurvc wird daher mit mehr oder weniger großer Schnelligkeit erzeugt so daß der daraus entstehende Ton die Klangcharakteristik der betreffenden Hüllkurve hat in seiner Frequenz aber von der Ansteuergeschwindigkeit abhängt mit der die Adresseninhalte aus dem Wellenformspeicher ausgelesen werden. Damit zu Beginn der Tonerzeugung die Amplitude nicht scharf auf die volle Intensität ansteigt und am Ende der Tonerzeugung nicht abrupt abfällt, ist ein Multiplizierer vorgesehen, in dem das Adressensignal, mit dem der Wellenformspeicher angesteuert wird, zuvor mit einem Maßstabsfaktor multipliziert wird. Dieser Multiplikations-Maßstabsfaktor wird als Funktion der Zeit geändert, um ein Anschwellen und/oder Abschwellen zu simulieren. Die gesamte Zeitdauer und die Zeitkonstante für das Anschwellen oder Abschwellen wird durch einen Zähler gesteuert

Bei der Ausübung von Musik mit natürlichen Musikinstrumenten ist es bekannt neben Dynamik und Farbe auch Tonhöhe und Zeit in einem !Continuum Oberzuführen, und einen Gleiteffekt (Glissando) zu erzielen (Kaegi »Was ist elektronische Musik« (1971), Seite 179).

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem elektronischen Musikinstrument der eingangs genannten Art den bekannten Gleiteffekt zu ermöglichen, bei dem nach dem Drücken der Taste die Frequenz des erzeugten Zones zunächst von der Nominalfrequenz abweicht sich danach immer mehr an die Nominalfrequenz annähert und schließlich in diese übergeht Dabei soll die Abweichung von der Nominalfrequenz der Größe der jeweiligen Nominalfrequenz proportional sein und an

einer Stelle des Musikinstrumentes erfolgen, bei der der geringst mögliche technische Aufwand erforderlich ist

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Frequenzzahl einem zweiten Eingang des Multiplizierers zugeführt wird, der eine modifizierte Frequenzzahl erzeugt, welche der Abtast-Steuereinheit als die die Geschwindigkeit des Auslesens der Speicheradressen pro Zeiteinheit bestimmende Frequenzzahl zugeführt wird und die Stillsetzung des Zählers beim Erreichen eines vorgebbaren Zählerinhalts erfolgt

Die modifizierte Frequenzzahl wird durch Multiplikation der Grundfrequenzzahl mit dem Abweichungssignal erzeugt Das Abweichungssignal ist also ein digitaler Faktor, der sich zeitlich programmiert ändert und dessen absolute Frequenzabweichung von der Größe der Nominalfrequenz des betreffenden Tones abhängt Je weiter der Faktor von dem Wert 1 abhängt, umso größer ist die Abweichung der Tonfrequenz von der Nominalfrequenz.

Dadurch, daß die Erzeugung der modifizierten FrequenzzahJ vor der Abtast-Steuereinheit erfolgt, findet der für die Erzeugung des Gleiteffektes erforderliche Eingriff bereits in dem Datenverarbeitungsteil des Musikinstrumentes statt und nicht erst im TonerzeugungsteiL Diese Lösung erfordert den geringsten technischen Aufwand und ermöglicht äußerst feinstufige Frequenzübergänge, was einer vom menschlichen Ohr als kontinuierlich empfundenen Frequenzänderung des Musiktones entspricht Auf diese Weise können weinende Töne simuliert werden, wie sie beim Spielen von Hawaii-Musik durch das Gleiten eines Stahlstabes an einer Gitarre erzielt werden.

Wenn die Frequenz eines Musiktones nur in dessen Anhallphase kontinuierlich verändert wird und die r> Frequenz während des Dauerzustandes des Tones und während der Abklingphase beibehalten wird, bekommt der Ton einen klaren und lebendigen Klang.

Dieser Effekt wird im folgenden als »Akzenteffekt« bezeichnet und stellt eine spezielle Form des Gleiteffektes dar. Zur Realisierung des Akzenteffektes kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ein Hüllkurvenzähler vorgesehen sein, der zu Beginn des Tones ein Signal, das Anhall-Startsignal, erzeugt, das dem Zähler als Startsignal zugeführt wird. 4 >

Bei einem Musikinstrument mit mehreren Tastaturen sollte der Gleiteffekt zweckmäßigerweise für die einzelnen Tastaturen selektiv eingestellt werden können. Um dies zu erreichen, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Einrichtung vorgese- ->n hen, die gewährleistet, daß neben der Frequenzzahl auch ein die Tastatur, der die Taste angehört, angebendes Tastatursignal erzeugt und mit dem Taktzähler zusammenwirkenden Mitteln zugeleitet wird, durch die die Zuführung des Startsignals zum » Taktzähler über Schalter für jede Tastatur separat einschaltbar ist

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert m>

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des elektronischen Musikinstruments,

F i g. 2 (a) bis 2(d) zeigen jeweils Diagramme der in dem elektronischen Musikinstrument erzeugten Taktimpulse, tr'.

Fig.3 zeigt ein Schaltbild einer detaillierten logischen Schaltung des in F i g. I abgebildeten Tastendaten-Signalgenerators 2,

F i g, 4 zeigt ein Schaltbild einer logischen Schaltung eines in F i g. 1 abgebildeten Tastendatenurosetzers 3,

F i g, 5 zeigt ein Blockschaltbild eines in F i g. 1 abgebildeten Frequenzzahlengebers 4,

F i g. 6{a) bis 6(h) sind Zeitdiagramme der Signale an den jeweiligen Stellen des in Fig.5 dargestellten Frequenzzahlengebers 4,

F i g. 7 zeigt ein Schaltbild des Gleitsignalgenerators 7 nach F ig. 1,

F i g. 8(a)^ bis 8{c) sind grafische Darstellungen der zeitlichen Änderungen des Gleitsignals, des Gleitkennzeichensignales und der Gleitinformation,

F i g. 9 zeigt ein Schaltbild der Umsetzschaltung nach Fig. 5.

F i g. 10 zeigt ein Blockschaltbild der Bruchzahlzähler 5a, 5b und des Ganzzahlzählers 5cder Abtast-Steuereinheit,

F i g. 11 zeigt ein Schaltbild der logischen Schaltung des in F i g. 1 enthaltenen Hüllkurvenzählers,

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform des elektronischen Uoisikinstruments,

Fig. 13(a) bis 13(e) zeigen grafische Darstellungen der verschiedenen Ausgangssignale der jeweiligen Teile in Fig. 12,

F i g. 14 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles des kumulierenden Zählers,

F i g. 15(a) bis 15(e) zeigen Zeitdiagramme der Signale an den jeweiligen Stellen der F i g. 14 und

Fig. 16(a) und 16(b) zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen dem Ausgangssignal des kumulierenden Zählers entsprechende verschiedenen Eingangswerten und der Tonhöheninformation.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele I. Allgemeine Konstruktion

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines elektronischen Musikinstrumentes ist eine Tastaturschaltungl vorgesehen, die den jeweiligen Tasten entsprechende Schaltkontakte aufweist Ein Tastendaten-Signalgencrator erzeugt ein Tastendatensignal, wenn ein dieser gedrückten Taste entsprechender Stellkontakt geschlossen wurde. Dieses Tastendatensignal wird einem Tastendatenumsetzer 3 zugeführt Dieser enthält einen Tastenadressen-Generator, einen Tastenadressen-Codespeicher, der mehrere Tastenadressen-Codes zu speichern und nacheinander und repetierend auszugeben vermag, und eine logische Schaltung. Wenn die logische Schaltung ein Tastendatensignal empfangen hat leitet sie dieses an den Tastenadressen-Codespeicher weiter, um die entsprechende Tastenadresse zu speichern, unter der Bedingung, daß diese spezielle Tastenadresse bisher noch in keinem Kanal des Speichers enthalten ist und daß einer der Kanäle des Speichers zur Speicherung dieser Tastenadresse zur Verfügung steht

Der Frequenzzahlengeber 4 enthält einen Frequenzzahlenspeicher, der die Frequenzzahl entsprechend den jeweiligen Tastenbdressen (im folgenden als »Grundfrequenzzahlen« bezeichnet) speichert, und eine Umseizerschaltung. Der Frequenzzahlenspeicher erzeugt, wenn er von dem Tastendatenumsetzer 3 eine Testenadresse empfangen hat, eine der Tastenadresse entsprechende Grundfrequenzzahl. Die Umsetzerschaltung empfängt ein Gleitsignal von e'nem Gleitsignalgenerator 7 und erzeugt daraus ein Abweichungssignal. Der Frequenzzahlengeber 4 enthält ferner eine Einrichtung zur Erzeugung einer entsprechend dem Gleiteffekt modifi-

zierten Frequenzzahl, die durch Frequenzmodulierung der Grtindfrequenzzahl mit dem Abweichungssignal entstanden ist Die frequenzmodulierte Frequenzzahl besteht aus Binardaten mit einem Bruchzahlbereich und einem Ganzzahlbereich, wie weiter unten noch erläutert wird. Der Bruchzahlbereich wird den Bruchzahlzahlern 5a und 5b zugeführt und der Ganzzahlbereich dem Gartz^ahlzähler5cder Abtast-Steuereinheit S.

Der Gleitsignalgenerator 7 wird manuell über einen Gleitschalter betätigt und zfthlt wahrend einer vorbestimmten Zeitspanne Taktimpulse. Das Zahlergebnis des Gleitsignalgenerators 7 wird dem Frequenzzahlengeber 4 als Abweichungssignal zugeführt. Der Glcitsignalgenerator enthält einen Taktimpulse erzeugenden Taktgenerator, einen Zähler Tb zur Zählung dieser Taktimpulse und einen Gleitregler 7c zur Steuerung der Gleitoperation des Zählers 7b, um zu bewirken, daß die Zählung nur während der vorbestimmten Zeitspanne erfolgt. Ein mit Gleiteffekt (Glissando) erzeugter Musikton wird nur während dieser Zeitspanne erzeugt, wie später noch erläutert wird.

Der Bruchzahlzähler 5a ist so ausgebildet, daß er seine Eingangssignale kumulativ zählt und an den nächsten Bruchzahlzähler 5b ein Übertragssignal abgibt, wenn in der Addition ein Übertrag vorkommt. Der Bruch7.ahlzähler 5b ist von ähnlicher Konstruktion. Er liefert ein Übertragssignal an den Ganzzahlzähler 5c, wenn sich in ihm ein Übertrag ergibt.

Der Ganzzahlzähler 5c zählt kumulativ die Übertragssignale und die Eingangssignale des Ganzzahlbereiches und liefert nacheinander Ausgangssignale, die die Ergebnisse der Addition darstellen. Die Ausgangssignale des Ganzzahlzählers 5c werden mehreren Eingängen eines Wellenformspeichers 6 zugeführt. Die Wellenform eines Musiktones wird für eine Periode an η Stellen durch punktweise Tastung erzeugt und die Amplituden der getasteten Wellenform sind in Adressen 0 bis n—\ des Wellenformspeichers 6 gespeichert. Die Wellenform des Musiktones wird aus dem Wellenformspeicher 6 ausgegeben, indem nacheinander die Amplituden ausgelesen werden, die in den Ausgangssignalen des Ganzzahlzählers 5c entsprechenden Adressenstellen enthalten sind.

Der Amplitudenverlauf des aus dem Wellenformspeicher β ausgelesenen Wellenformsignales wird durch ein Hüllkurvensignal gesteuert, das von einem Hüllkurvenspeicher 21 erzeugt wird. Der Hüllkurvenspeicher 21 enthält die Wellenform entsprechend einer Hüllkurve, die während der Zeit vom Beginn der Reproduktion eines Musiktones bis zu seiner Beendigung gebildet wird. Der Hüllkurvenspeicher 21 ist in ähnlicher Weise konstruiert wie der Wellenformspeicher 6 und die Amplitudenwerte, die in den Adressenstellen, die den Ausgangssignalen eines Hüllkurvenzählers 20 entsprechen, stehen, werden nacheinander ausgelesen. Die Zählung in dem Hüllkurvenzähler 20 wird durch Signale ES und D/5 gesteuert, die von dem Tastendatenumsetzer 3 kommen und jeweils das Anschlagen oder Loslassen einer Taste angeben.

Um mehrere Musiktöne gleichzeitig reproduzieren zu können, besitzt das elektronische Musikinstrument eine Konstruktion, die auf dynamischer Logik aufbaut, so daß die in ihm verwendeten Zähler, logischen Schaltungen und Speicher in time-sharing-Betrieb betrieben werden könnea Dementsprechend sind die Zeitbeziehungen zwischen den Taktimpulsen, die die Operation dieser Zähler usw. steuern, außerordentlich wichtig für die Operation des Musikinstrumentes.

