DE2524063A1

DE2524063A1 - Elektronisches musikinstrument mit schwebungseffekt-erzeugung

Info

Publication number: DE2524063A1
Application number: DE19752524063
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Okumura; Toshio Takeda; Norio Tomisawa; Yasuji Uchiyama
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1975-12-11
Also published as: GB1499025A; DE2524063C3; DE2524063B2; US3979989A

Description

<0

PATENT/ NV/ "LTE

DR.-ING. VON KRKISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR.FÜES D! PL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER EOEiSi&WXM0B£/aBL DIPL-ING. SELTING

DR. -ING . K,W. EISHOLD ₀ r ₀ / _{n c}

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS ΔΟάΗΌΌΟ I

28. Mai 1975 Sg-Is

NIPPON GAKKE SEIZO KABUSHIKI KAISHA 10-1, Nakazawa-cho, Hamamatsu-shl, Shizuoka-ken (Japan)

Elektronisches Musikinstrument mit Schwebungseffekt-Erzeugung

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit Schwebungseffekt-Erzeugung, mit einem Signalgenerator für Tastendaten zur Erzeugung eines Ta.stenadressen-Codes, der die Note und die Tastatur der ge-• drückten Taste repräsentiert.

Die/Töne eines derartigen Musikinstrumentes haben einen «gewissen Frequenzunterschied gegenüber dem Nominal-Grundton einer Note, die einer gedrückten Taste entspricht.

Ein digital arbeitendes elektronisches Musikinstrument, das einen Musikton durch digitale Verarbeitung eines bei Druck einer Taste erzeugten Signals erzeugt, hat

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gegenüber analog arbeitenden elektronischen Musikinstrumenten zahlreiche Vorteile> insbesondere hinsichtlieh der Kompaktheit der Abmessungen und der besseren Tonqualität. Digital arbeitende elektronische Musilciiißtrumente sind jedoch erst seit kurzer Zeit entwickelt worden und es existiert bis jetzt noch kein Instrument dieser Art, das einen Musikton mit einem speziellen Toneffekt erzeugen könnte, den man durch Tonhöhenabweichungen erzielen kann.

Der Ausdruck "Tonhöhenabweichung" oder "Tonhöhenelnßtellung" bezieht sich im folgenden auf die exakte Einstellung der Höhe oder Frequenz eines Musiktones. Der spezielle Musiktoneffekt kennzeichnet, sofern diese Bezeichnung bei einem System zur Erzeugung einzelner Musikton-Wellenformen angewandt wird, einen Schwebungseffekt, der zwischen mehreren in Oktavenbeziehung zueinander stehenden Tönen erzeugt wird (im folgenden als "Qktavenschwebungseffekt" bezeichnet). Dieser Effekt wird hervorgerufen, indem die Frequenzen der in Oktavenbeziehung zueinander stehenden Töne gleichmäßige d.h. um denselben Betrag, geändert werden. Auf diese Weise erzeugt man künstlich eine gewisse Verschiebung in dem Intervall der mehreren Töne, deren Frequenzen normalerweise in einer exakt harmonischen Obertonbeziehung zueinander stehen sollten. Dies verleiht den Husiktönen eine Klangfarbe und Lebendigkeit. Bei mehreren Systemen zur Erzeugung von Musikton-Wellenformen kennzeichnet der "spezielle Musikeffekt" einen Schwebungseffekt, hervorgerufen durch gleichmäßige Änderung der Frequenzen der zu reproduzierenden Töne für jedes ■ System, wodurch eine geringfügige Diskrepanz zwischen

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den Frequenzen mehrerer Töne entsteht, die einer gleichen Note entsprechen. Infolge des Unterschiedes zwischen den Frequenzen kann ein leichtes Schwanken in den reproduzierten Tönen erzeugt werden, indem eine einzelne Taste gertrückt wird, Dies wird nachfolgend als "Einzeltasten-Schwebungseffekt" bezeichnet. Musiktöne, die mit diesem Einzeltasten-Schwebungseffekt erzeugt wurden haben eine tiefe,feierliche Charakteristik, die derjenigen einer Orgelpfeife gleicht.

Wenn bei den früheren, analog arbeitenden elektronischen |

ί Musikinstrumenten, bei denen die Musiktonsignale syn- J

thetisch von Tonquellensignalen erzeugt werden, die von | mehreren Oszillatoren oder Frequenzteilern erzeugt wer- i

den, ein Schv/ebun^seffekt erzielt werden soll, müssen J

mehrere Oszillatoren vorgesehen ,sein, deren Oszillator- |

frequenzen sich bei ein- und derselben Note gering- '·

\ fügig voneinander unterscheiden. Die Ausgänge der ja

Oszillatoren sind jeweils frequenzgeteilt. Bei den zum !

Stand der Technik gehörenden Frequenzteilerverfahren !

_t ist die erhaltene Differenzfrequenz nicht über alle \ Tonbereiche konstant, sondern das Verhältnis der Fre- \

, quenzdifferenz ist konstant. Bei den bekannten Verfah- ]

\ ren ist es daher nachteilig, daß der Schwebungseffekt \ in höheren Tonbereichen übermäßig stark hervortritt, dagegen aber in den unteren Tonbereichen unzureichend ist. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist ; ein Paar Oszillatoren,die Frequenzen erzeugen, welche Eich in bezug auf ein- und dieselbe Note geringfügig voneinander unterscheiden, vorgesehen, und diese Oszillatoren werden simultan betrieben, um den Schwebungseffekt j zwischen den von ihnen abgeleiteten Frequenzen zu er-

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zeugen. Die Einstellwerte der beiden Oszillatoren, die für jede Taste vorhanden sein müssen, werden jedoch leicht von Änderungen der Umgebungstemperatur beeinflußt, was dazu führt, daß die Frequenzdifferenz für ,"jeden Ton unregelmäßig variiert und ein stabiler Schwebungseffekt nur schwer zu erreichen ist.

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein digital arbeitendes elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das imstande ist, einen speziellen Musikeffekt durch Tonhöhenabweichung zu erzeugen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Frequenzinformationsspeicher zur Speicherung mehrerer erster Frequenzinformationen entsprechend gedrückten Tasten vorgesehen ist, der nach Erhalt eines Tastenadressen-Codes eine Ausgangsinformation, die diesem Tastenadressen-Code entspricht, erzeugt, daß ein Tonabweichungs-Steuerteil zur Erzeugung einer zweiten Frequenzinformation in Form einer vorbestimmten Frequenzinformationsdifferenz in bezug auf jede der ersten Frequenzinformationen vorgesehen ist, daß eine Recheneinrichtung vorgesehen ist, die die modifizierte Frequenzinformation entsprechend einer modifizierten Tonleiter auf der Basis der von dem Frequenzinformationsspeicher erzeugten ersten Frequenzinforraation und der zweiten Frequenzinformation errechnet, daß ein das Ergebnis der Recheneinrichtung empfangender und kumulativ zählender Zähler vorgesehen ist, und daß ein eine Musikton-Viellenform speichernder Wellenformspeicher an den Frequenzzähler angeschlossen ist.

Das erfindungsgemäße Musikinstrument ist imstande, die

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Tonhöhenabweichung bei jedem Manual zu bewirken. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß ein stabiler Oktaven-Schwebungseffekt erzielt werden kann, der von nachteiligen Einflüssen durch die Umgebungstemperatur frei ist und in einfacher Konstruktion realisiert werden kann. Die Erfindung schafft auch ein elektronisches Mu sikinstrument, das einen stabilen Sinzeltasten-Schwebungseffekt zu erzeugen vermag/ Das Musijcinstrument kann LSI-Technik ausgeführt werden und "ist" daher extrem kompakt ausführbar.

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7 ⁶ - /

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf ' die Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

] Fig. 1 zeigt ein Blocksehaltbild einer bevorzugten j Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstrumentes,

\ Fig. 2 (a) bis 2 (d) zeigen jeweils Diagramme der verwendeten Taktimpulse,

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer detaillierten logischen Schaltung des Tastendatensignalgenerators 2 aus Fig. 2,

Fig. 4 zeigt eine detaillierte logische Schaltung eines Tastenüuertragers 3 aus Fig. 1,

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild des Frequenzinformationsgenerators aus Fig. 1,

Fig. 6 zeigt eine grafische Darstellung der Beziehungen zwischen der rJominalskala und der modifizierten Skala.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeiepiels einer Schaltung zur Erzeugung der Grundfrequenzinformation entsprechend der Art der ausgewählten Tastatur einschließlich der gedrückten Taste.