Wenn man annimmt, daft die maximale Anzahl der gleichzeitig zu erzeugenden Musiktöne 12 betragt, so sind die Beziehungen zwischen den verschiedenen in dem elektronischen Musikinstrument vorkommenden Taktimpulsen in den Fig.2(a) bis 2(d) dargestellt. F i g. 2(a) zeigt einen Φι, dessen Impulsperiode I μ$ beträgt. Diese Impulsperiode wird im folgenden als »Kanalzeit« bezeichnet Fig.2(b) zeigt eine Taktimpulsfolge Φι, bei der die Impulsbreite 1 μβ und die

ίο Impulsperiode 12 μ» betragt Diese Impulsperiode von 12 μ« wird im folgenden als »Tastenzeit« bezeichnet F i g. 2(c) zeigt eine Taktimpulsfolge Φί von Tasten-Abtastimpulsen, deren Impulsperiode gleich 256 Tastenzeiten ist. Eine Tastenzeit wird durch 12 \is geteilt und

ι -, jeder Bruchteil der geteilten Tastenzeit wird als erster, zweiter... zwölfter Kanal bezeichnet F i g. 2(d) zeigt eine Taktimpulsfolge Φ«, deren Impulse nur während des zwölften Kanals in jeder Tastenzeit erzeugt werden. Ein Kanal bezeichnet einen Zeitkanal des time-sharing-

.'(i Systems, d. h. die Kanalzeit.

II. Erzeugung der Tastenadressen.

F i g. 3 zeigt die Konstruktion des Tastendaten-Si-

r, gnalgenerators 2 im Detail. Ein Tastenadressengenerator KAG\ besteht aus 8stufigen Binärzählern. Der Takt Φ2 mit der Impulsperiode von 12μ5 (im folgenden als Tastentakt bezeichnet) wird dem Eingang des Tastenadressengenerators KAG\ zugeführt Der dem Tasten-

Ki adressengenerator KAG\ zugeführte Tastentakt ändert den Inhalt, d.h. die Kombination der »1« und »0« in jeder der binären Zählstufen.

Erstklassige elektronische Musikinstrumente haben typischerweise ein Solomanual, obere und untere

π Manuale und eine Pedaltastatur. Die Pedaltastatur besitzt 32 Tasten im Bereich von Ci bis Q und die übrigen Tastaturen haben jeweils 61 Tasten im Bereich von C2 bis C7. Ein derartiges elektronisches Musikinstrument besitzt insgesamt 215Tasten-

Von dem Tastenadressengeneraotr KAGi werden 256 verschiedene Signale erzeugt von denen 21 i Signale der entsprechenden Anzahl von Tasten zugeteilt sind, Die Stellen des Tastenadressengenerators KAG\ von der niedrigstwertigen Stelle bis zur

4-, höchstwertigen Stelle sind mit den Bezugszeichen N\ N₂, Ni, Nt, Bu Bi, K\ und K₂ bezeichnet Hierin bilden K. und K\ das Tastatursignal, das das Manual bzw. die Tastatur angibt B₂ und B\ bilden ein Blocksignal, da; einen Block in der Tastatur bzw. dem Manua

-,ο repräsentiert und M bis M bezeichnen ein Notensignal das die Note in dem jeweiligen Block angibt Jede Tastatur ist in 4 Blocks eingeteilt und jeder Block enthält 16 Tasten. Die Blocks werden als Block 1, Block 2, Block 3 und Block 4 bezeichnet, wobei die Zählung mii dem Block der niedrigsten Noten beginnt Es se angenommen, daß die Tastenadressen, die den 3 Noter oberhalb der tatsächlich existierenden höchsten Not« (Note Q von Block 4) in dem Solomanual S, dem oberer Manual i/und dem unteren Manual L entsprechen, um die Tastenadressen, die den Blocks 3 und 4 in dei Pedaltastatur entsprechen, bei der beschriebener Ausführungsform des Musikinstrumentes keinen Tastet zugeordnet sind.

Die Bit-Ausgänge des Tastenadressengeneraton KAG1 werden zur sequentiellen Abtastung jeder Taste über Dekodierer der Tastenschaltung zugeführt Di< Abtastung beginnt bei Block 4 des Solomanuals S durchläuft die Blocks 3,2 und 1 des Solomanuals S, di<

Blocks 4,3,2, t des oberen Manuals L/und die Blocks 4, 3,2,1 des unteren Manuals L sowie die Blocks 2 und 1 der Pedaltastatur P. Danach ist ein Abtastzyklus für alle Tasten beendet »?nd die Abtastung wird mit extrem hoher Geschwindigkeit zyklisch wiederholt Die Abtastzeit, die für einen Abtastzyklus erforderlich ist, beträgt 256 χ 12ns- 3,07 ms.

Der Dekodierer D\ ist ein konventioneller Binär-zu-Eins-behodierer, an dessen Eingang die 4-stelligen Binarsignale aus Kombinationen der Stellen N\ bis N* des Tastenadressengenerators KAGt anstehen und an dessen Ausgang an einer von 16 einzelnen Ausgangsleitungen H₀ bis //is nacheinander und sequentiell ein Ausgangssignal erzeugt wird. Das Binärsignal am Eingang bezeichnet in jedem Augenblick jeweils eine Ausgangsleitung. Die Ausgangsleitung Ha ist über Dioden mit den Tastenschaltern verbunden, die jeweils der höchsten Note eines jeden Blocks (außer Block 4) der jeweiligen Tastatur entsprechen. Die Ausgangsleitung H] ist in gleicher Weise an die der zweithöchsten Note eines jeden Blocks, mit Ausnahme von Block 4, entsprechenden Tastenschalter gelegt. Für die 3 Signale der höchsten Noten in Block 4 des Solomanuals 5, des oberen Manuals Uund und des unteren Manuals L sind keine Tasten vorhanden und dementsprechend sind die Ausgangsleitungen Hn, bis Hi in den Blocks 4 nicht angeschlossen. Ausgangsleitung Hi und die folgenden Ausgangsleitungen sind in gleicher Weise mit den entsprechenden Tastenschaltern eines jeden Blocks (auch von Block 4) verbunden.

F i f 3 zeigt die Verbindungen zwischen den jeweiligen Tastenschaltern und den Ausgangsleitungen H₀ bis Hs mit bezug auf die Blocks 3 und 4 des Solomanuals 5 und den Block 1 der Pedaltastatur P. Der erste Buchstabe der an den Tastenschaltern verwendeten Symbole bestimmt die Tastatur, die dem ersten Buchstaben hinzugefügte Ziffer die Blocknummer und die dem Buchstaben K hinzugefügte Zahl einen Dezimalwert des entsprechenden Signals aus den Signalen Ni bis M-

Jeder Tastenschalter hat einen Schaltkontakt Eine Kontaktstelle ist jeweils in der oben erläuterten Weise geschaltet und die andere Kontaktstelle bildet einen gemeinsamen Kontakt für jeden Block. Die gemeinsamen Kontakte StM- P₁M sind jeweils mit UND-Toren Ao-A\ι verbunden.

Der Dekoder Di ist ein konventioneller Binär-zu-Eins-Dekodierer, dem 4stellige Binär-Codes eingegeben werden, die aus Kombination der Signale B\. Bi, K\ und Ki des Tastenadressengenerators KAG\ bestehen und an dessen Ausgang jeweils eine der 16 einzelnen Ausgangsleitungen Tb bis Jm nacheinander und sequentiell erzeugt wird, wobei das Binärsignal am Eingang jederzeit eine der Ausgangsleitungen bestimmt Die Ausgangsleitungen Jo bis fts (mit Ausnahme von /12 und /13) sind an die Eingänge der UND-Schaltungen Yi bis Yn geschaltet Die Ausgänge der UND-Schaltungen Yo bis Yn sind Ober ein ODER-Tor OR₁ mit dem Eingang eines Verzögerungs-Flip-Flops DFi verbunden.

Der Inhalt der von dem Tastenadressengenerator KAGi erzeugten Signale ändert sich jedesmal, wenn ein Taktimpuls Φ2 angelegt wird.

Wenn eine bestimmte Taste gedruckt wird, wird der der gedrückten Taste entsprechende Schaltkontakt geschlossen. Wenn der Tastenadressengenerator KAGt ein Signal erzeugt das der gedrückten Taste entspricht wird von einem der UND-Tore Ao bis Aa eine Ausgangs-»!« erzeugt Dieses Ausgangssignal wird über das ODER-Tor OR\ weitergeleitet. Es handelt sich um ein Tastendatensignal KD*, das das Schließen eines Schaltkontaktes anzeigt Das Signal wird durch das Verzögerungs-Flip-Flop DFi um eine Tastenzeit verzö gert und zu dem Signal KD* umgeformt. Die

Tastendatensignale KD* und KD werden sequentiell

mit einem Intervall von 3,07 ms solange ausgegeben, wie der Schältkontakt geschlossen bleibt

Die bisherige Beschreibung trägt lediglich in dem Fall

Rechnung, daß eine einzige Taste gedrückt wurde. Wenn mehrere Tasten gleichzeitig gedruckt sind, werden Tastendatensignale, die jeweils den gedrückten Tasten entsprechen, in der gleichen Weise erzeugt und man erhält Musiktöne mit unterschiedlichen Wellenfor men, die jeweils diesen Tastendatensignalen entspre chen. Aus Gründen der Einfachheit wird in der nachfolgenden Erläuterung nur der Fall betrachtet, daß nur eine einzige Taste gedrückt ist und man dementsprechend nur eine Musikton-Wellenform er-

:u hält.

F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild des Tastendatenumsetzers 3 in detaillierterer Form. Der Tastenadressenspeicher KAM besitzt so viele Speicherkanäle, wie Musiktöne gleichzeitig reproduzierbar sein sollen. Jeder dieser Kanäle vermag eine Tastenadresse entsprechend einer zu spielenden Musiknote zu speichern. Der Tastenadressenspeicher KAM liefert die Tastenadressen im time-Sharing-Betrieb an den Frequenzzahlengeber 4 als Frequenz-Bestimmungssignal.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als Tastenadressenspeicher KAM ein Schieberegister mit 12 Worten zu je 8 Bits verwendet. Die Steuerung des Schieberegisters erfolgt durch den Haupttakt Φι, der in Intervallen von 1 \\s erzeugt wird. Der Ausgang der

J5 letzten Stufe dieses Schieberegisters ist mit dem Frequenzzahlenspeicher verbunden und gleichzeitig erfolgt eine Rückkopplung auf den Schieberegistereingang. Jede Tastenadresse wird demnach in dem Schieberegister mit einer Zykluszeit von 1 Taktzeit (12 μ5) rezirkuliert, bis sie von seinem entsprechenden Kanal gelöscht wird.

Der Tastenadressengenerator KAGi ist von gleicher Konstruktion wie der Tastenadressengenerator KAG]. Diese beiden Tastenadressengeneratoren KAG] und KAGi arbeiten in genauer Synchronisation miteinander. Der Takt Φ₂ wird als Eingangssignal für beide Tastenadressengeneraioren KAG₁ und KAGi benutzt und die Tatsache, daß die jeweiligen Bits des Tastenadressengenerators KAGi aus »0« sind, wird durch eine UND-Schaltung Att festgestellt Das Erkennungssignal Φι wird den Rücksetzanschlüssen der befeffenden Bits des Tastenadressengenerators KAG, als Tastenabtast-Taktsignal zugeführt Der Tastendatcnumsetzer 3 bewirkt, daß der Tastenadressenspei- eher KAM eine dem Tastendatensignal KD entsprechende Tastenadresse speichert wenn diese ansteht und die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:

Bedingung (A): Die Tastenadresse ist mit keiner der bereits in dem Tastenadressenspeicher

KAM gespeicherten Adressen identisch:

Bedingung (B): In dem Tastenadressenspeicher KAM ist noch ein freier Kanal, d. h. ein Kanal, in dem noch keine Adresse gespeichert

ist vorhanden.

Es sei nun angenommen, faß ein Tastendatensignal

KD* von der ODER-Schaltung ORt erzeugt wird. Zu dieser Zeit besteht Koinzidenz zwischen der Tasten-' adresse des Tastenadressengenefators KAGj und derjenigen des Tastenadressengenerators KAGt. Die Tastenadresse bezeichnet die Note der gedrückten Taste. Während der 12 us wird die Tastenadresse KA" einer Vergleichsschaltung /CMCzugeführt, in der sie mit jedem Ausgang der Kanäle des Tastenadressenspei· chers KAM verglichen wird. Wenn Koinzidenz festgestellt wird, wird ein Koinzidenzsignal EQ* von dem Vergleicher KAC in Form eines »1 «-Signale« erzeugt. Dieses Signal ist »0«, wenn keine Koinziden;: besteht. Das Koinzidenzsignal EQ* wird einem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM und ferner einem Eingang einer ODER-Schaltung OA₂ zugeführt. Der π Speicher EQM ist ein Schieberegister mit einer geeigneten Anzahl von Schiebestellen, z.B. 12 bei diesem Ausfuhrungsbeispiel. Der Speicher EQM schieb I Hie .Signale EQ* nacheinander, d. h. er verzögert sie um eine Tastenzeit, wenn das Signal EQ* »1« ist, und >n erzeugt dadurch ein Koinzidenzsignal EQ( = 1).