Fig. 8 (a) bis 8 (h) zeigen die Zeitabläufe der Signale aii den jeweiligen Stellen des Frequenzinformationsgenerators 4.

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- 7 - W

Fig. 9 zeigt eine Schaltung der Bruchzahl- und Ganzzahlzähler nach Fig. 1, und

Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstrumentes .

Beschreibung der Ausführungsbeispiele |

I. Operationsprinzip ; J

Zur Erleichterung des Verständnisses wird das Arbeits- - . '- i

prinzip der erfindungsgemaßen Vorrichtung kurz erläutert.: " ]

Wenn der Frequenz einer jeden Note (im folgenden als : J "Nominalfrequenz" bezeichnet) in einer Tonleiter, deren .-_ .;.-]

Oktavenbeziehung eine exakte harmonische Obertonbezie- I

hung ist (im folgenden als "Nominaltonleiter" bezeich- - ^: 1

net) gleichmäßig eine bestimmte Frequenzabweichung AF (Hz) |

erteilt wird, erhält man eine neue Tonleiter, die aus |

geänderten Frequenzen besteht, dio jeweils die Frequenz- ^:: - 1

abweichung Af in bezug auf die Nominalfrequenz haben 1

(im folgenden als "modifizierte Tonleiter" bezeichnet). I

Wenn die Frequenz eines Grundtones in der Nominalton- ü leiter f (Hz) ist, so sind die harmonischen Obertöne,
die in Oktavenbeziehung zum Grundton stehen, jeweils
2f, 4f, 8f, ... I6f. In der modifizierten Tonleiter
sind aie Frequenzen dieser Obertöne jeweils f - Af,

2f - Af, hf - Af, 8f - Af, I6f - Af ... '

Aus den vorhergehenden Erläuterungen geht hervor, daß
die in Oktavenbeziehung stehenden Töne der modifizierten

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(I

Tonleiter nicht in einer exakten harmonischen Obertonbeziehung stehen. Wenn die Oktaven als erste Oktave, zweite Oktave usw. bezeichnet werden, wobei mit der niedrigsten Frequenz begonnen wird, beträgt die Frequenzdifferenz zwischen einem höner frequent en Ton 2f -Af, und einem durch Verdopplung der Frequenz eines niederfrequenten Tones f - Δ f in der ersten Oktave entstandenen Tones (2f -Af) - 2(f - Af) =Af- Die Frequenzdifferenz zwischen einem höherfrequenten Ton 4f - Λ f und einem Wert, der durch Verdopplung der Frequenz eines niederfrequenten Tones 2f - A f in der zweiten Oktave entstanden ist, beträgt (4f - Δ f) - 2(2f - Δ f) = Af, und die Frequenzdifferenz zwischen einem höherfrequenten Ton 8f - Δ f und einem Wert. der durch Verdopplung der Frequenz eines niederfrequenten Tones 4f - A f in der dritten Oktave entstanden ist beträgt (8f - Af) - 2(4f - Δ f) =Af.

Aus der obigen Beschreibung sieht man, die die beiden Töne in der Oktave nicht in einer exakten harmonischen Obertonbeziehung stehen, und daß die Frequenzdifferenz zwischen der Frequenz eines hochfrequenten Tones und einem Wert, der durch Verdopplung der Frequenz eines niederfrequenten Tones entstanden ist, konstant den Wert^f hat. Es ist bereits bekannt, daß der ähnliche Klang zweier derartiger Töne infolge der vorhandenen Frequenzdifferenz Tonschwankungen, d.h. Schwebungen, erzeugt. Eine konstante Schwebung wird erzeugt, wenn man mehrere derartiger in Oktavenbeziehung zueinander stehender Töne gleichzeitig abstrahlt, wobei gleichgültig ist, ob sie in einem höherfrequenzten Bereich oder in einem niederfrequenten Bereich liegen.

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.,.ir

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erläuterte modifizierte Tonleiter durch digital durchgeführte Grundtonsteuerung zu erzeugen.

II. Generelle Konstruktion

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines elektronischen Musikinstrumentes ist eine Manualßchaltung 1 vorgesehen, die den jeweiligen Tasten enteprechende Schaltkontakte aufweist. Ein Signalgenerator £ für die Tastendaten enthält einen Tastenadressen-Codegenerator, der Tastenadressen-Codes erzeugt, die nacheinander und repetierend die den jeweiligen Tasten entsprechenden Noten angeben. Der Signalgenerator 2 für Tastendaten erzeugt ein Tastendatensignal, wenn ein | einer gedrückten Taste entsprechender Stellkontakt ge- I

schlössen und der der gedrückten Taste entsprechende Tastenadressen-Code erzeugt wurde. Dieses Tastendatensignal wird einem Tasten-Übertrager J5 zugeführt. Dieser enthält einen Tastenadressen-Generator, der synchron mit dem oben erwähnten Code-Generator für Tastenadres-Ben arbeitet, einen Tastenadressen-Codespeicher, der mehrere Tastenadressen-Codes zu speichern und nacheinander und repetierend auszugeben vermag, und eine logische Schaltung, die, wenn sie ein Tastendatensignal empfangen hat, dieses an den Tastenadressen-Codespeicher weiterleitet, um den entsprechenden Tastenadressen-Code zu speichern, unter der Bedingung, daß dieser spezielle Tastenadressen-Code bisher noch in keinem Kanal des Speichers enthalten ist, und daß einer der Kanäle des Speichers zur Speicherung dieses Tastenadressen-Codes

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/J

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• zur Verfügung steht.

Ein Frequenzinformationsgenerator 4 erzeugt selektiv die Nominal frequenzinforma ti on oder »,die modifizierte ,. Frequenzinformation entsprechend der gedrückten Taste, wenn sie einen Tastenadressen-Code erhält. Die Frequenzinformation besteht aus einem Bruchzahlbereich und einem Ganzzahlbereich, wie im folgenden noch erläutert wird, und wird einem Frequenzzähler zugeführt, der Bruchzahlzähler ^a., 5b und einen Ganzzahlzähler 5c enthält.

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

Der Ganzzahlzähler 5c zählt kumulativ die Übertragsignale und die Eingangssignale des Ganzzahlbereiches, und liefert nacheinander Ausgangssignale, die die Ergebnisse der Addition darstellen. Die Ausgangssignale des Ganzzahlzählers 5 werden mehreren Eingängen eines Wellenformspeichers 6 zugeführt. DieWellenform 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-1 des Wellenformspeichers 6 gespeichert. Die Wellenform des Mueiktones wird aus dem Wellenformspeicher 6 ausgegeben, Indem nacheinander die Amplituden ausgelesen werden,

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<!:ie in den Ausgangssi gnaleri des Ganzzahlzählers 5c entsprechenden Adressenstellen enthalten sind.

Wenn die Frequenzinformation durch F und die Anzahl (Anzahl der Ereignisse pro Sekunde), mit der F in dem Frequenzzähler gezählt wird, durch A repräsentiert ist, und wenn die Anzahl der Probenpunkte für eine Periode der Wellenform eines Musiktones durch η repräsentiert ist, dann ist die Frequenz des zu reproduzierenden Musi kt one s

Dementsprechend ist die Frequenzinformation

F=jxf (wobei ^ eine Konstante ist). (2)

Wenn die Nominalfrequenzinformation entsprechend einer Nominalfrequenz Xx. durch Fx repräsentiert ist, ist die modifizierte Frequenzinformation entsprechend der modi fizierten Frequenz fx - Ai durch die folgende aus der obigen Gleichung (2) resultierende Gleichung gegeben:

g x (^x -At) =Fx - (£ ^x

Wenn der Unterschied in den Werten der Frequenzinformation zwischen der Nominalfrequenz und der modifizierten Frequenz mit F bezeichnet wird, gilt:

j (4)

Dies bedeutet, daß die Frequenz Αγ zwischen der Nominal-

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frequenz und der modifizierten Frequenz in dem Wert der Frequenzinfcrmation direkt als Differenz /Y repräsentiert ist.

Die modifizierte Frequenzinformation Fx -^F erhält man, indem man eine konstante Differenz Δ F der Frequenzinformation von der Nominalfrequenzinformation Fx subtrahiert. Umgekehrt erhält man die Nominalfrequenzinformation Fx durch Hinzuaddieren der FrequenzinformationsdifferenzÄF zu der modifizierten Frequenzinformation Fx -

Der Frequenzinformationsgenerator 4 enthält einen Freouenzinformationsspeicher ¹J, der die den jeweiligen Tastenadressen-Codes entsprechende Frequenzinformation oder die modifizierte Frequenzinformation (im folgenden als "gespeicherte Frequenzinformation" bezeichnet) speichert, und einen Kalkulator 8. Der Frequenzinformationsspeicher erzeugt nach Erhalt eines Tastenadressen-Codes von dem Tastenübertrager 3 eine dem Tastenadressen-Code entsprechende gespeicherte Frequenzinformation. Der Kalkulator 8 führt nach Erhalt der ausgelesenen gespeicherten Frequenzinformation eine Substraktion oder Addition durch und liefert das Ergebnis der Rechnung an den Frequenzzähler.

Zur Steuerung der Abgabe der Frequenzinformationsdifferenz^F an den Kalkulator 8 dient eine Steuervorrichtung 9 für die Tonabweichung. Die Tonabweichfrequenzinformation, die der Frequenzinformationsdifferenz ZiF entspricht, wird der Steuervorrichtung 9 zugeführt, und die Ausgabe d*=r Frequenzabweichungsinformati on wird

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/f

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durch Betätigung eines Operators gesteuert. In Abhängig- j keit davon, ob die Frequenzabweichungsinformation dem * Kalkulator 8 zugeführt wird oder nicht, wird die ge- ^

speicherte Frequenzinformation selbst oder das Ergebnis der Rechnung des Kalkulators 8 selektiv dem Frequenzzähler zugeführt. Der Frequenzzähler erzeugt als Antwort auf diese Eingangssignale entweder die Nominalfrequenzinformation oder die modifizierte Frequenzinformation. _λ

Zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Musiktöne besitzt |j das elektronische Musikinstrument eine auf dynamischer Jj Logik beruhende Konstruktion, so daß seine Zähler, lo- | gischen Schaltungen und Speicher im time-sharing-Be- |

trieb betrieben werden. Dementsprechend sind die Zeitbeziehungen zwischen den den Betrieb dieser Zähler usw. steuernden Taktimpulsen außerordentlich wichtige Faktoren für die Arbeitsweise des elektronischen Musikinstrumentes.

Wenn man davon ausgeht, daß die maximale Anzahl der gleichzeitig zu erzeugenden Musiktöne 12 beträgt, . sind die Beziehungen zwischen den verschiedenen in öem elektronischen Musikinstrument vorkommenden Taktimpulsen in den Fig. 2(a) bis 2 (d) dargestellt. Fig. 2 (a) zeigt einen Haupttaktimpuls φ-,, dessen Impulsperiode 1 »s beträgt ^ Diese Impulsperiode wird im folgenden als "Kanalzeit" bezeichnet. Fig. 2 (b) zeigt eine Taktimpulsfolge /p, bei der die Impulsbreite 1 us und die Impulsperiode 12 us betrage. Diese Impulsperiode von 12 us wird im folgenden als "Tastenzeit" bezeichnet. Fig. 2 (c) zeigt eine Taktimpulsfolge fi-, von Tasten-

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Abtastimpulsen, deren Impulsperiode gleich 256 Tasten-Zeiten ist. Eine Tastenzeit wird durch 12 us geteilt und jeder Bruchteil der geteilten Tastenzeit wird als erster, zweiter ... zwölfter Kanal bezeichnet, Fig. 2 (d) zeigt eine Taktimpulsfolge tfu, deren Impulse nur während des zwölften Kanals in jeder Tastenzeit erzeugt werden. Ein Kanal bezeichnet in der vorliegenden Beschreibung einen Zeitkanal des time-sharing-Systems.

XII. Erzeugung der Tastenadressen-Codes

Fig. 3 zeigt die Konstruktion des Signalgenerators 2 für die Tastendaten im Detail. Ein Codegenerator KAG₁ für Tastenadressen besteht aus 8-stufigen Binärzählern. Per Taktimpuls ^₂ mit der Impulsperiode von 12 us (im folgenden als Tastentaktimpuls bezeichnet) wird dem Eingang des Ti.stenadressen-Codegenerators KAGn zugeführt. Der dem Tastenadressen-Codegenerator KAG₁ zugeführte Tastentaktimpuls ändert den Code, d.h. die Kombination der 1 und O in jeder der binären Zählstufen.

Erstklassige elektronische Musikinstrumente haben typischerweise ein Solomanual, obere und untere Manuale und eine Pedaltastatur. Die Pedaltastatur besitzt 32 Tasten im Bereich von C₂ bis C^ und die übrigen Tastaturen haben jeweils 61 Tasten im Bereich von Cp bis Cy. Ein derartiges elektronisches Musikinstrument besitzt insgesamt 215 Tasten.

Erfindungsgemäß werden von dem Tastenadressen-Codegenerator KAG₁ 256 verschiedene Codes erzeugt, von denen

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215 Codes der entsprechenden Anzahl von Tasten zugeteilt sind. Die Stellen (digits) des Tastenadressen-Codegenerators KAG, von der geringstwertigen Stelle bis zur höchstwertigen Stelle sind mit den Bezugszeichen N₁, H₂, N,, N^, B₁, B_p, K₁ und K₂ bezeichnet. Hierin bilden Kp und K₁ einen Tastaturcode, der die Art des Manuals bzw. der Tar.t°'ur angibt. B_p und B, bilden einen Blockcode, dei^: eir...ί Block in der Tastatur bzw. dem Manual repräsentiert _;nd N, bis N₂, bezeichnen einen Notencode, der die Note. In dem jeweiligen Block angibt. Jeda Tastatur 1st in 4 BlocKS eingeteilt und jeder Block entnält ;: 16 Tasten. Die Blocks werden als Block 1, Block 2, Block 3 und Block 4 bezeichnet, wobei die Zählung mit dem Block der niedrigsten Noten beginnt. Es sei angenommen, daß die Tastenadressen-Codes, die den ^Noten oberhalb der tatsächlich existierenden höchsten Note (Note Cg von Block 4) in dem Solo-Manual S, dem oberen Manual U und dem unteren Manual L entsprechen, und die Tastenadressen-Codes, die den Blocks Z> und 4 Ln der Pedaltastatur entsprechen, bei der beschriebenen Ausführungsform das ■-Musikinstrumentes keinen Tasten zugeordnet sind.

Die Bit-Ausgänge des Tastenadressen-Codegenerators KA(T₁ werden zur sequentiellen Abtastung jeder Taste über Dekodierer der Tastenschaltung zugeführt. Die Abtastung beginnt bei Block 4 des Solo-Manuals S, durchläuft die Blocks 3, 2 und 1 des Solo-Manuals S, die Blocks 4, 3. 2, 1 des oberen Manuals U und die Blocks 4, 3, 2, 1 des unteren Manuals L sowie die Blocks 2 und 1 der Pedaltastatur P. Danach ic', ein Abtastzyklus für alle Tasten beendet und die Abtastung wird mit extrem hoher Geschwindigkeit zyklisch wiederholt. Die Abtastzeit,

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die für einen Abtastzyklus erforderlich ist, beträgt 256 χ 12 us = 5,07 ras.

Der Dekodierer D₁ ist ein konventioneller Binär-zu-Eins-Dekodierer, an dessen Eingang die 4-steXligen Binär-Codes aus Kombinationen der Stellen N₁ bis N^ des Tastmadressen-Codegenerators KAG-, anstehen und an dessen Ausgang an einer von 16 einzelnen Ausgangsleitungen H_Q bis Η,~ nacheinander und sequentiell ein Ausf gangsslgnal erzeugt wird. Der Binär-Code am Eingang bezeichnet in jedem Augenblick jeweils eine Ausgangsleitung. Die Ausgangsleitung H₀ ist über Dioden mit den Tastenschaltern verbunden, die jeweils der höchsten Note eines jeden Blocks (außer Block 4) der jeweiligen Tastatur entsprechen. Die Ausgangsleicung H₁ ist in gleicher Weise an die in der zweithöchsten Note eines jeden Blocks, mit Ausnahme von Block 4, entsprechenden Tastenschalter gelegt. Für die 3 Codes der höchsten Noten in Block 4 des Solomanuals S, des oberen Manuals U und des unteren Manuals L sind keine Tasten vorhanden und dementsprechend sind die Ausgangsleitungen H₀ bis H₂ in den Blocks 4 nicht angeschlossen. Ausgangsleitung H, und die folgenden Ausgangsleitungen sind in gleicher Weise mit den entsprechenden Tastenschaltern eines jeden Blocks (auch von Block 4) verbunden.