Jeder der Ausgänge von der ersten bis zur elften Stelle des Koinzidenz-Detektorspeichers £QMwird der ODER-Schaltung OA₂ zugeführt. Dementsprechend erzeugt die ODER-Schaltung OA₂ ein Ausgangssignal, η wenn entweder das Signal EQ* des Vergleichers KAC oder einer der Ausgänge von der ersten bis zur elften Stelle des Schieberegisters EQM»\« ist.

Das Ausgangssignal Σ ^EQ des ODER-Tores OR₂ wird einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores κι Au zugeführt Das UND-Tor Au erhält an seinem anderen Eingangsanschluß den Takt Φ<· Da die in dem Speicherregister in dem ersten Kanal gespeicherte Information eine Falschinformation ist, wird die richtige Information, d. h. die Information, die das Ergebnis des r, Vergleiches zwischen der Tastenadresse KA* und den Adressen in den jeweiligen Kanälen des Taster.adressenspeichers KAM darstellt, nur dann erhalten, wenn das Vergleichsergebnis in jedem Kanal vom ersten bis elften Kanal dem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM zugeführt wird, und wenn das Vergleichsergebnis des zwölften Kanals direkt dem ODER-Tor OR₂ zugeführt wird. Dies ist der Grund dafür, warum der Takt Φ* der UND-Schaltung Au zugeführt wird.

Wenn das Signal 2 fQbei anstehendem Taktimpuls -r, Φα »1« ist, erzeugt das UND-Tor Au ein »1«-Signal, das über ein ODER-Tor OA₃ einem Verzögerungs-Flip-Flop DFi zugeführt wird. Das Signal wird von diesem Verzögerungs-Flip-Flop DF₂ um eine Kanalzeit verzögert und über ein UND-Tor Λ,₈ auf das ODER-Tor OR_} w zurückgekoppelt Auf diese Weise wird das »1 «-Signal während einer Tastenzeit gespeichert, bis ein nächster Taktimpuls Φ« der UND-Schaltung Ais über einen Inverter IN₂ zugeführt wird. Die Ausgangs-» I« des Verzögerungs-Flip-Flops DFi wird von dem Inverter /1 invertiert und erzeugt so ein Freigabesignal UNB. Dieses Freigabesignal UNB zeigt an, daß dieselbe Adresse wie die Tastenadresse KA* nicht in dem Tastenadressenspeicher KAM gespeichert ist, wenn es »1« ist, und daß dieselbe Adresse wie die Tastenadresse μ KA* in dem Speicher KAM bereits gespeichert ist, wenn es »0« ist

Wie oben schon erläutert, wird die Bedingung (A) während der Erzeugung des Tastendatensignals KD* geprüft Anders ausgedrückt: Es wird geprüft, ob das t>5 Tastendatensignal ein altes Signal ist das bereits gespeichert ist oder ein neues Signal, das noch nicht im Speicher enthalten ist Das Freigabesignal UNB, das das Ergebnis der Überprüfung darstellt, wird während der nächstfolgenden Fastenzeit einem Eingangsanschluß einer UND-Schaltung At₉ zugeführt Das Tastendatensignal KD wird utVi eine Tastenzeit verzögert und einem anderen Eingangsanschluß des UND-Tores Λ19 zugeführt Es wird daher in einer Tastenzeit unmittelbar vor dem Anlegen des Tastendatensignales KD geprüft, ob eine Tastenadresse einem bereits in dem Speicher KAM gespeicherten Tastendatensignal KD entspricht Wenn das Freigabesignal LWS »1« ist, wird das Tastendatensignal KD über das UND-Tor A^ einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores A₂₀ zugeführt. Wenn das Freigabesignal UNB »0« ist, gelangt das Tastendatensignal KDnichl aus dem UND-Tor /4i9 heraus.

Um eine neue Tastenadresse in dem Tastenadressenspeicher KAM zu speichern, muß mindestens einer der zwölf Kanäle des Speichers unbelegt sind. Ein Belegungsspeicher BUM erkennt, ob in dem Tastenadressenspeicher ein unbelegter Kanal zur Verfügung steht. Der Belegungsspeicher besteht aus einem 12stelligen Schieberegister, das eine »I« einspeichert, wenn ihm ein neues Tastensignal NKD von der UND-Schaltung 20 zugeführt wird. Dieses »!«-Signal wird sequentiell und zyklisch in dem Belegungsspeicher BUM verschoben. Das neue Tastensignal wird gleichzeitig dem Tastenadressenspeicher KAM zugeführt, so daß dieser die neue Tastenadresse speichert. Dementsprechend wird das Signal »I« einem der Kanäle des Belegungsspeichers BUM gespeichert, der dem belegten Kanal des Tastenadressenspeichers KAM entspricht. Die Inhalte der nicht belegten Kanäle sind »0«. Der Ausgang der letzten Stufe des Belegungsspeichers BUM zeigt also an, ob dieser Kanal belegt ist oder nicht. Dieses Ausgangssignal wird im folgenden als Belegungssignal AIS bezeichnet.

Dieses Belegungssignal AIS wird einem der Eingangsanschlüsse des UND-Tores A20 über einen Inverter /₂ zugeführt. Wenn das Signal AlS »0« ist, d. h. ein bestimmter Kanal ist unbelegt, wird über das UND-Tor A₂O das Tastendatensignal als neues Tastensignal dem Belegungsspeicher BUM zugeführt, woraufhin dieser in seinen entsprechenden Kanal eine »1« einspeichert Gleichzeitig wird das Tor G des Tastenadressenspeichers KAM so gesteuert, daß die Tastenadresse KA von einem Verzögerungs-Flip-Flop DFi in einen unbelegten Kanal des Speichers KAM eingespeichert wird.

Das Verzögerungs-Flip-Flop DFs verzögert das Ausgangssignal KA* des Tastenadressengenerators KAG um eine Tastenzeit, so daß eine dem Tastendatensignal KD entsprechende Tastenadresse synchron mit dem Tastendatensignal KD gespeichert werden kann, weil das um eine Tastenzeit verzögerte Tastendatensignal KD* dem Tastendatenumsetzer zugeführt wird.

Das neue Tastensignal NKD, das anzeigt, daß eine bisher nicht eingespeicherte Taste gedrückt worden ist, wird von der UND-Schaltung A_x über das ODER-Tor OR₃ dem Verzögerungs-Flip-Flop DF₂ zugeführt, um dieses zu setzen und das Freigabesignal UNB wird »0«. Dementsprechend wird der Ausgang des UND-Tores /4|9 »0«, wenn das Freigabesignal UNB »0« wird, wodurch das neue Tastensignal NKD zu »0« umgeschaltet wird. Diese Anordnung stellt sicher, daß die Tastenadress'; KA in nur einem und nicht zwei oder mehreren, unbelegten Kanal des Tastenadressenspeicr.ers KAM gespeichert wird.

Auf diese Weise werden zwölf Arten von Tastenadressen in dem Tastenadressenspeicher KAM gespei-

chert und diese Adressen werden durch den Haupttakt Φι verschoben und die Ausgangsuignale der letzten Stufe werden nacheinander dem Frequenzzahlengeber i zugeführt und ferner auf die Eingangsseite des Speichers KAM zurückgekoppelt, um die Ausg^ngssignale zyklisch zu erzeugen. Da der Wechsel jeweils alle 1 us erfolgt, erscheint dieselbe Adresse alle 12 us.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Tasten-Adressen N\ — Bi, die die Noten repräsentieren, dem Frequenzzahlenspeicher zugeführt werden, und daß die Tasten-Adressen K\, Kj, die die Tastaturen repräsentieren, dazu benutzt werden, einen Musikton für die beireffende Tastatur zu erzeugen.

Es sei nun angenommen, daß eine Tastenadresse in dem ersten Kan&l gespeichert ist. Wenn das Tastendatensignal KD einem der Eingangsanschlüsse eines UN D-Tores Aio zugeführt ist, wird dem anderen Eingangsanschluß des UND-Tores A₇₀ ein »lw-Signal zugeführt, weil in dem ersten Kanal des Koinzidenz-Speichers EQMbereits ein »!«-Signal gespeichert ist. Das TastendMensignal KD wird daher von der UND-Schaltung A₇₀ nur während der dem ersten Kanal entsprechenden Zeit durchgelassen und in dem ersten Kanal des Anschlagspeichers KOM gespeichert.

Die Speicherung des »1 «-Signales in dem Anschlagspeicher KOM zeigt an, daß einer der Tastenschalter geschlossen worden ist, was im folgenden als »Anschlagen« bezeichnet wird.

Das Signal »1« des ersten Kanals des Anschlagspeichers KOM wird ferner als Anhall-Startsignal ES einem Anschluß T\ zugeführt Dieses Anhall-Startsignal ES wird kontinuierlich erzeugt bis das Signal »1« des ersten Kanals des Anschlagspeichers KOM zurückgesetzt ist, wie nachfolgend noch erläutert wird.

Wenn die Taste losgelassen wird, wird das Tastendatensignal nicht mehr erzeugt Hierdurch wird bewirkt, daß das von einem Inverter IN\ erzeugte »1 «-Signal einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores A₇\ zugeführt wird. Das Koinzidenzsignal EQ wird immer noch dem anderen Eingangsanschluß des UND-Tores A₇\ zugeführt Dementsprechend wird ein »!«-Signal in dem ersten Kanal eines Austastspeichers KFM gespeichert Der Inhalt des ersten Kanals wird in dem

Austastspeicher KFM schrittweise weitergeschoben und aus der letzten Speicherstelle als »1 «-Signal ausgespeichert Dies ist das »1 «-Signal, das einem Anschluß T₂ zugeführt wird und den Austastzustand (Beendigung des Niederdrückens der Taste) darstellt und im folgenden als Abkling-Startsignal Dili bezeichnet wird.

Der Inhalt der Speicher des Tastendatenumsetzers 3 wird dadurch gelöscht daß an den Eingangsanschiuß des ODER-Tores ORn ein Zählendesignal DF angelegt wird, das von einem noch zu erläuternden Hüllkurven-/ähler 13 erzeugt wird, wenn die Ausgabe der Hüllkurven-Wellenform beendet ist Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR12 wird ferner als Löschsignal CC zum Löschen sämtlicher Zähler verwandt. Ein Eingangssignal /Cdes ODER-Tores ORn ist gleichzeitig Eingangssignal zum Rücksetzen der jeweiligen Speicher und Zähler in ihrem Anfangszustand beim Einschalten der Stromversorgung.

III. Frequenzinformationsgenerator

F i g. 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Frequenzzahlengebers 4. Der Frequenzzahlengeber enthält den Frequenzzahlenspeicher 10 und die Umsetzerschaltung 11. Das Abweichungssignal Vx\ bis Vxii wird mit der Grundfrequenzzahl Fi bis Fn in einem Multiplizierer 13 multipliziert, um eine digitale Frequenzmodulation durchzuführen. Das Ergebnis der Multiplikation wird in einem Ausgabeschieberegister 15 im time-sharing-Betrieb ausgegeben.

Der Frequenzzahlenspeicher 10 speichert mehrere Frequenzzahlen entsprechend den jeweiligen Tasten-Adressen und erzeugt jeweils die Grundfrequenzzahl Fi bis Fm für eine bestimmte Tastenadresse (eine Kombination, ausgewählt aus /Vi, Ni, N3, Νλ, B\ und S;), wenn diese Tastenadresse ansteht.

Die Frequenzzahl für jede Frequenz besteht aus einer Anzahl von Bits, z. B. 14 bei diesem Ausführungsbeispiel. Eines der 14 Bits bildet einen Ganzzahl-Bereich, und die übrigen Bits, z. B. 13, bilden einen Bruchzahl-Bereich. Die folgende Tabelle I zeigt ein Beispiel der Tasten G, C₂, Ci, G, Cs, Cb, Ds und Ef entsprechenden Frequenzzahlen.

Tabelle I	Grundfrequenzzahl	F1-F1.	12	i!	10	9	8	7	ή	5	4	J	2	1	F-Zahl (dezimal)
Note	Ganzzahl-		0	0	0	I	i	0	j	0	j	I	0	0
	Bereich 14	t	0	0	1	I	0	1	0	I	1	0	0	1
	0	Bruchzahl-Bereich	0	I	1	0	1	0	1	1	0	0	1	0	0,052325
C,	0	13	1	1	0	1	0	1	1	0	0	I	0	1	0,1046SO
C2	0	G	I	0	1	0	1	1	0	0	1	0	1	0	0,209300
C,	0	0	1	1	1	I	1	1	0	1	1	1	0	0	0,418600
C4	0	0	0	0	0	1	I	1	0	0	0	0	0	0	0,837200
Q	0	0	0	I	0	1	I	0	0	1	0	1	0	0	0,995600
D?	1	1												1.054808
E5	1	1											1,674400
Cs		0
	1

In dieser Tabelle stellt die F-Zahl die Grundfrequenzinformation Fy bis Fh in Dezimalschreibweise dar, wobei die höchstwertige Stcüc Fu in dem Ganzzahl-Bereich liegt

Die Grundfrequenzzahl wird so bestimmt daß sie

einem Musikton mit normaler Tonhöhe entspricht ohne daß irgendein Gleiteffekt hinzugesetzt würde. Es sei angenommen, daß die Wellenform des zu erzeugenden Musiktones in 64 analogen Musterwerten an 64 Musterstellen gespeichert ist und daß die Frequenz des

zu erzeugenden Tones durch / repräsentiert ist. Die Frequenzzahl Fergibt sich durch folgende Gleichung:

F= 12 χ 64 χ /x 10-«.

Wenn eine Tastenzeit 12 us beträgt, ist die Anzahl der pro Sekunde "in den Frequenzzählern 5a bis 5c

akkumulierten Ereignisse ρ χ 10⁶.

Diese Frequenzzahl F wird in dem Speicher 10 entsprechend der zu erzielenden Frequenz /gespeichert und dies bildet die Grundfrequenzzahl Fi bis Fn, wie sie in der Tabelle I aufgeführt ist

Die Umsetzerschaltung 11 erzeugt ein Abweichungssignal Vxi bis Vxi i, das dazu benutzt wird, einen zu reproduzierenden Musikton mit einer Frequenz zu versehen, die sich während einer bestimmten Zeitspanne schrittweise ändert und dadurch einen Gleiteffekt erzeugt. Die Größe der Frequenzänderung in jeder Stufe ist so klein, daß der Hörer eine kontinuierliche Änderung wahrnimmt. Diese Frequenzänderung erzielt man dadurch, daß der Wert der Grundfrequenzzahl Fi bis Fm während eines bestimmten Zeitintervalls stufenweise geändert wird. Zur Erzeugung derartiger Frequenzänderungen wird das Abweichungssignal Ki bis Vxi ι als Anteil (Bruchzahl) an der Grundfrequenzzahl Fi bis Fm dargestellt. Dieses Verhältnis, d.h. das Abweichungssignal, ändert sich in Abhängigkeit von der Zeit entsprechend den Adressen eines Gleitsignals V_t bis V₆, wie noch erläutert wird. Das Abweichungssignal Vxi bis Vxii ist demnach eine Funktion mit dem Gleitsignal Vi bis V₆ als Variable. Das Signal, mit dem das Abweichungssignal Vo bis Kn, das von der Umsetzerschaltung U ausgegeben wird, gesteuert wird, wird als Gleitsteuersignal GL bezeichnet Das Gleitsteuersignal GL wird durch manuelle Betätigung eines Gleitschalters eingestellt Die Funktion kann entweder, ausgehend von einer höheren Frequenz, auf die Grundfrequenz abfallen oder, ausgehend von einer niedrigeren Frequenz, auf die Grundfrequenz ansteigen.

Die Umsetzerschaltung 11 kann auf verschiedene Weise konstruiert sein; sie muß nur imstande sein, das Abweichungssignal Vn bis V_1n in Form der oben erläuterten Funktion zu erzeugen. Beispielsweise kann die Umsetzerschaltung U einen Speicher enthalten, in den eine bestimmte Funktion eingespeichert ist, und die Abweichungsfunktion Ki bis Kn kann entsprechend der Adresse des Gleitsignals Vj bis V,u und des Gleitsteuersignals GL ausgelesen werden.

Der Multiplizierer 13 führt digital eine Frequenzmodulation der Grundfrequenzzahl Fi bis F₁₄ durch, indem er die Grundfrequenzzahl Fi bis Fu mit dem Abweichungssignal Ki bis Viii multipliziert und dadurch die mit dem Gleiteffekt versehene modifizierte Frequenz* zahl erzeugt Als Multiplizierer 13 kann ein konventioneller Digital-Multiplizierer verwendet werden. Beispielsweise kann der Multiplizierer ein (nicht dargestelltes) Multiplikator-Schieberegister enthalten, das die Abweichungsinformation Vn bis Ku vorübergehend speichert und, beginnend mit der höchstwertigen Stelle, getaktet durch den Haupttakt Φ\, ein Einzelsignal ausgibt Ferner kann ein (nicht dargestelltes) Multiplikanten-Schieberegister vorgesehen sein, das die Grundfrcquenzzahl Fi bi* F₁* als Multiplikant speichert und parallele Ausgangssignale erzeugt, wahrend der Multiplikant sequentiell von der niedrigstwertigen Stelle bis zur höchstwertigen Stelle, gesteuert durch den Haupttakt Φι, verschoben wird Ein (nicht dargestellter) Ziffernmultiplizierer besteht aus einer logischen Schaltung zur Multiplizierung des einer einzelnen Ziffer entsprechenden Ausgangssignals des Multiplikatorschielberegisters mit den Ausgangssignalen des Multiplikanten-Schieberegisters. Dieser Ziffemmultiplizierer erzeugt für jede Ziffer ein Produkt aus Multiplikator und Multiplikant Der Multiplizierer 13 kann ferner einen Addierer und ein Akkumulatorregister (beide nicht dargestellt) enthalten. Die Produkte der einzelnen Ziffern werden von dem Addierer zur Erzeugung eines

ίο Partialproduktes zusammengezählt Dieses Partialprodukt wird vorübergehend in dem Akkumulator-Schieberegister gespeichert Die Addition des jeweiligen Ziffernproduktes und des Partialproduktes wird wiederholt, um schließlich das Gesamtprodukt a\ bis an zu

is erzeugen.

Femer kann der Multiplizierer ein Verzögerungs-Flip-Flop (nicht dargestellt) enthalten, das vorübergehend (für 1 us) ein Übertragungssignal festhält, um sicherzustellen, daß in der Addition die Weitergabe eines Übertrages stattfindet

Ein digitaler Multiplizierer führt die Multiplikation durch wiederholte Addition durch und wenn Multiplikator und Multiplikant aus zahlreichen Stellen bestehen, muß die für die Wiederholung der Addition und die Übertragungsweitergabe bis zur Beendigung einer Einzelmultiplikation erforderliche Zeit berücksichtigt werden. Zur Durchführung einer exakten Multiplikation ist es unerläßlich, daß die für die Multiplikation erforderliche Zelt mit dem Betrieb des gesamten

jo Systems synchronisiert wird. Ein Synchronsignalgenerator 16 synchronisiert die verschiedenen Komponenten des Frequenzstrahlengebers 4.

Der Synchronsignalgenerator 16 erzeugt einen Synchronisierimpuls SyI, der zur Synchronisierung zwischen einem Eingangssignal des Frequenzzahlenspeichers 10 und einem Eingangssignal der Umsetzerschaltung 11 benutzt wird, und einen Synchronisierimpuls 5/6, der zur Synchronisierung des Eingangssignals, das von dem Frequenzzahlenspeicher 10 zum Multipli zierer 13 geliefert wird, mit dem Eingangssignal der Umsetzerschaltung U benutzt wird, einen Synchronisierimpuls 5/25, der zur Ausgabe eines Ergebnisses einer Multiplikation aus dem Multiplizierer 13 benutzt wird, wenn die für die Multiplikation erforderliche Zeit

a; seit dem Anlegen eines Eingangsimpulses mittels des Synchronisierimpulses 5/6 verstrichen ist, und eines Signals 5/25, das die entgegengesetzte Polarität hat wie das Signal 5/25 und zur Löschung des Multiplizierers 13 benutzt wird.

Bei der Bestimmung des Zeitintervalls zwischen den Synchronisierimpulsen 5/1 und 5/6 wird die Operationszeit des Frequenzzahlenspeichers 10 und der Umsetzerschaltung 11 berücksichtigt, und bei der Bestimmung des Zeitintervalls zwischen den Synchroniss sierimpulsen 5/6 und 5/25 wird die Operationszeit des Multiplizieren 13 berücksichtigt Es sei nun angenommen, daß die Maximalzahl der gleichzeitig zu erzeugenden Musiktöne 12 betragt Der Synchronsignalgenerator 16 enthalt ein 25 Bit-Schieberegister SR 1 mit einem Eingang und paralleler Ausgabe, ein ODER-Tor OR 4 das an die Ausgange der ersten bis vierundzwanzigjten Stelle des Schieberegisters SR 1 angeschlossen ist, und Inverter h und 4 Der Inhalt des Schieberegisters SR1 wird, gesteuert durch den Takt Φ\, in jeweils 1 μ* um eine Stelle weitergeschoben, und der Ausgang der fünften Stelle wird als Synchronisierimpuls 5/6 benutzt Der Ausgang der vierundzwanzigsten Stelle dient zui Erzeugung des Synchronisierimpulses 5/29 und dei

Ausgang der fünfundzwanzigsten Stelle zur Erzeugung des Synchronisierimpulses SyI, Die Beziehung zwischen den jeweiligen Impulsen SyA, Sy 6, Sy25 und Sy 25 sind in F i g. 6(c) bis 6(f) abgebildet F i g. 6(a) zeigt die Kanalzeit

Eine Abtast- und Halteschaltung 9a hält die Tastenadresse N\ bis B₂ während einer Impulsperiode der Synchronisierimpulse Sy \ (d. h. 25 us) gespeichert und liefert diese gespeicherte Tastenadresse an den Frequenzzahlenspeicher 10, bis der nächste Impuls Sy 1 kommt Eine Abtast- und Halteschaltung 96 hält in gleicher Weise das Gleitsignal Vj bis V₆ und das Gleitsteuersignal GL während einer Impulsperiode des Synchronisierimpulses Sy 1 und liefert diese Signale an die Umsetzerschaltung 11, bis der nächste Impuls Sy 1 kommt

Eine erste Torschaltung 12a besteht aus mehreren UND-Schaltungen, von denen jede an einem Eingang mit einer entsprechenden Ausgangsstelle Fi bis Fu des Frequenzzahlenspeichers 10 verbunden ist und an ihrem zweiten Eingang den Synchronisationsimpuls 5/6 empfängt

Eine zweite Torschaltung 126 besteht in gleicher Weise aus mehreren UND-Schaltungen, von denen jede mit einem Eingang an die entsprechende Ausgangsstelle Ki bis Kn der Umsetzerschaltung 11 angeschlossen ist Diese Torschaltungen 12a und 126 liefern bei Ankunft des Synchronimpulses 5/6 die Frequenzzahl Fi bis Fu und das Abweichungssignal Ki bis Ku an den Multiplikanteneingang bzw. den Multiplikatoreingang des Multiplizierers 13.

Eine dritte Torschaltung 14 enthalt UND-Tore A₂] bis Am, von denen jedes mit einem Eingang an die entsprechende Ausgangsstelle des Multiplizierers 13 angeschlossen ist, während der andere Eingang den Synchronisierimpuls S/25 empfängt Ferner enthält die Torschaltung 14 UND-Tore A₃S bis /Us, von denen jedes mit einem Eingang ein ROckkopphingssignal von der letzten Stufe eines entsprechenden Schieberegisters von der Ausgangsschieberegistergruppe 15 erhält und am anderen Eingang das Signal 5/25 empfingt, das die entgegengesetzte Polarität des Synchronisierimpulses 5/25 aufweist Ferner enthält die Schaltung 14 ODER-Tore ORs bis ORh, von denen jedes die Ausgangssignale entsprechender UND-Tore A_n bis A₃₄ und Αχ bis Am empfängt Wenn die dritte Torschaltung 14 den Synchronisierimpuls 5/25 empfängt, liefert sie Signale *i bis an, die die Ergebnisse der in dem Multiplizierer 13 durchgeführten Multiplikation darstellen (d h. frequenzmodulierte Frequenzzahl F_m\ bis F_roM) an die jeweiligen Eingänge der Schieberegister der Ausgangsschieberegistergruppe 15. Wenn der Synchroniserimpuls 5/25 nicht an die dritte Torschaltung 14 gelegt ist, laufen die Ausgangsdaten der Schieberegistergruppe 15 weiter um. Jedes Schieberegister der Gruppe 15 hat zwölf Wörter (von denen jedes 14 Bit aufweist) und wird im Takt der Impulsfolge Φ\ weitergeschoben.

Die Ergebnisse der Multiplikation für jeden Kanal (d.h. jede Taste oder jeden Ton), die von dem Multiplizierer 13 errechnet worden find, werden sequentiell mit einem Intervall von 25 us pro Kanal (d. h. eine Taste oder einen Ton) ausgegeben. Dementsprechend werden 300 us benötigt, bevor die Ergebnisse der Multiplikation für alle zwölf Kanäle ausgegeben worden sind. Anders ausgedruckt: die Ergebnisse der Multiplikation für die jeweils in der Schieberegistergruppe 15 gespeicherten Kanäle werden von den Ausgängen des Multiplizierers 13 alle 300 us neu geschrieben. Ferner liefert die Ausgangsschieberegistergruppe 15 sequentiell die Resultate der Multiplikation für die jeweiligen Kanäle (d. h. die Frequenzinformation F_m\ bis F_mn) an die Bruchzahlzähler und Ganzzahlzähler 5a bis 5c mit einem Intervall von 1 us pro Kanal, so daß eine time-sharing-Steuerung des Instruments vorgenommen werden kann.