Fig. 3 zeigt die Verbindungen zwischen den jeweiligen Tastenschaltern und den Ausgangsleitungen H₀ bis H, ,-mit bezug auf die Blocks 3 und 4 des Solomanuals S und den Block 1 der Pedaltastatur P. Der erste Buchstabe der an del Tastenschaltern verwendeten Symbole bestimmt die Art der Tastatur, die dem ersten Buchstaben hinzu-

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gefügte Ziffer, die Blocknummer und die dem Buchstaben K hinzugefügte Zahl einen Dezimalwert des entsprechenden Codes aus den Codes N₁ bis N₁..

Jeder Tastenschalter hat einen Sehältköntakt. Eine Kontaktstelle ist jeweils in der oben erläuterten Weise angeschaltet und die andere Kontaktstelle bildet einen gemeinsamen Kontakt für jeden Block. Die gemeinsamen Kontakte SM - P JVI sind jeweils mit UND-Toren A_n bis A,., verbunden.

Der Dekoder D₂ ist ein konventioneller Binär-zu-Eins-Dekodierer, dem 4-stellige Binär-Codes eingegeben werden, die aus Kombinationen der Signale B₁, Bp, K, und Kp des Code-Generators KAG₁ für die Tastenadressen-Codes bestehen, und an dessen Ausgang jeweils eine der ±6 einzelnen Ausgangsleitungen J~ bis J₁,- nacheinander und sequentiell erzeugt wird, wobei der Binär-Code am Eingang jederzeit eine der Ausgangsleitungen bestimmt. £>ie Ausgangsleitungen J_Q bis J₁,- (mit Ausnahme von J und J-,.,) sind an die Eingänge der UND-Schaltungen Y bis Y-p, geschaltet. Die Ausgänge der UND-Schaltungen Y₀ bis Y₁-, sind über ein ODER-Tor OR₁ mit dem Eingang eines Verzögerungs-Flip-Flop DF-, verbunden.

Der Inhalt der von dem Code-Generator KAG₁ erzeugten Codes ändert sich jedesmal, wenn ein Taktimpuls jzL angelegt wird.

iTenn eine bestimmte Taste gedrückt wird, wird der der gedrückten Taste entsprechende Sehaltkontakt, geschlossen. Wenn der Tastenadressen-Codegenerator KAG-, einen

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τι

Code erzeugt, der der gedrückten Taste entspricht, wird von einem der UND-Tore A„ bis Α.-, eine Ausgangs-¹¹?" 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 Verz'ögerungs-Flip-Plop DP-, und eine Tastenzeit verzögert und zu dem Signal KD umgeformt. Die Tastendatensignale KD und KD werden sequentiell mit einem Invervall von 5,07 ms solange ausgegeben, wie der Schaltkontakt geschlossen bleibt.

Die bisherige Beschreibung trägt lediglich dem Fall Rechnung, daß eine einzige Taste gedrückt wurde. Wenn mehrere Tasten gleichzeitig gedrückt sind, werden Tastendatensignale, die jeweils den gedrückten Tasten entsprechen, in der gleichen Weise erzeugt und man erhält Musiktöne mit unterschiedlichen Wellenformen, die jeweils diesen Tastendatensignalen entsprechen. 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 erhält.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild des Tasten-Übertragers 3 in detaillierterer Form. Der Tastenadressen-Codespeicher KAM besitzt so viele Speicherkanäle, wie Musiktöne gleichzeitig reproduzierbar sein sollen. Jeder dieser ^Kanäle vermag einen Tastenadressen-Code entsprechend einer zu spielenden Musiknote zu speichern. Der Tasten- -adressen-Codespeicher KAM liefert den Tasten-adressen-Code im time-sharing-Betrieb an den Frequenzinformations-

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generator 4 als Frequenz-Bestimmungssignal.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als Tastenadressen-Codespeicher KAM ein Schieberegister mit 12 Worten zu je 8 Bits verwendet. Die Steuerung des Schieberegisters erfolgt durch den Haupttaktimpuls /6-,, der in Intervallen von 1 us erzeugt wird. Der Ausgang der letzten Stufe dieses Schieberegisters 1st mit dem Frequenz-Informationsspeicher verbunden und gleichzeitig erfolgt eine Rückkopplung auf den Schieberegistereingang. Jeder Tastenadressen-Code wird demnach in dem Schieberegister mit einer Zykluszeit von 1 Taktzeit (12 us) rezirkuliert, bis der Code von seinem entsprechenden Kanal gelöscht wird.

Der Tastenadres&en-Codegenerator KAGp ist von gleicher Konstruktion wie der Tastenadressen-Codegenerator KAG₁. Diese beiden Codegeneratoren KAG₁ und KAGp arbeiten In genauer Synchronisation miteinander. Der Taktimpuls φ~ wird als Eingangssignal für beide Codegeneratoren KAG, und KAGp benutzt und die Tatsache, daß die jeweiligen Bits des Tastenadressen-Codegenerators KAGp alle "O" sind, wird durch eine UND-Schaltung A,g festgestellt und das Erkennungssignal jzL wird den Rücksetzanschlüssen der betreffenden Bits des Tastenadressen-Codegenerators KAG₁ als Tastenabtast-Taktsignal zugeführt. Der Tasten-Übertrager 3 bewirkt, daß der Tastenadressen-Codespeicher KAM einen dem Tastendatensignal KD entsprechenden iastenadressen-Code speichert, wenn dieser ansteht und die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind: Bedingung (A): Der Tastenadressen-Code ist mit keinem der bereits in dem Tastenadressen-Codespeicher KAM

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gespeicherten Codes identisch.

Bedingung (B): In dem Tastenadressen-Codespeicher KAM ist noch ein freier Kanal, d.h. ein Kanal, in dem noch kein Code gespeichert ist, vorhanden.

Es sei nun angenommen, daß ein Tastendatensignal KD*" von der ODER-Schaltung OR₁ erzeugt wird. Zu dieser Zeit besteht Koinzidenz zwischen dem Tastenadressen-Code des Tastenadressen-Codegenerators KAG₂ mit dem Code des Tastenadressen-Codegenerators KAG-. . Der Tastenadressen -Code bezeichnet die Note der gedrückten Taste.

VZ.

Während der 12 us wird der Tastenadressen-Code KA einer Vergleichsschaltung KAC zugeführt, in rier der Code KA^ mit jedem Ausgang der Kanäle des Tastenadressen-Codespeichers KAM verglichen wird. Wenn Koinzidenz festgestellt wird, wird ein Koinzidenzsignal EQ* von dem Vergleicher KAC in Form eines "l"-Signales erzeugt. Dieses Signal ist "0", wenn keine Koinzidenz besteht. Das Koinzidenzsignal EQ* wird einem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM und ferner einem Eingang einer ODER-Schaltung ORp zugeführt. Der Speicher EQM ist ein Schieberegister mit einer geeigneten Anzahl von Schiebestellen, z.B. 12 bei diesem Aus f uhr ungsbei spiel. Der Speicher EQM schiebt die Signale EQ* nacheinander, d.h. er verzögert sie um eine Tastenzeit, wenn das Signal EQ* "1" ist und erzeugt dadurch ein Koinzidenzsignal EQ (= 1).

Jeder der Ausgänge von der ersten bis zur elften Stelle des Koinzidenz-Detektorspeichers EQM wird der ODER-Schaltung ORp zugeführt. Dementsprechend erzeugt die ODER-Schaltung ORp ein Ausgangssignal, wenn entweder das Signal 'ZQ* des Vergleichers KAC oder einer der Aus-

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gänge von der ersten bis zur elften Stelle des Schieberegisters EQM "1" ist.

Das Ausgangssignal 2"EQ des ODER-Tores OR₂ wird einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores A₁₇ zugeführt. Das UND-Tor A₁₇. erhält an seinem anderen Eingangsanschluß den Impuls rfu. Da die in dem Schieberegister vor dem ersten Kanal gespeicherte Information eine Falschinformation ist, wird die richtige Information, d.h. die Information, die das Ergebnis des Vergleiches zwischen dem Tastenadressen-Code KA und den Codes in den jeweiligen Kanälen des Tastenadressen-

prj Codespeichers KAM darstellt, nur dann erhalten, wenn

^; das Vergleichsergebnis in jedem Kanal vom ersten bis

:j elften Kanal dem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM zuge-

; führt wird, und wenn das Vergleichsergebnis des zwölf-

:ί ten Kanals direkt dem ODER-Tor ORp zugeführt wird. Dies

; ist der Grund dafür, warum der Taktimpuls $u der UND-Schaltung A₁₇ zugeführt wird.