IV. Erzeugung der Gleitsignale

Vor der Erläuterung der Funktion des Frequenzzahlengenerators 4 soll die Erzeugung der Gleitsignale Vj bis Ve und der Gleitsteuersignale GL erläutert werden. Fig.7 zeigt eine Ausführungsform des Gleitsignal generators 7, mit dem das Gleitsignal individuell für jede Tastatur gesteuert wird. Der Gleitsignalgenerator 7 enthält eine Taktauswahlschaltung 71 und einen Zähler 72 Die Taktauswahlschaltung 71 entspricht <k/n schon erläuterten Taktgenerator 7a, und der Zähler 72 entspricht dem schon erläuterten Zähler 76. Die anderen Baugruppen entsprechen dem oben erwähnten Gleitsteuerteil 7c

Zur manuellen Einstellung der Gleitsteuerung dient ein gemeinsamer Gleitsteuerschaiter GS und, wenn eine Gleitsteuerung für jede Tastatur einzeln durchführbar sein soll, eine Datenauswahlschaltung 73 mit Schaltern SS, SU, SL und SP für jede der Tastaturen.

Beim Einschalten des gemeinsamen Schalters GS wird eine UND-Schaltung A« durchgeschaltet und der von der Taktauswahlschaltung 71 gelieferte Takt wird von dem Zähler 72 gezählt Wenn der Zählerstand einen bestimmten Wert erreicht hat, wird die UND-Schaltung A50 durchgeschaltet und die UND-Schaltung A19 gesperrt, wodurch die Zählung des Zählers 72 gestoppt wird. Durch die Frequenz der von dem Zähler 72 gezählten Zählimpulse wird- daher die Zeitspanne, während der der Gleiteffekt erzeugt werden soll (im folgenden als »Gleitzeit« bezeichnet) bestimmt Die Geschwindigkeit der Frequenzänderung eines Musikto nes wird daher durch die Taktimpulsfolge bestimmt

Von einem Signaloszillator für 'das Solomanual SO, einem Signaloszillator für das obere Manual UO, einem Signaloszillator für das untere Manual LO und einem Signaloszillator für die Pedaltastatur PO werden Signale bestimmter Frequenzen und von geeigneter Wellenform (z.B. Rechteckwellen) erzeugt Wenn beispielsweise die Gleitzeit 1 Sekunde beträgt und der Zähler 72 64 Zahlstellen hat und der Ausgang seiner letzten Zählstelle mit der UND-Schaltung A₉₀ verbun den ist, beträgt die Frequenz dieser Sigcste etwa 64 Hz.

Ein Ausgangssignal »1« des Signaloszillators SO für

das Colomanual wird einem Verzögerungs-Flip-Flop

DFA zugeführt Das Verzögerungs-Flip-Flop DFa

erezugt ein »1 «-Signal, sobald es einen Anfangstasten- Taktimpuls Φ2 empfängt Dieses »1 «-Signal wird einem UND-Tor A51 und außerdem einem Verzögerungs-Flip-Flop DFj zugeführt Der Ausgang des Verzögerungs-Flip-Flops DFs ist zu dieser Zeit »0« und dieses Signal »0« wird in einem Inverter U invertiert und danach dem UND-Tor Ast al* »!«-Signal zugeführt, das das UND-Tor Ai\ durchschaltet. Die UND-Schaltung Au erzeugt daher »1 «-Signal. Danach, wenn einTaktimpuls Φι an das Verzögerungs-Flip-Flop DFt angelegt wird, wird das Ausgangssignal des Verzögerungs-Flip-Flops DFs »1« und die UND-Schaltung A51 erzeugt demnach »On-Signal. Die Verzögerung*-Flip-Flops DF_t bis DF_n (nicht dargestellt), die Inverter INi bis /M (nicht dargestellt) und die UND-Schaltungen /4/V₂ bis AN

(nicht dargestellt) arbeiten in gleicher Weise. Die UND-Tore Asi bis Λ54 erzeugen daher von der Zeit, 2iu der die Ausgänge der Oszillatoren SO bis PO von »<l« auf »1« gegangen sind und als Antwort auf den TastentaktimpuJs Φ2 Impulssignale mit ainer Tastenzeit (12 us). Die Perioden dieser Impulssignale entsprechen den Frequenzen der jeweiligen Oszillatoren. Dies lic!(5t daran, daß die maximale Anzahl von Musiktönen, cliie gleichzeitig erzeugt werden sollen, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 12 beträgt

Der der Tastatur der gedrückten Taste entsprechenden Ausgang wird aus den Ausgängen der UND-Schaltungen As\ bis A54 ausgewählt Das Tastatursignal K\ und Ki wird dem Dekoder D₃ zugeführt und an der der Tastatur entsprechenden Ausgangsleitung wird ein »1 «-Signal erzeugt An die UND-Schaltung Ass wird ein das Solomanual SO repräsentierendes Signal gelegt, an die UND-Schaltung A% wird ein das obere Manual UO repräsentierendes Signal gelegt, an die UND-Schaltung Λ57 wird ein df« untere Manual LO repräsentierendes Signal gelegt aod an die UND-Schaltung Ass wird ein die Pedaltastatur PO repräsentierendes Signal gelegt. Die UND-Schaltungen Ass bis A» erhalten außerdem die Ausgangssignale der UND-Schaltungen A51 bis /Lw und an die UND-Schaltung A₁₉ wird über ODER-Schaltung OR\g ein »1 «-Signal (ein Taktimpuls zur Erzeugung des gewünschten Gleiteffektes) gefegt, wenn eine der UND-Schaltungen Ass bis Ase durchgeschaltet ist

Die Anschlüsse der Schalter SS, SU, SL, SP sind jeweils mit den Eingängen der entsprechenden UND-Schaltungen A59 bis An verbunden. Die anderen Eingänge der UND-Schaltungen A» bis Aa sind mit Ausgangsleitungen des Dekodiere:-j D» verbunden, von denen jede einer der Tastaturen entspricht Dsis Tastatursignal Ki, Ki wird sowohl d j\ Dekodierer LU als auch dem Dekodierer D₃ zugeführt Wenn ein Gleiteffekt erzeugt werden soll, wird der Schalter ftir die ausgewählte Tastatur betätigt und danach der gemeinsame Gleitschalter GSeingeschaltet

Es sei angenommen, daß der Schalter SU für das obere Manual eingeschaltet ist Die UND-Schaltung /Uo wird nun durchgeschaltet, indem der gemeinsame Gleitschalter GS betätigt wird. Dementsprechend erzeugt die UND-Schaltung 60 ein »1 «-Signal, wenn sie das Tastatursignal K\, Ki, das dem oberen ManuaJ entspricht, empfängt Dieses »1 «-Signal wird über eine ODER-Schaltung OR_n einem Schieberegister 5R₂ und über eine ODER-Schaltung OR21 einem Schieberegister SR] zugeführt Die Schieberegister SRj und SR₃ sind Serien-Schieberegister mit 12 Bit und werden von dem Haupttakt Φ\ getaktet Ein in eines der Schieberegister eingegebenes Eingangssignal erscheint nach einer Tastenzeit (12 us) am Ausgang.

Das Ausgangssignal »1« des Schieberegisters SR₁ wird von einem Inverter 8 invertiert und sperrt daher eine UND-Schaltung G, des Zählers 72. Der Zähler Xl enthält einen Addierer ADi, ein Schieberegister SRa mit 12 Wörtern zu je 6 Bit und eine Torschaltung G\. Die Resultate der Addition des Addierers AD₍ werden in jeder Tastenzeit einem entsprechenden Kanal des Schieberegisters SRt zugeführt, wobei die Taktimpuls: für 12 Töne im time-sharing-Betrieb gezählt werden. Die nachfolgende Erläuterung ist auf lediglich einen Kanal beschränkt Der von dem Zähler 72 gezählte Wert (d. h. Gleitsignale Vi bis V₄) wird »0«, wenn das Ausgangssignal des Inverters f» »0« wird, wodurch di& Torschaltung G\ zu einem Zeitpunkt to gesperrt wird, wie aus F i g. 8(a) hervorgeht. Wenn der gemeinsam« Gleichschalter GS abgeschaltet wird (normalerweise wird ein selbstrückstellender Schalter als Schalter GS verwendet) und das Ausgangssignal der ODER-Schaltung ORx dadurch »0« wird, wird der Ausgang des Inverters h eine Tastenzeit später »1«, wodurch die Torschaltung G, geöffnet wird. Dieser Zeitpunkt ist mit t\ bezeichnet

Während der Zeitspanne, zwischen den Zeitpunkten T₀ und t\, wird auch von dem Schieberegister CR₃ ein »1 «-Signal erzeugt, so daß die UND-Schaltung Ao den Taktimpuls an einen Eingangsanschluß Q des Addierers AD] abgibt Da jedoch die Torschaltung G\ gesperrt ist, ist das Signal am Zählausgang während dieses Intervalls gleich »0«.

Das Ausgangssignal des Schieberegisters SR₃ wird über eine UND-Schaltung Ae₃ und ein ODER-Tor OR₂\ auf den Eingang rückgekoppelt Die UND-Schaltung Aa empfängt an ihrem anderen Eingangsanschluß ein »1 «-Signal über eine UND-Schaltung A» und einen Inverter 1% wenn eines der Ausgangs-Bits der Endstelle des Schieberegisters SRa »0« ist Dementsprechend empfängt der betreffende Kanal des Schieberegisters SR₃ in jeder Tastenzeit ein Zirkulationssignal »1«, selbst nachdem der Schalter GS abgeschaltet worden ist Die UND-Schaltung A« leitet das Signal weiter durch, selbst nachdem der Schalter GS geöffnet worden ist und die Zähloperation des Zäblers 72 beginnt vom Zeitpunkt (_t an. Wenn die Taktauswahlschaltung 71 63 Taktimpulse vom Zeitpunkt /ι ab abgegeben hat, steht am Zählausgang des betreffenden Kanals die Zahl 63 an und alle Bit-Ausgänge werden »1«. Hierdurch wird die UND-Schaltung A₅₀ durchgeschaltet und die UND-Schaltung Aa gesperrt Das Ausgangssignal des Schieberegisters SR₃ wird eine Tastenzeit später »0«.

Diese Zeit wird als der Zeitpunkt t₂ bezeichnet Die UND-Schaltung A49 wird nach dem Zeitpunkt h nicht durchgeschaltet, so daß der Taktimpuls nicht an den Zähler ADi gelangt und der Zählausgang 63 bis zum nächsten Einschalten des gemeinsamen Gleitschalters

G5 beibehalten wird.

Die Ausgangssignale V₁ bis V₆ des Zählers 72 werden der Umsetzerschaltung 11 als Gleitinformation zugeführt Der Ausgangswert des Schieberegisters 5A₃ wird der Umsetzerschaltung U ebenfalls zugeführt, und zwar als Gleitsteuersignal GL, das in F i g. 8(b) dargestellt ist

Die obige Erläuterung erfolgte an lediglich einem Kanal. Die Operation ist bei einem Multi-Kanal-Gerät,

wie bei der vorliegenden Ausfühmngsform, genau die gleiche, weil die Schieberegister SR₂, SR₃ und SRa durch den Haupttaktimpuls Φ\ zueinander synchronisiert sind. Wenn die Gleitsteuerung für jede Tastatur einzeln durchgeführt wird, braucht der Taktimpulsselektor 71 nur eine Art von Taktimpulsen zu erzeugen, und die Datenauswahlschaltung 73 ist entbehrlich.

V. Erzeugung des Abweichungssignals Vn bis Vm

Wenn das Abweichungssignal Vn bis Vn, die Form einer Funktion hat, die, ausgehend von einer Frequenz, die um 112 Cent tiefer liegt als die Grundfrequenz, bis auf die Grundfrequenz ansteigt, kann die Umsetzerschaltung 11 entsprechend F i g. 9 konstruiert sein.

Ein Cent ist ein Intervall von 1/100 eines Halbtones der gleichmäßig temperierten Skala. Demnach ist ein

Ton, der 100 Cent unterhalb der Note Cf liegt, gleich Q. Das Gleitsignal, das als ein Verhältnis zu der Grundfrequenzzahl Fi bis Fu dargestellt wird, wird in einen Ganzzahl-Bereich und einen Bruchzahl-Bereich

unterteilt Die Größe V*n, die der höchstwertigen Stelle entspricht, ist dem Ganzzahl-Bereich zugeordnet und der Rest der Information ist dem Bruchzahl-Bereich zugeordnet

In der Umsetzerschaltung 11 nach Fig.9 wird das Gleitsignal V, bis V₆ UND-Schaltungen A₆₄ bis Am zugeführt, die an ihren anderen Eingängen jeweils das Gleitsteuersignal GL empfangen. Die Ausgänge der UND-Schaltungen A₆₄ bis Ata werden die niedrjgwerti-

gen Stellen Vn bis V»e des Abweichungssignals und das Gleitsteuersignal GL wird direkt für die höherwertigen Stellen V,₇ bis V»io ausgegeben. An der höchstwertigen Stelle V₁H wird ein Signal ausgegeben, das durch Invertieren des Gleitsteuersignals GL in einem Inverter /ίο erzeugt wird.

Dementsprechend wird das in Tabelle II dargestellte Abweichungssignal Vn bis Vn ι als Antwort auf das Gleitsignal Vi bis Ve, erzeugt

Tabelle Π	K6	K5	K4	K1	O	K,	Abweichungssignal	''rlO"	-kv7	1	Kv 6	"Kv,	O	O	O	0
Gleitsignal	O	O	O	O	O	O	KvIl		1	1	I 0	0	O	O	O	1
Adresse	O	O	O	O	1	1	O		1	1	I O	0	0	ρ	1	O
O	O	O	ρ	O	1	O	O	I	1	1	I 0	0	1	1	1	1
1	O	O	1	1	O	1	ρ		1	1	I O	0	0	ρ	0	0
2	O	1	ρ	O	1	O	O		1	1	I 0	1	1	I	1	1
15	O	1	1	1	O	1	•Ό		1	1	O	1	0	0	O	O
16	1	O	O	O	O	O	O		1	1		0	O	ρ	O	I
31	I	O	ρ	O	1	1	O		1	1		1	1	1	I	O
32	1	O	1	1	1	O	P		1	1		0	1	1	I	I
33	1	O	1	1	O	I	O		I	1		0	0	ρ	O	O
46	1	1	ρ	O	1	O	O		1	1		1	1	1	1	0
47	1	I	1	1	1	O	ρ		I	I		1	I	1	I	1
48	1	1	I	1		1	O		I			1
62							O
63

Aus der Tabelle ersieht man, daß die höchstwertige Stelle Ku (Ganzzahl-Bereich) des Abweichungssignals stets »0« ist, wenn das Gleitsteuersignal GL gleich »1« ist und daß dann alle höherwertigen Stellen V₁₇ bis Vno das Signal »1« führen. Die UND-Schaltungen At* bis Am sind durchgeschaltet und geben den Wert des Gleitsignals V₁ bis V₆ an die niedrigstwertigen Stellen V,i bis V*ab. Wenn das Gleitsteuerrgnal GL»0« ist, ist nur ein Signa! der höchstwertigen Stelle Vm gleich »1« und die Signale der übrigen Stellen Vn bis V,_l0 sind sämtlich »0«. Dies zeigt an, daß das Verhältnis der Frequenzänderung gleich »1« ist d.h. daß ein Gleiteffekt nicht gegeben ist wenn das Gleitsteuersignal GL gleich »0« ist

Bezugnehmend auf Tabelle Il ist der Wert des Abweichungssignals gleich 03375 in Dezimalschreibweise, wenn das Gleitsignal bei Adresse 0 liegt. Dieser Wert ergibt eine Frequenzänderung von -112 Cent gegenüber der Grundfrequenzzahl F\ bis Fi₄. Bei Adresse 16 beträgt der Wert des Abweichungssignals 03531 in Dezimalschreibweise, was eine Frequenzänderung von —83 Cent gegenüber der Grundfrequenzzahl ergibt. Auf diese Weise nähert sich der Wert des Abweichungssignals graduell dem Wert der Grundfrequenzzahl in dem Maße, wie der Wert des Gleitsignals Vi bis Vt ansteigt Der Wert des Abweichungssignals an der dreiundsechzigsten Adresse beträgt 03990, was eine Frequenzänderung in der Größenordnung von nur — 0,5 Cent ergibt Nachdem das Gleitsignal Vi bis V₆ gleich 63 ge word vi 1 isi, wird das Gieitsteuersignal GL zu »0«, wie oben schon beschrieben wurde, und das Abweickungs-

4(i signal Vn bis Vm wird 1. Es wird überhaupt keine Frequenzänderung erzeugt In der oben beschriebenen Weise wird das Abweichungssignal Vn bis Vm entsprechend dem Gleitsignal Vi bis V₆ und dem Gleitsteuersignal GL in Form einer Funktion erzeugt,

4-, wie F i g. 8(c) zeigt Da der Zählaufgang des Zählers 72 »0« ist und das Signal GL während des Intervalls zwischen den Zeitpunkten to bis b gleich »1« ist ist der Wert des Abweichungssignals gleich 0,9375, entsprechend -112 Cent. Der Wert des Abweichungssignals

w steigt graduell an (genau genommen steigt er stufenförmig an), bis er zum Zeitpunkt h gleich 1 wird, wenn die Erzeugung des Gleiteffektes beendet wird Der Wert der Gleitinformation Vn bis Vm ändert sich in 64 Schritte!! entsprechend der jeweiligen Adresse, bevor

ν-, eine Runde des Gleiterzeugungsprozesses beendet ist.

Demnach ändert sicn der Wert des Abweichuagssignals V, ι bis Vm etwa alle 15,6 ms, wenn die Gleitzeit etwa 1 Sekunde beträgt. Der Bereich ckr Frequenzänderung ist nicht auf die

mi Größenordnung von 100 Cent beschränkt sondern kann auch einige 100 Cent oder einige 20 Cent betragen. Die Umsetzerschaltung 11 kann aus geeigneten logischen Schaltungen oder einem Festwertspeicher aufgebaut sein.

Vl. Erzeugung twr Frequenzzahl F_m\ bis F_m\*

Die Erzeugung der Frequenzzahi F_m\ bis F_mu wird im folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 5 und 6 erläutert.

Es sei angenommen, daß der Synchronisierimpuls 5k 1 den Abtast· und Halteschaltungen 9e und 9b zugeführt wird, wenn die Tastenadresse N, bis K_} des ersten Kanals von dem Tastendatenumsetzer 3 erzeugt wird, wie P i g. 6(a) zeigt.

Das Gleitsignal Vi bis V₆ und das Gleitsteuersignal GL sind zu dieser Zeit ebenfalls Information einer Tastatur entsprechend der Tastenadresse N\ bis Kt des ersten Kanals. Als Antwort auf eine solche information wird das Abweichungssignal Ki bis Κι ι in der Umsetzerschaltung 11 erzeugt, und die Grundfrequenzzahl Fi bis Fh aus dem Frequenzzahlenspeicher 10 ausgelesen. Da die erste und die zweilc Torschaltung 12a, 126 von dem Synchronisierimpuls Sy6 aufgesteuert werden, erfolgt die Erzeugung des Abweichungssignals Ki bis Kn und das Auslesen der Grundfrequenzzahl Fi bis Fn innerhalb von 5 μ5, wie F i g. 6(g) zeigt. Hierdurch ist sichergestellt, daO ausreichend Antwortzeit für den Frequenzzahlenspeicher 10 und die Umsetzerschaltung 11 zur Verfügung steht. Als Folge davon kann ein Festwertspeicher mit niedriger Operationsgeschwindigkeit in dem Frequenzzahlenspeicher 10 verwendet werden und die Umsetzerschaltung 11 kann dementsprechend kompakt und mit relativ geringem Kostenaufwand hergestellt werden.

Beim Auftreten des Synchronisierimpulses SY6 wird das Abweichungssignal Ki bis V₁, ι in den Multiplikator-Schieberegistern des Multiplizierers 13 und die Grundfrequenzzahl Fi bis Fm in dem Multiplikanten-Schieberegister des Multiplizierers 13 gespeichert. Die Multiplikation wird während 19 μβ ausgeführt, bis der Synchronisationsimpuls Sy25 erzeugt wird, wie in Fig. 6(h) dargestellt ist. Diese Zeitspanne von 19μ5 enthält die für die repetierende Addition und für die Weiterleitung der Übertragungssignale benötigte Zeit, um genaue Multiplikationsergebnisse a\ bis an erzeugen zu können.

Nach dem Auftreten des Synchronisierimpulses Sy 25 werden die Ausgangssignale a\ bis au über die dritte Torschaltung 14 dem Ausgangsschieberegister 15 zugeführt. Diese Ausgangssignale a\ bis an bilden das Ergebnis der Multiplikation der Grundfrequenzzahl /| bis /Ή des ersten Kanals mit dem Abweichungssignal V₁₁ bis Kn des ersten Kanals, und bilden daher die modifizierte Frequenzzahl. Dementsprechend wird die Frequenzzahl F_m) bis F_1nM des ersten Kanals in dem Ausgangsschieberegister IS gespeichert Die Frequenzzahl F_mi bis Fmu wird von dem Ausgabeschteberegistei 15 12 μ$ später ausgegeben. Das Ausgangssignal des Ausgabeschieberegisters 15 wird den Zahlern 5a bis 5< zugeführt und gleichzeitig auf das Ausgabeschieberegister 15 zitrückgekoppelt Die anschließend folgende Frequenzzahl t_m\ bis f_m\* wird den Zahlern 5* bis 5c ir

t ο jeder Tastenzeit in gleicher Weise zugeführt

Wenn der nächste Synchronisierimpuls Sy \ gemäC F i g. 6(c) erzeugt wird, wird den Abtast- und Halteschal tungen 9a, 9b die Information des zweiten Kanal: zugeführt, wie F i g. 6(a) zeigt. Auf diese Weise wird die

i) frequenzmodulierte Frequenzzahl F_mi bis F_mn des zweiten Kanals in dem entsprechenden Kanal des Ausgabeschieberegisters 15 gespeichert Anschließend werden bei jedem Auftreten des Synchronisierimpulse! Sy 1 (mit einer Periode von 25 iis) das Abweichungssi gnal Ki bis Ku und die Grundfrequenzzahl Fi bis Fm der nachfolgenden Kanäle sequentiell miteinander multipliziert und das Ergebnis der Multiplikationen, d. h die modifizierte Frequenzzahl F_mi bis F_mi4, wird fortlaufend beim Auftreten der Synchronisierimpulse j 5^25 in den entsprechenden Kanälen des Ausgabeschieberegisters 15 gespeichert. Da die maximale Anzahl gleichzeitig reproduzierbarer Musiktöne 12 beträgt beträgt die Periode, mit der die modifizierte Frequenzzahl F_mi bis F_m]4 eines bestimmten Kanals in

in dem Ausgabeschieberegister 15 gespeichert wird, 25 μβ χ 12 = 300 μϋ.

Wenn man annimmt, daß die Gleitzeit etwa 1 Sekunde beträgt, ändert sich der Wert des Abweichungssignals Ki bis Ku mit einer Periode von etwa

j) 15,6 ms. Dementsprechend ist eine Periode, mit der die Frequenzzahl F_m\ bis F_mu in dem speziellen Kanal des Ausgabeschieberegisters 15 jeweils neugeschrieben wird, viel länger als 300 μς, d. h. bei dem obiger Ausführungsbeispiel etwa 15,6 ms.

Tabelle HI zeigt ein Beispiel für die von dem Ausgabeschieberegister 15 für die Note £j ausgegebene Frequenzzahl F_mi bis F_mi4- In der Tabelle sind die Daten in Dezimalschreibweise ausgedrückt.

Tabelle III	ι, - ··;. Adresse	A h» eich ün j-ssianai l.i - Ι,ιι	Krequen 773hl F., - F-u	0 5 4 8	0	8
/·;., = 1.054808		I. 0 0 0 0	I.	9 8 8 8	8	2
(üeitsieucT- signal 01.	0	0. 9 3 7 5	0.
0

16

0. 9 3 5 I

I. 0 0 5 3 3 7

32

0. 9 6 8 8

I. 0 2 I 8 9 7

23	V, - K Adresse	25	23 880	1- F	24	rei|uen//uhl
Fortsetzung	48			I		.038 3 5 2
(ilcilsleucr- signal 07.		Ahweichun^ssjunal
		0. 9 8 4 4

6.1

0. i> ij ij 0

1. 0 0 0 0

1.0537 5 3
I. 0 5 4 S 0 S

Grundfrequenzzahl direkt als Frequenzzahl F_m\ bis F_mt4 _>» ausgegeben, wenn das Gleitsteuersignal GL gleich »0« ist, und die Frequenzzahl F_m\ bis F_mu, die durch das Abweichungssignals V,i bis V,n frequenzmoduliert worden ist, wird ausgegeben, wenn das Gleitsteuersignal GL gleich »I« ist. Die Werte des Abweichungssi- _>-, gnals V,i bis V»n in Dezimalschreibweise enisprechen den in Tabelle Il in Binärschreibweise enthaltenen Werten.

Auf die oben beschriebene Weise wird die Frequenzzahl F_mi bis F_m\A von dem Ausgabeschieberegister 15 im w time sharing-Betrieb ausgegeben.