Wenn das Signal ^EQ bei anstehendem Taktimpuls' ^u "1" ist, erzeugt das UND-Tor A_lrT ein ¹¹I"-Signal, das über ein ODER-Tor OR., einem Verzögerungs-Flip-Flop DF₂ zugeführt wird. Das Signal wird von diesem Verzögerungs-Flip-Plop DFp um eine Kanalzeit verzögert und über ein UND-Tor A₁Q auf das ODER-Tor OR^ zurückgekoppelt. Auf diese Weise wird das "1"-Signal während einer Tastenzeit geepeichert, bis ein nächster Taktimpuls fS_h der UND-Schaltung Α-,η über einen Inverter I₁- zugeführt wird. Dieses Freigabesignal UNB zeigt an, daß derselbe Code, wie der Tastenadressen-Code KA* nicht in dem Tastenadressen-Codespeicher KAM gespeichert ist, wenn es "l" ist und

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daß derselbe Code, wie der Tastenadressen-Code KA* in dem Speicher KAM bereits gespeichert ist. wenn es ¹¹O" ist.

Wie oben schon erläutert, wird die Eedingung (A) während der Erzeugung des Tastendatensignals KD* geprüft» Anders ausgedrückt: Es wird geprüft, ob das 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 Tastenzeit einem Eingangsanschluß einer UND-Schaltung A₁Q zugeführt. Das Tastendatensignal KD wird um eine Tastenzeit verzögert und einem anderen Eingangsanschluß des UND-Tores Ap, zugeführt. Es wird daher in einer Tastenzeit unmittelbar vor dem Anlegen des Tastendatensignals KD geprüft, ob ein Tastenadressen-Code einem bereits in dem Speicner KAM gespeicherten Tastendatensignal KD entspricht. Wenn das Freigabesignal UNB ''l" ist, wird das Tastendatensignal KD über das UND-Tor A_IQ einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores Ap₀ zugeführt. Wenn das Freigabesignal UNB "0" ist, gelangt das Tastendatensignal KD nicht aus dem UND-Tor A-jq heraus.

Um einen neuen Tastenadressen-Code in dem Tastenadressen-Codespeicher KAM zu speichern, muß mindestens einer der zwölf Kanäle des Speichers unbelegt sein. Ein Belegungsspeiuher BUM erkennt, ob in 6em Tastenadressen-Codespeicher ein unbelegter Kanal zur Verfügung steht. Der Belegungsspeicher besteht aus einem 12-stelligen Schieberegister, das eine "1" einspeichert, wenn ihm .ein neues Tastensignal NKD von der UND-Schaltung 20

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zugeführt wird. Dieses "1"-Signal wird sequentiell und zyklisch in dem Belegungsspeicher BUM verschoben. Das neue Tastensignal wird gleichzeitig dem Tastenadressen-Codespeicher KAM zugeführt, so daß dieser den neuen Tastenadressen-Cod^ speichert. Dementsprechend wird das Signal "1" in eir n> der Kanäle des Belegungsspeichers BUM gespeichert, d^ ^ im belegten Kanal des Tastenadressen-CodespeJ„I.c-rs KAM entspricht. Die Inhalte der nicht be^e&t-en. Kanäle sind "0" . Der Ausgang der letzten Stufe des BelegungsSpeichers BUM zeigt also an,:— ■ ob dieser Kanal belegt ist oder nicht. Dieses Ausgange- ; \ signal wird im folgenden als Be legungs signal A-^S be- : \ Γ zeichnet. _:=-~- _

Dieses Belegungssignal A-.S wird einem der Eingangsan- -_"_:._: Schlüsse des UND-Tores A_?o über einen Inverter Ip zugeführt. Wenn das Signal A₁S "θ" ist, d.h. ein bestimm— f ter Kanal ist unbelegt, wird über das UND-Tor A₂₀ das Tastendatensignal als neues Tastensignal dem Belegungsspeicher BUM zugeführt, woraufhin dieser in seinen entsprechenden Kanal eine "l" einspeichert. Gleichzeitig wird das Tor G des Tastenadressen-Codespeichers KAM BO gesteuert, daß der Tastenadressen-Code KA von einem Verzögerungs-Flip-Flop DF., in einen unbelegten Kanal Öes Speichers KAM eingespeichert wird.

Das Verzögerungs-Flip-Flop DF, verzögert das Ausgangseignal KA* des Tastenadressen-Codegenerators KAG um eine Tastenzeit, so daß ein dem Tastendatensignal KD entsprechender Tastenadressen-Code synchron mit dem Tastendatensignal KD gespeichert werden kann, weil das um eine Tastenzeit verzögerte Tastendatensignal KD^

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dem Tastenübertrager zugeführt wird.

Das neue Tastensignal NKD, das anzeigt, daß eine bisher nicht eingespeicherte Taste gedrückt worden ist, wird von der UND-Schaltung Ap_Q über das ODER-Tor.-OR^ dem Verzögerungs-Flip-Flop DF₂ zugeführt, um dieses zu setzen und das Freigabesignal UNB wird ¹¹O¹'. Dementsprechend wird der Ausgang des UND-Tores A₁₍, "θ", wenn das Freigabesignal UNB "θ" wird, wodurch das neue Tastensignal NKD zu "θ" umgeschaltet wird. Diese Anordnung stellt sicher, daß der Tastenadressen-Code KA in nur einem und nicht zwei oder mehreren, unbelegten Kanal des Tastenadressen-Codespeichers KAM gespeichert wird.

Auf diese Weise werden zwölf Arten von Tastenadressen-Codes in dem Tastenadressen-Codespeicher KAM gespeichert und diese Adressen-Codes werden durch den Haupttaktimpuls ^-, verschoben und die Ausgangssignale der letzten Stufe werden nacheinander dem Frequenz-Informationsgenerator 4 zugeführt und ferner auf die Eingangsseite· des Speichers KAM zurückgekoppelt, um die Ausgangssignale zyklisch zu erzeugen. Da der Wechsel jeweils alle 1 us erfolgt, erscheint derselbe Code alle 12 us.

Es sei darauf hingewiesen, daß die die Noten repräsentierenden Tastenadressen-Codes N, bis B₂ dem Frequenzinformationsspeicher zugeführt werden, und daß die die jeweilige Tastatur repräsentierenden Tastenadressen-Codes K-J^-K₂ zur Steuerung eines Musiktones für jede Tastatur benutzt werden.

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IV. Steuerung der Tonabweichung

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Frequenzinforrnationsgerierators 4, In diesem Beispiel wird ein Addierer 10 als Recheneinrichtung verwendet.

Der Frequenzinformationsspeicher 7 speichert die den jeweiligen Tastenadressen-Codes als der gespeicherten Frequenzinformation entsprechende modifizierte Frequenz- » information und erzeugt die modifizierte Frequenzin- |

formation F, bis F,h für einen speziellen Tastenadressen- I Code (eine Kombination,ausgewählt aus N,, N₂, N.,, N₂,, B-, und Bp), wenn dieser Tastenadressen-Code angelegt 1st.

Die zu speichernde Frequenzinformation besteht aus einer geeigneten Anzahl von Bits, z.B. 14 wie bei dem Vorliegenden Ausführungsbeispiel.

Ein Bit der höchstwertigen Stelle repräsentiert den Ganzzahlbereich und die übrigen Bits, z.B. 13, repräsentieren den Bruchzahlbereich. Die folgende Tabelle X zeigt Beispiele der modifizierten Frequenzinformation entsprechend den Tastenadressen-Codes der Tasten A-. bis kf , B₁- und C^. In der Tabelle bildet die F-Zahl die Frequenzinformation F-, bis F, ^, ausgedrückt in Dezimalschreibweise, wobei die höchstwertige Stelle F₁^ in den Ganzzahlbereich eingesetzt ist.