VlI. Erzeugung der Wellenform eines Musiktones

Die niedrigstwertigen bis hinauf zur sechsten Stelle der Frequenzzahl F_ml bis F_mt4 werden von der π Ausgabeschieberegistergruppe 15 dem Bruchzahlzähler Sa zugeführt, die Stellen von der siebten Stelle an aufwärts bis zur dreizehnten Stelle werden dem Bruchzahlzähler 5b zugeführt und die höchstwertigen Stellen werden dem Ganzzahlzähler 5c zugeführt. Die w Zähler 5a bis 5c enthalten Addierer AD₂ bis ADa und Schieberegister SF\ bis 5F₅, wie F i g. 10 zeigt Jeder der Addierer AD₂ bis ADa, addiert das Ausgangssignal des Frequenzzahlenspeichers 4 und das Ausgangssignal des entsprechenden Schieberegisters SFi his SF, miteinan- ,-. der. Die Schieberegister 5Fi bis SFj können zwölf Arten von Ausgangssignalen in zeitlicher Folge von den Addierern ADi bis AD_A speichern und sie auf die Eingangsseite der Addierer ADi bis ADi, zurückkoppeln. Die .Schieberegister SFi bis SFz haben jeweils die gleiche -.n Anzahl Stellen wie Musiktöne gleichzeitig reproduzierbar sein sollen, z. B. zwölf bei dem vorliegenden Beispiel. Diese Anordnung hat den Zweck, die Frequenzzähler im time-Sharing-Betrieb zu betreiben, da der Frequenzzahlenspeicher 4 die in den 12 Kanälen (Schieberegisterstellen) des Tastenadressenspeichers KAM gespeicherten Tastenadressen im time-Sharing-Betrieb erhält und die Frequenzzahl für die jeweiligen Kanäle erzeugt.

Im folgenden wird die Schaltungsanordnung in bezug auf den ersten Kanal erläutert Wenn der Inhalt des bo ersten Kanals des Schieberegisters SFi des Bruchzahlzählers 5a »0« ist, werden anfangs die ersten 6 Bit des Bruchzahlbereichs in den ersten Kanal des Schieberegisters 5Fi eingespeichert Nachdem eine Tastenzeit vergangen ist, werden neue Frequenzzahlen F_mi bis F_n*, zu den bereits in dem ersten Kanal gespeicherten Inhalt hinzuaddiert Diese Addition wird in jeder Tastenzeit wiederholt und die Signale F_OTi bis F₁* werden kumulativ Z¹J d?n "?sn?ich?r*.?n Inhalten hin7iiaddiert. Wenn bei der Addition ein Übertrag stattfindet, wird ein Übertragssignal Go von dem Zähler 5a zum nächsten Zähler 5b gegeben. Der Bruchzahlzähler 5b besteht aus dem Addierer AD> und dem Schieberegister 5F2, das ebenfalls eine kumulative Addition der Frequenzzahlen F_m7 bis F_m,3 durchführt, d. h. der nächsten 7 Bit des Bruchzahlbereichs. Das Übertragsignal C₁₀ führt, wenn ein Übertrag als Ergebnis der Addition stattfindet, dem Addierer ADi, ein Übertragsignal Cw zu. Der Ganzzahlzähler 5c besteht aus dem Addierer AD* und dem Schieberegister SF3 und empfängt das Einzelbit F_mi4 und das Übertragssignal C20 vom Addierer ADs und erzeugt eine kumulative Addition in derselben Weise wie oben an Hand der Bruchzahlzähler 5a und 5b beschrieben wurde. Die Ganzzahl-Ausgangssignale der in dem ersten Kanal des Schieberegisters SFj gespeicherten 7 Bit werden nacheinander dem Wellenformspeicher zugeführt, um die auszulesenden Adressen zu bestimmen.

Wenn die Amplitudenproben eine Periode des zu erzeugenden Musiktones mit einer Probenzahl η = 64 in dem Speicher 6 gespeichert sind, wird als Ganzzahlzähler 5c ein Zähler mit 64 Stufen verwandt, so daß das Auslesen einer Periode der Musiktonwellenform beendet ist, wenn der Kumulativwert der Frequenzzahl F_m\ bis Fn-.it gleich 64 geworden ist

Wenn das Gleitsteuersignal Gl gleich »0« ist, d. h. wenn der Gleitschaiter nicht eingeschaltet ist, wird die Grundfrequenzzahl F\ bis Fm direkt den Zählern 5a bis 5c zugeführt und eine Auslcseperiode des Wellenformspeichers6 ist konstant Demnach wird ein Musikton mit konstanter Frequenz reproduziert. Wenn andererseits des Gleitsteuersignal GL »1« wird, wie Fig.8(b) zeigt, ändert sich der Wert der Frequenzzahl F_mi bis F_m\* wie in Tabelle III angegeben ist

Gemäß Fig. 8(c) wird während des Intervalls zwischen den Zeitpunkten fo bis tu während das Abweichungssignal V,\ bis V₁11 gleich 03375 ist, ein Musikton erzeugt, dessen Frequenz um 112 Cent niedriger ist als die durch den Druck der Taste bestimmte Grundfrequenz. Nach dem Zeitpunkt ti steigt die Frequenz graduell an, so daß ein Musikton mit Gleiteffekt erzeugt wird, bis der Zeitpunkt (2 erreicht ist bei dem die Frequenz des Musiktones die Grundfrequenz erreicht hat und die Erzeugung des Gleiteffektes beendet ist Auf diese Weise werden 12 Töne mit Gleiteffekt irr. time-sharirsg-Betrieb erzeugt und der Gleiteffekt kann für jede Tastatur einzeln gesteuert bzw. eingestellt werden.

Die Musikton-Wellenform wird aus dem Musiktoni· Wellenformspeicher 6 ausgelesen, wogegen der Ampliitudenverlauf des Musiktones von dem Ausgang eines Hüllkurvenspeichers 21 gesteuert wird. Das Ausläsen des Hüllkurverispeichers 21 wird von dem Hüllkurvenzähler 20 gesteuert Im folgenden wird das Auslesen einer Hüllkurven-Wellenform in bezug auf den Hüllkurvenzähler 20, Her in Fig. II dargestellt ist, näher erläutert.

Der Hüllkurvenzähler 20 enthält einen Addierer ADi to und ein Schieberegister 5R₅ für 12 Wörter zu je 7 Bit. Das Additionsergebnis des Addierers AD--, wird in je 1 Tastenzeit den entsprechenden Kanälen des Schieberegisters SRs zugeführt. Im einzelnen addiert der Addierer 5 die Ausgangssignale des Schieberegisters SRs und die ι -> Taktimpulse und erzeugt ein Ergebnis S, das dem Eingangsanschluß des Schieberegisters SRs zugeführt wird. Dadurch wird bewirkt, daß der Hüllkurvenzähler 20 fortlaufend eine Kumulativzählung in bezug aiii jeden der Kanäle durchführt. :η

Ein Ausgangssignal, das den gezählten Wert repräsentiert, wird von dem Hüllkurvenzähler einem Hüllkurvenspeicher 21 zugeführt. Die in einer dein gezählten Wert entsprechenden Adresse gespeicherte Wellenform wird fortlaufend aus dem Speicher 21 :s ausgelesen. Der Hüllkurvenspeicher 21 speichert eine Anhall-Wellenform ATT bei Adressen, die von 0 ausgehen,, bis zu einer vorbestimmten Adresse, z. B. 16, und eine Abkling-Wellenform DEC bei Adressen, die bei der nächstfolgenden Adresse beginnen und bis zur m letzten, z. B. dreiundsechzigsten Adresse, reichen.

Die Zähloperation wird im folgenden mit Bezugnahme auf den ersten Kanal erläutert.

Wenn das Anhall-Startsignal £5 einem Anschluß TE₁ zugeführt wird, gibt eine UND-Schaltung Ag₁ einen r. Taktimpuls APan den Addierer ADs. Die UND-Schaltung As\ ist zuvor dadurch vorbereitet worden, daß an ihren anderen Eingängen die invertierten Ausgangssignale »0« einer UND-Schaltung A₈O bzw. einer ODER-Schaltung ORya anlagen. Die Umkehrung der 4n Signale der UND-Schaltung A_ti und der ODER-Schaltung OR_3n erfolgte durch Inverter //V₅ und /AZ₆. Der Addierer ADs und das Scheiberegister SRs zählon nacheinander die Anhall-Taktimpulse und geben dabei die Anhall-Wellenform des Hüllkurvenspeichers 21 aus. 4-, Wenn der gezählte Wert 16 erreicht hat, wird ein Ausgangssigna! »!« von der ODER-Schaltung OR* erzeugt und der Anhall-Taktimpuls AP wird von der UND-Schaltung Ag\ nicht mehr durchgelassen. Demnach wird die Zählung beendet und die bei der Adresse >n 16 des Hüllkurvenspeichers 21 gespeicherte Amplitude wird weiterhin ausgelesen,. Auf diese Weise ist der Aufrechterhaltungszustand erreicht

In diesem Stadium erhält die UND-Schaltung A_S2 ein »1«-Signal von der ODER-Schaltung OR_x und ein r> weiteres »1«-Signal, das durch Inversion des Ausgangssignals »0« der UND-Schaltung Ago durch den Inverter //V₆ entstanden ist Wenn das Abkling-Startsignal DiS dem Anschluß TEr zugeführt wird, läuft der Abkling-Taktimpuls DP durch die UND-Schaltung A_n und bo gelangt zum Addierer ADs. Dadurch wird bewirkt daß der Hüllkurvenzähler die Zähloperation für die Zählwerte nach 16 wieder aufnimmt und die Abkling-Wellenform aus dem Hüllkurvenspeicher 21 ausgelesen wird. Wenn der gezählte Wert 63 erreicht hat werden to alle Eingänge der UND-Schaltung A»»l«. so daß die UND-Schaltung Am am Ausgang ein »1 «-Signal erzeugt. Die UND-Schaltung A_S2 hört auf, den Abkling-Taktimpuls DPdurchzulassen und die Zähloperation wird beendet Das Auslesen der Hüllkurven-Wellenform ist auf diese Weise beendet.

Die vorhergehende Beschreibung erfolgte einem Ausführungsbeispiel, bei dem die maximale Frequenzänderung während der Gleitzeit (im folgenden als »Gleittiefe« bezeichnet) konstant ist ( — 112 Cent). Die Erfindung ist hierauf nicht beschränkt, sondern die Gleittiefe kann in jeder gewünschten Weise variiert werden. Im einzelnen kann in dem Zähler 72 nach F i g. 7 gleichzeitig mit dem Start der Gleiteffekterzeugung ein bestimmter Zählwert eingegeben werden, von dem aus die Zählung der Taktimpulse beginnt. Dieser vorbestimmte Zählwert wird natürlich entsprechend der Gleittiefe bestimmt. Wenn der vorbestimmte Zählwert beispielsweise 32 beträgt, beginnt der Zähler 72 mit der Zählung bei 32 und beendet sie bei 63. Die Gleittiefe ist in diesem Falle nur etwa halb so groß wie in dem Falle, daß die Zählung bei 0 beginnt (bei dem vorliegenden Austührungsbeispiei etwa —55). Eine Vorrichtung zur Eingabe eines vorbestimmten Zählwertes ist nicht im einzelnen angegeben, kann aber leicht mit einem Operator zum Einstellen verschiedener Zählwerte, einer Matrixschaltung zur Umwandlung der Ausgangssignale des Schalters in die Binärdaten des ausgewählten Zählwertes und einer logischen Schaltung zur Lieferung der Ausgangssignale der Matrixschaltung an den Zählern 72 realisiert werden. Ferner kann eine aus einem Dekodierer zur Dekodierung des Tastatursignals Ku K2 und UND-Toren bestehende Datenauswahlschaltung vorgesehen sein, um zu bewirken, daß mit dem voreingestellten Zählwert die Gleittiefe für jede Tastatur individuell eingestellt werden kann.

VIII. Erzeugung des Akzenteffektes

Fig. 12 zeigt eine andere Ausführungsform des elektronischen Musikinstrumentes. Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform erhält man einen Gleiteffekt durch Schließen des Gleitschalters. Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dem Anstiegsbereich eines Musiktones ein Akzent gegeben, in dem die Frequenz des Anstie^sbereichs schnell und weich verändert wird.

Der Hauptunterschied der Ausführungsform nach F i g. 12 zu derjenigen nach F i g. 1 besteht darin, daß ein Tonhöhensignalgenerator 8 anstelle des Gleitsignalgenerators vorhanden ist Die übrigen Teile sind in gleicher Weise konstruiert wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, so daß sie nicht im einzelnen erläutert werden müssen.