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TABELLE I

Caste	14	Modif	12	izierte	F	Frequenzzahlinformation	9	8	^Fl4	6	5	4	3	2	1	F-Zahl
	1		1		1	0	0		0	1	0	0	0	1
	1		0		Binärer	1	1		0	1	0	0	0	1
	1	13	0	11	10	0	1		0	0	0	0	0	1
^Z6		1	0	0	1	0	1		0	1	0	0	0	1	1.814575
	⁰	1	1	1	1	0	0		1	0	0	0	0	1	I.7I3OI2
	⁰	1	1	0	1	0	0	Bruchzahlbereich	1	0	1	0	0	1	I.617309
^X5	⁰	1	0	0	0	0	0	7	0	0	1	1.	0	1	I.525512
h	⁰ I	1	0	0	0	0	1	0	1	1	1	1	1	1	0.761840
b	0	1	0	1		0.380004
	0	1	1	1		0.189086
	0	0	1	1	0.093627
			1
		0
	0
1

Die modifizierte Frequenzinformation F, bis auf folgende Weise bestimmt:

wird

Zuerst wird die Uominalfrequenzinformation in der Nominal-Tonleiter in bezug auf jede Note unter Benutzung der obigen Gleichung (2) ermittelt. Die Nominal-Tonleiter braucht in diesem Falle nicht aus zwölf gleichmäßig temperierten Tönen mit der Frequenz von 440 Hz für die Note A, als Kammerton zu bestehen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Nominal-Tonleiter auf einen Wert festgelegt, der zur Verbesserung der Tonqualität der modifizierten Tonleiter einige Cent oberhalb der Tonleiter entsprechend dem temperierten 12-Tohsystem liegt. Das menschliche Gehör kann nur schwer den Ton-

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Höhenunterschied in der Größenordnung von einigen Cent unterscheiden und die Tonqualität der Nominalskala wird durch eine solche Tonhöhendifferenz nicht beeinträchtigt. Die in der Nominal-Tonleiter in OktävenbeZiehung zueinander stehenden Tonintervalle müssen jedoch in einer exakten harmonischen Obertonbeziehung zueinander stehen.

Fig. 6 zeigt schematisch das Intervall der Nominal-Tonleiter (Linie II) bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wnbei die Frequenzen der jeweiligen Noten entsprechend gleichmäßiger Temperierung als Bezugsfrequenzen gewählt werden (Linie I repräsentiert 0 Cent). Ein Cent ist ein Hundertstel eines Halbtones in der gleichmäßig temperierten Tonleiter.

In Gleichung (2) ist A,das die Häufigkeit darstellt, mit der F pro Sekunde gezählt wird, l/eine Tastenzeit bzw, dem Reziprokwert einer Tastenzeit. Wenn eine Tastenzeit a (us) ist, so beträgt A = - χ 10 .Es sei ferner angenommen, daß die Probenzahl η in dem Wellenformspeicher 6 gleich 64 ist, und daß die so erhaltene Konstante —=0,00086365 beträgt. Die Nominalfrequenzinformation F als Funktion der Nominalfrequenz f ist

Fx = Ο.ΟΟΟ86365 χ fx ... (5)

Wenn die gewünschte Frequenzdifferenz 4f auf 2,1 Hz festgelegt wird, beträgt die Frequenzinformationsdifferenz A F gleich

Af = 0.00086365 χ 2,1 = 0.00181366. (6)

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Aus den obigen Gleichungen (5) und (4) erhält man die F-Zahl der modifizierten Frequenzinformation F, bis F₁^ durch folgende Gleichung:

F-Zahl = Fx - O.OOI8I566. (7)

Dies bedeutet, daß die F-Zahl ein V/ert ist, den man erhält, indem man einen konstanten Wert gleichmäßig von der Nominalfrequenzinformation Fx subtrahiert.

Die modifizierte Frequenzinforrnation, die man dur~h Gleichung (7) erhält, wird in dem Speicher 7 gespeichert, wie in Tabelle I dargestellt ist. Das auf diese Weise bestimmte Intervall der modifizierten Skala zeigt Linie III in Fig. 6. Die Abweichung beträgt O Cent bei der Note Α-, und steigt bei Noten höherer Frequenzen etwas an und wird bei Noten niedriger Frequenzen entsprechend geringer bzw. negativ. Eine solche Tonleiter hat die gewünschte Tonqualität, die derjenigen der temperierten ^Tonleiter eines Klavieres gleicht.

Die gespeicherte Frequenzinformation aus dem Frequenz-

fUhrungsbeispiel die modifizierte Frequenzinformation F-, bis F, κ» wird dem Addierer 10 als Summand zugeführt. Andererseits wird die Frequenzabweichungsinformation (pitch frequency information) P, bis P₂. von der Tonabweichungs-Steuervorrichtung 9 als zweiter Summand zucre führt- i

Zur selektiven Erzeugung der modifizierten Frequenzi·:- formation und der Nominalfrequenzinfirmation muß die

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Tonabweichungsinformation P, bis P^ mindestens denselben Wert haben wie die Frequenzinformationsdifferenz

Die Tonabweichungsinformation P₁ bis P^, z.B. F in Gleichung (6) ist daher der Maximalwert. DaZiF in Gleichung (6) in Dezimalschreibweise ausgedrückt ist, wobei die erste Ordnung der vierzehnten Stelle einer Binärschreibweise entspricht, gilt, wenn die erste |

Stelle zur ersten Ordnung gemacht wird: f

O.OOI8I366 χ 2¹^ = 15. (8) \

Die Frequenzabweichungsinformation P, bis Pj, wird daher durch einen vierstelligen Binärzahlwert ausgedrückt.

Aus Gleichung (7) ersieht man, daß das Resultat der Addition im Addierer 10 die Nominalfrequenzinformation ^: Fx wird, wenn die Frequenzabweichungsinformation P-, ι

bis P₁, gleich 1111 ist. Wenn die Frequenzabweichungs- ;| information P₁ bis P^ gleich 0000 ist, wird die gespeicherte Frequenzinformation F-, bis F₁₁, direkt als I Additionsergebnis ausgegeben. Bei der vorliegenden f

Ausführungsform der Erfindung kann man eine Tonabwei- ^l chungssteuerung bis hin zu sechszehn verschiedenen Werten vornehmen, weil nicht nur die modifizierte Frequenzinformation des Speichers 7, sondern maximal noch fünfzehn weitere modifizierte Frequenzinformationen CIItKITiT¹Pp'fiAnri rlon IfnmM na H nnari unn D Mo ü anrMovf

werden können. Genauer gesagt: Wenn die gespeicherte Frequenzinformation F-, bis F,j, durch F-F aus Gleichung (7) gebildet wird, so wird das Ergebnis der

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Addition am Ausgang des Addierers 10, d.h. Fy, das den Wert der tonhöhengesteuerten Frequenzinformation F bis F_ml4 darstellt, entsprechend einem Wert A Fy der Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis P₂. durch folgende Gleichung bestimmt:

Fy = Fx -

(9)

Wenn demnach die Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis P₂^ gleichAF ist, erhält man die- Nominalfrequenzinformation Fx als Ergebnis der Addition. Wenn P₁ bis P₂^ gleich 0 ist, erhält man die modifizierte Frequenzinformation F₁ bis F,j,, und wenn P₁ bis P₂^ gleichtFa ist (0 <4Fa <£F), erhält man eine andere modifizierte Frequenzinformation.

Die Tonabweichungssteuerung 9 enthält einen Operator zur Erzeugung der gewünschten Tonabweichungs-Frequenzinformation P-. bis P₂, und eine Matrixschaltung zur Umsetzung eines von dem Operator ausgesandten Signals in die Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis P₂^. Wenn der Überlagerungseffekt für jede Tastatur separat erfolgen soll, oder wenn für jede Tastatur eine unterschiedliche Frequenzdifferenz A F gewünscht wird, ist ein Operator und eine Matrixschaltung für jede Tastatur vorgesehen und zusätzlich eine Datenaubwahlschaltung zur selektiven Ausgabe der Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis P₂^ für jede einzelne Tastatur in Abhängigkeit von dem vom Tastenübertrager 3 kommenden Tastaturcode K-,, Kp.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform sind

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für die entsprechenden Tastaturen Operatoren ST, UT, LT und PT und Matrixschaltungen SM, UM, LM und PM vorgesehen. Das Solomanual, das obere Manual und das untere Manual sowie die Rdaltastatur haben jeweils einen Operator und eine Matrixschaltung. Die Tonabweichungs-Frequenzinformation F bis P^ für die jeweilige Tastatur wird durch die Operatoren ST bis PT erzeugt und von den Matrixschili-ungen SM bis PM einer Datenauswahlschaltung DS Zugeführt. Die Datenauswahlschaltung DS ^ ^_r erhält ferner entsprechend dem Tastaturcode K-,,Kp dr-s Aus^ gangssignal eines Dekoders DEC und gibt selektiv die ; Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis F₁, entspre- Ξ chend dem Tastaturcode Κ-,Κρ (d.h. e:\nem der Ausgänge -_-'-" __ der Matrixschaltung) in Abhängigkeit des Ausganges - r des Dekoders DEC ab. V/enn beispielsweise das Ausgangs- _: signal des Dekoders dem Tastaturcode Κ-,Κρ entspricht, der dem oberen Manual zugeordnet ist, so erzeugt die Matrixschaltung UM ein Ausgangssignal P, bis Ph für das obere Manual und leitet dieses dem Frequenzinformationsgenerator 4 zu.

Als Addierer 10 kann ein beliebiger digital arbeitender Addierer eingesetzt werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Paralleladdierer verwandt, an dessen Ein^angsanschlüsse B die gespeicherte Frequenzinformation F-, bis F-. u von dem Speicher 7 als Summand angelegt wird. An die Eingangsanschiüsse A der vier niedrigstwertigen Stellen wird die Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis P₂, von dem Tonabweichungsßteuerteil 9 (pitch control section) 9 als zweiter Summand angelegt. Zusätzlich können ein Register zum zeitweiligen Speichern der Ausgangssignale einer jeden

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Stelle des Addierers 10 und ein Register zur zeitweiligen Speicherung (für 1 us) eines tibertragssignals vorgesehen sein. In diesem Falle wird dem Addierer ein Zwischenresultat der Addition in dem ersten Register alle 1 ^s zirkulierend eingegeben. Die Taktsteuerung erfolgt durch den Haupttaktimpuls fi-, . Das Zwischenresultat wird dem von dem zweiten Register zugefuhrten Übertragssignal hvazuaddiert. Das Ergebnis der Addition S-, bis S-, u wird über eine Torschaltung Vj zum Ausgabe-Schieberegister 14 weitergeleitet.

Bei der Konstruktion des Frequenzinformationsgenerators 4 muß die Operationszeit des Frequenzinformationsspeichers 7, bei dem es sich um einen geeigneten konventionellen Speicher handeln kann, wie einen Festwertspeicher, sowie die für die Addition im Addierer 10 benötigte Zeit in Betracht gezogen werden. Für eine einwandfreie Arbeitsweise ist es unerläßlich, daß die für die Addition benötigte Zeit mit der Operation des gesamten Systems synchronisiert wird. Erfindungsgemäß ist ein Synchronisiersignalgenerator 15 vorgesehen, der die Signale für die Synchronisierung zwischen den einzelnen Baugruppen des gesamten Systems erzeugt. Es sei angenommen, daß die Anzahl der gleichzeitig zu erzeugenden Musiktöne maximal 12 beträgt. Die Synchronisiersignalgenerators cha ltung 16 enthält ein 25 Bit-Schieberegister mit einem Eingang und paralleler Ausgabe, ein ODER-Tor ORj,, das an die Ausgänge der ersten bis vierundzwanzigsten Stelle des Schieberegisters SR-, angeschlossen ist, und Inverter T-, und I₂.. Der Inhalt des Schieberegisters SR-, wird, gesteuert durch den Taktimpuls /zi,, in jeweils 1 us um eine Stelle weitergeschoben und der

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Ausgang der fünften Stelle wird als Synchronisierimpuls By 6 benutzt. Der Ausgang der vierundzwanzigsten Stelle dient zur Erzeugung des Syttihronisierimpulses Sy 25 lind der Ausgang der fUnfundzwanzigsten Stelle zur Erzeugung des Synchronisierimpülses Sy 1. Die Beziehung »wischen den jeweiligen Impulsen Sy 1, Sy 6, Sy 25 und Sy 25 sind in Fig. 8 (c) bis 8 (f) abgebildet. Fig. 8 (a) zeigt die Kanalzeit.

Eine Proben- und Halteschaltung 11a enthält die Tastenadressencode N₁ bis Bp während einer Impulsperiode der Synchronisierimpulse Sy 1 (d.h. 25 us) der Speicher und liefert diesen gespeicherten Tastenadressencode an den Frequenzinformationsspeicher J, bis der nächste Impuls Sy 1 kommt. Eine Probenhalteschaltung 11b liefert in gleicher Weise die Tonabweichungsinformation P, bis P₁, an eine noch zu erläuternde zweite Torschaltung, bis ein nächster Impuls Sy 1 eintrifft.

Eine erste Torschaltung 12a besteht aus mehreren UND-Schaltungen, von denen jede an einem Eingang mit einer entsprechenden Ausgangsstelle F₁ bis Ρ,κ des Frequenzinformationsspeichers 10 verbunden ist und an ihrem zweiten Eingang den Synchronisationsimpuls Sy 6 empfängt.

Eine zweite Torschaltung 12b besteht in gleicher Weise aus mehreren UND-Schaltungen, von denen jede mit einem Eingang an die entsprechende Ausgangsstelle P, bis P₂, der Probenhalteschaltung 11b angeschlossen ist. Diese Torschaltungen 12a und 12b liefern bei Ankunft des 8ynchronimpulses Sy 6 die Frequenzinformation F₁ bis

und die Tonabweichungsinformation

bis P₂, an den

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Eingang für den ersten bzw. zweiten Summanden des Addierers 10.

Da das Intervall zwischen den Syrichronisierimpülsen Sy 1 und Sy 6 5 >is beträgt, kann das Auslesen des Speichers 7 innerhalb von 5 >is beendet werden, wie Fig. 8 (g) zeigt. Dementsprechend ist sichergestellt, daß die Operationszeit des Speichers 7 ausreichend lang ist. Ferner reicht für den Speicher 7 ein mit niedriger Geschwindigkeit arbeitender Festwertspeicher aus, so daß der Speicher 7 sehr kompakt und mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

Eine dritte Torschaltung 13 enthält UND-Tore Ap, bis A-I₁,, von denen jedes mit einem Eingang an die entsprechende Ausgangsstelle des Addierers 10 angeschlossen ist, während der andere Eingang den Synchronisierimpuls Sy 25 empfängt. Ferner enthält die Toisshaltung Γ5 UND- Tore A₇J- bis A₂(Q, von denen jedes mit einem Eingang ein Rückkopplungssignal von der letzten Stufe eines entsprechenden Schieberegisters von der Ausgangsschieberegistergruppe 14 erhält und am anderen Eingang das Signal Sy 25 empfängt, das die entgegengesetzte Polarität des Synchronisierimpulses Sy 25 aufweist. Ferner enthält die Schaltung Ij5 ODER-Tore OR,- bis OR₁Q, von denen jedes die Ausgangssignale entsprechender UND- Tore Ap₁ bis A-.u und A-,^ bis A₁^g empfängt. V/enn die dritte Torschaltung Γ5 den Synchronisierimpuls Sy 25 empfängt, liefert sie Signale S₁ bis S₁^, die die Ergebnisse der in dem Addierer 10 durchgeführten Addition Repräsentieren (d.h. eine tonhöhengesteuerte Frequenz

information F_ml bis

an die jeweiligen Eingänge

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der Schieberegister der Ausgangsschieberegistergruppe 14. Wenn der Synchronisierimpuls Sy 25 nicht an die dritte Torschaltung 13 gelegt ist, laufen die Aurgangsdaten der Schieberegistergruppe 14 weiter urn.

Da das Intervall zwischen den Synchronisierimpulsen Sy 6 und Sy 25 19 ^s beträgt, wie Fig. 18 (h) zeigt, ist die Operation des Addierers 10 ausreichend abgesichert. Das Signal Sy 25 dient dazu, das Ergebnis der Addition zurückzustellen.

Jedes Schieberegister der Ausgangsschieberegistergruppe 14 hat 12 Wörter, von denen jedes aus 14 Bit besteht, und wird von den Taktimpulsen ^₁ weitergeschoben. Die Ausgangsschieberegistergruppe 14 dient dazu, das Ergebnis der Addition S₁ bis S₁₂, für mehrere Kanäle im time-sharing-Betrieb auszugeben. Wie Fig. 8 (a), in der die jeweiligen Kanalzeiten dargestellt sind, und Fig. 8 (b), in der eine Periode der Erzeugung der 1

Synchronisierimpulse dargestellt ist, zeigen, werden \ die Tastenadressen-Codes N₁ bis B_? bzw. die Tonab- !

weichungs-Frequenzinformation P, bis P₂. in den Probe- \ halteschaltungen 11a und 11b in der Reihenfolge des ersten, zweiten ... Kanals jedesmal dann abgespeichert, · wenn ein Synchronisierimpuls Sy 1 an diese Probenhai ■ teschaltungen 11a und 11b gelegt wird.