Der Tonhöhensignalgenerator 8 enthält einen Zähler Sb, der einen von einer Taktimpulsschaltung 8a erzeugte Taktimpulsfolge während einer bestimmten Zeitspanne vom Beginn des Drückens einer Taste ab zählt und ein Zählsteuerteil 8<; das Start und Stop des Zählvorganges des Zählers 8b in Abhängigkeit von einem von dem Tastendatenumsetzer 3 kommenden Signal ES, das das Drücken einer Taste repräsentiert, steuert Der Zähler Sb ist so konstruiert daß er auf einen bestimmten Anfangswert eingestellt werden kann und die Zählung wird beendet wenn der gezählte Wert einen vorbestimmten Betrag erreicht hat Der Zählerausgang ist mit einer Schaltung U des Frequenzzahlengebers 4 verbunden, wo die Tonhöheninformation erzeugt wird. Diese Tonhöheninformaüon wird ausgedrückt a!s eine Tonhöhenänderung in Form einer Funktion, die vom Ausgangssignal des Zählers 86 abhängt

Fig. 13(a) zeigt schematisch eine Änderung des

Zahlwortes in dem Zähler Sb von einem Anfangswert I bis auf einen vorbestimmten Wert U. Fig. 13 (b) zeigt die Funktion der Tonhöhenänderung. Entsprechend der Tonhöheninformation wird von dem Wellenfofrnspeicher 6 die in F i g. 13(c) dargestellte frequenzmoduliurte Musikton-Wellenform erzeugt Andererseits wird der Amplitudenverlauf des reproduzierten Musiktones von dem Ausgang des Hüllkurvenspeichers 21 gesteuert. Wenn ein Hallkurvensignal, wie es in Fig. I3(d) dargestellt ist, ausgelesen wird, wird eine Musikton- Wellenform entsprechend F i g. 13(e) von dem Musikinstrument erzeugt. Anders ausgedrückt: dir Frequenz eines zu reproduzierenden Musiktones ändert sich im Anstiegsbereich graduell, bis der Ton eine im wesentlichen konstant·· Amplitudenhöhe erreicht hat, und danach wird der Ton mit einer vorbestimmbaren Konstantfrequenz erzeugt.

Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführiingsbeispiels des Zählers Sb und des Zählsteuerteiles 8c. Das Zähisteuerteii er enthält zwöifsteiiige Schieberegister SRf, bis SRg und der Zähler Sb enthält einen Addierer AD, sowie ein Schieberegister SRt mit 12 Wörtern zu je 6 Bit. Die Schieberegister SR_h bis SRs sind als ^-Bit-Schieberegister ausgebildet, weil die Anzahl der maximal gleichzeitig reproduzierbaren Töne bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 12 betragen soll. Die nachfolgende Beschreibung nimmt nur auf einen einzigen Kanal Bezug.

Nach dem Drücken einer Taste wird von dem Tastenübertrager 3 ein Anhall Startsignal an einen bestimmten Kanal des Schieberegisters SRt vom Zeitpunkt to an gelegt, wie F i g. 15(a) zeigt.

Der Ausgang des betreffenden Kanals des Schieberegisters SRf, wird von einem Zeitpunkt /ι an, der um eine Tastenzeit verzögert ist. wie F i g. 15(b) zeigt,»I«.

Da diese Ausgangs-»1« in einem Inverter IN» invertiert und danach einer UND-Schaltung An zugeführt wird, wird der Ausgang der UND-Schaltung An gemäß Fig. 15(c) nur dann »1«. wenn zu dem Zeitpunkt to ein Anfangsimpuls des Anhall-Startsignals ES angelegt worden ist (was im wesentlichen mit dem Zeitpunkt zusammenfällt, in dem begonnen wurde, die Taste zu drücken). Dieses Ausgangssignal »1« der UND-Schaltung Aj₂ wird dem Schieberegister SR7 und ferner dem Schieberegister SRs über die ODER-Schaltung ORm zugeführt und von diesen Schieberegistern SRj und SRg eine Tastenzeit später ausgegeben, d. h. zum Zeitpunkt t\.

Das Ausgangssignal des Schieberegisters SRj, das »I« nur zum Zeitpunkt fi wird, wie Fig. 15(d) zeigt, wird einer Torschaltung Gi und über einen Inverter INc, einer Torschaltung C5 zugeführt. Das Ausgangssignal des Schieberegisters SRg wird über eine UND-Schaltung Aj3 und das ODER-Tor ORu auf die Eingangsseite zurückgekoppelt, und, wie Fig. 15(e) zeigt, wird von dem betreffenden Kanal des Schieberegisters SRg in jeder Tastenzeit nach dem Zeitpunkt ii ein »1 «-Signal erzeugt Dieses Ausgangssignal »1« wird einer UND-Schaltung Λ74 als Zählsteuersignal und einer Schaltung 96 des Frequenzzahlengebers 4 als Tonhöhensteuersignal PC anstelle des Gleitsteuersignals GL zugeführt

Das Ausgangssignal »1« des Schieberegisters SRj, das zum Zeitpunkt t\ der Torschaltung Gj zugeführt wird, schaltet diese durch und bewirkt dadurch, daß ein Anfangswert einer Anfangswert-Stellschaltung VS an einen Eingangsanschluß A des Addierers ADf, gelegt wird. Zum Zeitpunkt f₂, der eine Tastenzeit später liegt wird der Anfangswert von dem Schieberegister SR* ausgegeben und einer Torschaltung Gs zugeführt. Zu dieser Zeit ist das Ausgangssignal des Schieberegisters SRj gleich »0«. Dieses Signal wird in dem Inverter //Vg invertiert und danach der Torschaltung (Ts zugeführt, um diese durchzuschalten. Das Ausgangssignal des Schieberegisters SR₉ wird auf den Eingangsaisrhleß B des Addierers AD\ zurückgekoppelt Der Addierer AD\ addiert dieses Signal zu dem von dem Taktimpulsgene rator Sa erzeugten Taktirnpulssigna!, das über eine UND-Schaltung Au zugeführt wird. Wenn der Taktim puls zum Zeitpunkt /, bereits angelegt worden ist, so ist das dem Addierer ADt, über eine Torschaltung G^ zum Zeitpunkt ti zugeführte Zählerausgangssignal nicht der Anfangswert, sondern ein Wert, der durch Addieren

1. einer I zum Anfangswert erhalten wurde. Auf die oben beschriebene Weise beginnt der Zähler Sb seine Zähloperation in Abhängigkeil von dem Anhall-Stari signal ESim wesentlichen zum Zeitpunkt f|.

Wenn alle Bitausgänge der ersten Stufe des

.'η Schieberegisters SRt »i« geworden sind (d.h. bei Zählerstand 63). wird die UND-Schaltung Ai*, durchgeschaltet und ein »O«-Signal über einen Inverter INm an die UND-Schaltung An gelegt, um diese zu sperren. Hierdurch wird die Zirkulation des »!«-Signals in dem

_>-> betreffenden Kanal des Schieberegisters SRg beendet, so daß das Steuersignal PC»0« wird. Demnach wird das Anlegen der Taktimpulse an den Addierer ADt, verhindert und die Zähloperation des Zählers Sb beendet.

«ι Die Stellschaltung VS zum Einstellen auf den Anfangswert ist imstande, einen bestimmten Anfangs-Zählwert zu erzeugen, von dem die Zählung beginnen soll. Wenn beispielsweise der Anfangswert auf 0 gestellt wurde, wird die Zählung beendet, wenn 63 Taktimpulse

π eingetroffen sind. Wenn der Anfangswert auf 48 eingestellt wurde, endet die Zählung, wenn 15 Taktimpulse eingetroffen sind. Da die Tonhöheninformation als Tonhöhenänderung in Form einer Funktion ausgedrückt ist, die dem Ausgangssignal des Zählers Sb

tu entspricht, führt das Einstell τι unterschiedlicher Werte zu unterschiedlichen Anfangszuständen der Tonhöhenänderung. Die Tiefe der Tonhöhenänderung kann daher in der gewünschten Weise durch Einstellen des Anfangswertes auf einen geeigneten Wert benimmt

ι. werden. F i g. 16(a) zeigt eine grafische Darstellung der Zählerausgangssignale des; Tonhöhenzählers Sb für den Fall, daß der Anfangswert auf 0.16,32 und 48 eingestellt worden ist.

Die zum Zählen benötigte Zeit wird von einer

■>n Periode der Erzeugung der Zähltaktimpulse bestimmt. Die Taktimpulserzeugerschaltung 8a kann so konstruiert sein, daß sie für jede Tastatur einen anderen Impulstakt erzeugt In diesem Falle wird de^r einer bestimmten Tastatur entsprechende Impulstakt in

v> Abhängigkeit von dem Tastatursignal K\, K7 erzeugt. Die für die Zählung erzeugte Zeit ist in Abhängigkeit von der Tastatur, der die betreffende Taste angehört, unterschiedlich, so daß die Tonhöhenänderung im Anstiegsteil des Tones in Abhängigkeit von der

hii jeweiligen Tastatur unterschiedlich ist

Es sei angenommen, daß die Anstiegszeit eines Tones, während der die Tonhöhenänderung erfolgt 10 ms beträgt und daß der Anfangswert auf 48 eingestellt wurde. Da in diesem Falle 15 Impulse des Impulstaktes

bi während der 10-ms-Zeitspanne angelegt werden, ist die Periode der Zähltaktimpulse etwa 666 \ss.

Wenn die Anstiegszeit des Tones 10 ms beträgt, bedeutet dies, daß die Periode der Anhall-Hüllkurve

ATTgleich 10 ms beträgt

Dementsprechend werden die Perioden der Anhallimpulse AP und der Zähltaktimpulse im wesentlichen einander gleich gemacht Wenn der Anfangswert unter den oben beschriebenen Bedingungen auf »0« eingestellt wurde, ist die zum Zählen in dem Tonhöhenzähler 8ö benötigte Zeit länger als in dem Falle, daß der Anfangswert 48 beträgt Dies führt zur Erzeugung einer geringeren Tonhöhenänderung am Beginn des Aufrechterhaltungszustandes.

30

Das Ausgangssignal »1« einer UN des Hüllkurvenzählers 20 wird dem Ti zer 3 als Zählendesignal D/zugeführ Rücksetzsignal CC an den Zähler 8,

ί Dieses Signal wird in einem Inverter sperrt die Torschaltung G₄. Dadurch daß das Signal des Addierers ADe an ster SRg weitergegeben wird, und betreffenden Kanals des Schieberej

ίο zurückgesetzt

llicr/ii 13 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektronisches Musikinstrument mit digitaler s Musiktonerzeugung, mit einem Frequenzzähler^ eber, der für jede gedruckte Taste eine mehrstellige digitale Frequenzzahl abgibt, deren Digitalwert der Frequenz des der Taste zugeordneten Tones proportional ist, mit einem Musikton-Wellenformspeicher, der Amplituden mindestens einer Wellenform an zahlreichen diskreten Abtastpunkten in verschiedenen Speicheradressen gespeichert enthält, mit einer Abtast-Steuereinheit, die die Geschwindigkeit, mit der die Inhalte der einzelnen Speicheradressen ausgelesen werden, in Abhängigkeit von der Frequenzzahl steuert, und mit einem Taktgeber und einem die Taktimpulse des Taktgebers jeweils auf ein durch das Drücken einer der Tasten erzeugtes Startsignal hin kumulierendem Zähler, wöbe? der Zahler wieder stillgesetzt wind, wenn ein vom Zeitablauf abhängendes, vorgebbar«» Endkriterium erfüllt ist, und wobei die Inhalte der Zählstufen des Zählers von diesem als Ausgangssignale abgegeben und einer Umsetzschaltung zug);- leitet werden, durch die sie in ein eine mehrstellige Zahl bildendes digitales Abweichungssignal umgesetzt werden, das einem Eingang eines Multiplizierers zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Gleiteffekts, bei dein nach dem Drucken der Taste die Frequenz des erzeugten Tones zunächst von der Nominalfrequenz abweicht, sich danach mimer nwhr an die Nominalfrequenz annähert und schließlich in diese übergeht, die Frequenzzahl (F\ bis F») eine·, zweiten Eingang des Multiplizierers (13) zugeführt wird, der eis« modifizierte Frequenzzahl (F_mj bis F_mu) erzeugt, welche der Abtast-Steuereinheit (5a, 56, Sc) als die die Geschwindigkeit des Auslesens der Speicheradressen pro Zeiteinheit bestimmende Frequenzzallil zugeführt wird und die Stillsetzung des Zählers (7ib, 72; Bi^ beim Erreichen eines vorgebbaren Zählerinhalts erfolgt

2. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zähler (Jb-, 72; 8b)d;\s Startsignal zuleitenden Mittel einen Schalter (GS) zum Einschalten des Gleiteffekts aufweisen (F i g. 7j.

3. Musikinstrument nach Anspruch 1, bei dem zur Erzielung einer Anhallphase, während der sich 2:11 Beginn eines Tones die Amplituden der Wellenform stetig vergrößern, ein Hüllkurvenzähler vorgesehen sit, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllkurvenzäll -ler zu Beginn des Tones ein Signal (ES), das Anhall-Startsignal, erzeugt, das dem Zähler (76; 7:1!; Sb) als Startsignal zugeführt wird (Fi g. 14).

4. Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler &!>) eine Einstellvorrichtung enthält, an der der Anfang i;-wert, bei dem der Zähler (Sb) mit der Kumulierumg der Taktimpulse beginnt, einstellbar ist (F i g. 14). μ

5. Musikinstrument nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (2) vorgesehen ist, die gewährleistet, daß neben ditr Frequenzzahl auch ein die Tastatur, der die Tas»ie angehört, angebendes Tastatursignal (K_u K₂) erzeugt und mit dem Taktzähler (7b; 72; &b) zusammenwirkenden Mitteln zugeleitet wird, durch die die Zuführung des Startsignals zum Taktzählur (7b; 72; Sb) über Schalter (SS. SU, SL, SP) für jede Tastatur separat einschaltbar ist