Infolge dieser Betriebsweise werden die Ergebnisse der in dem Addierer 10 für jeden Kanal (d.h. für jede ; ♦Taste oder jeden Ton) durchgeführten Addition sequentiell mit einem Intervall von 25 us pro Kanal i (d.h. jede Taste oder jeden Ton) ausgegeben. Dement-

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sprechend werden JOO us benötigt, bevor die Ergebnisse der Addition für alle 12 Kanäle aus dem Addierer 10 ausgegeben sind. Der Ausgang der jeweils letzten Stelle eines jeden Ausgabeschieberegisters der Ausgabesehieberegistergruppe 14 ist rückgekoppelt, und die Daten eines jeden Kanals zirkulieren in jeder Tastenzeit einmal, so daß die Schieberegistergruppe Ik in die Lage versetzt wird, in jeder Tastenzeit das Ergebnis der Addition S-, bis S,^ für einen bestimmten Kanal an die Frequenzzähler 5a bis 5c als tonhöhengesteuerte Frequenzinformation F , bis Ρ,-π, auszugeben. Neue Daten werden in einen bestimmten Kanal alle 300 hs eingegeben.

Es sei angenommen.» daß der Operator für die Tonabweichungssteuerung 9 vier Stellpositionen hat. Wenn dieser Operator auf eine Position eingestellt wird, in der kein Oktaven-Tonabweiehungseffekt erzeugt wird (im folgenden als "Position IP" bezeichnet)_s dann wird die Frequenzdifferenz von 21 Hz der gespeicherten Frequenz hinzuaddiert, so daß die Tonabweichungs-Frequenz-. information P₁ bis P^ gleich 1111 ist, und die von der Ausgabeschieberegistergruppe 14 erzeugte Frequenzinformation F , bis F -j^ gleich der Nominalfrequenz ist, d.h. einem Wert, den man erhält, wenn man den vier niedrigstwertigen Stellen der in Tabelle I angegebenen gespeicherten Frequenzinformation F₁ bis F^ den Wert 111 hinzuaddiert. Wenn der Operator auf eine Position eingestellt worden ist, in der eine leichte Oktavenhebung (octave beat effect) in der Größenordnung von 0,7 Hz durch Frequenzdifferenz erzeugt werden soll (im folgenden als "Position 2P" bezeichnet), v/ird

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eine Frequenzdifferenz von 1,4 Hz hinzuaddiert. Die Tonabweichungsfrequenzinformation P₁ bis P^ beträgt 1010, von der höchstwertigen Stelle an gezählt, wie aus Gleichungen (6) und (8) hervorgeht. Die Frequenzinformation F , bis F ^j, 1st gleich der modifizierten Frequenzinformation, die durch Hinzuaddieren von 1010 zu den vier niedrigstwertigen Stellen der gespeicherten Frequenzinformation F, bis F,^, die in Tabelle I aufgezeichnet ist, entstanden ist.

Wenn der Operator auf eine Position eingestellt worden ist, in der eine Oktavenanhebung durch Frequenzdifferenz in der Größenordnung von 1,4 Hz erzeugt wird (im folgenden als "Position 3P" bezeichnet), wird eine Frequenzdifferenz von 0,7 Hz hinzugefügt. Die Tonabweichungs-Frequenzinformation P, bis P^ ist 0101, gerechnet von der höchstwertigen Stelle an, und man erhält die modifizierte Frequenzinformation durch Hinzuaddieren von 0101 zur gespeicherten Frequenzinformation F₁ bis F-J.4» Wenn der Operator auf eine Position eingestellt ist, in der ein Oktavenanhebungseffekt durch Frequenzdifferenz in der Größenordnung von 2,1 Hz erzeugt wird (im folgenden als "Position 4P" bezeichnet), ist die Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis P₁, gleich 0000, wie aus Gleichung (7) hervorgeht. In diesem Falle wird die gespeicherte Frequenzinformation F₁ bis F-jN direkt als modifizierte Frequenzinformation ausgegeben.

Auf die oben beschriebene V/eise wird die modifizierte Frequenzinformation oder die Nominalfrequenzinformation selektiv von dem Frequenzinformationsgenerator 14 ent-

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Vj

sprechend dem Wert der Tonabweichungs-Frequenzinformation P₁ bis P^ ausgegeben.

V. Erzeugung der Wellenform eines Musiktones

Die niedrigstwertigen Stellen bis hinauf zur sechsten Stelle der Frequenzinformation F , bis F ^_x werden von öer Ausgabeschieberegistergruppe 14 dem Bruchzahlzähler 5a zugeführt,, die Stellen von der siebten Stelle an aufwärts bis zur dreizehnten Stelle v/erden dem Bruchzahlzähler 5b zugeführt und die höchstwertigen Stellen werden dem Ganzzahlzähler 5 c zugeführt. Die Zähler 5a bis 5c enthalten Addierer AD-, bis AD und Schieberegister SF₁ bis SF^, wie Fig. 9 zeigt. Jeder der Addierer AD₁ bis AD^, addiert das Ausgangs signal des Frequenzinformationsspeichers ^l' unc* das Ausgangssignal des entsprechenden Schieberegistwr.s SF-. bis SF., miteinander. Die Schieberegister SF-, bis SF^, können zwölf Arten von Ausgangssignalen in zeitlicher Folge von den Addierern AD₁ bis AD-, speichern, und sie auf die Eingangsseite der Addierer AD-, bis AD^, zurückkoppeln. Die Schieberegister SF₁ bis SF^ haben jeweils die gleiche 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 Frequenzinformationsspeicher 4 die in den 12 Kanälen (Schieberegisterstellen) des Tastenadressen-Codespeichers KAM gespeicherten Tastenadressencodes im time-öharing-Setrieb erhält und die Frequenzinformation für die jeweiligen Kanäle erzeugt.

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Im folgenden wird die Schaltungsanordnung in bezug auf den ersten Kanal erläutert. Wenn der Inhalt des ersten Kanals des Schieberegisters SP₁ des Bruchzahlzählers 5a "O" 1st, werden anfangs die ersten 6 Bit des Bruchzahlbereichs in den ersten Kanal des Schieberegisters SP₁ eingesp3ichert. Nachdem eine Tastenzeit vergangen ist, werden neue Frscuer-informationssignale F_ml bis P_m6 zu dem beroir.s? in dem ersten Kanal gespeicherten Inhalt hinzua^ert. Diese Addition wird in jeder Fastenzeit wiede.Iiolt und die Signale F_ml bis F_m6 werden kumulativ zu den gespeicherten Inhalten hinzuaddiert Wenn bei der Addition ein Übertrag stattfindet, wird ein Übertragssignal C₁₀ von dem Zähler 5a zum nächsten : Zähler 5b gegeben. Der Bruchzahlzähler 5b besteht aus dem Addierer ADp und dem Schieberegister SFg, das ebenfalls eine kumulative Addition der Frequenzinformations-

signale F „ bis F ,, durchführt, d.h. der nächsten 7 Bit m( mlj

des Bruchzahlbereichs. Das übertragssignal Cg₀ wird, wenn ein Übertrag als Ergebnis der Addition stattfindet, dem Addierer AD., zugeführt. Der Ganzzahlzähler f>c besteht aus dem Addierer AD-, und dem Schieberegister SF., und empfängt das Einzeloit F _l2, und das Übertragssignal C₂₀ vom Addierer AD und erzeugt eine kumulative Addition in derselben Weise wie oben anhand der Bruchzahlzähler 5a und 5b beschrieben wurde. Die Ganz-Eahl-Ausgangssignale der in dem ersten Kanal des Schieberegisters SF-. gespeicherten 7 Bit werden nacheinander dem Wellenformspeicher zugeführt, um die auszulesenden Adressen zu bestimmen. Wenn eine Periode der Wellenform ciHcö zu i-uprOuUisiex-eiiueii Musiktuiies in Form von Probenpunkten mit einer Probenzahl η = 64 gespeichert ist, 1st der Ganzzahlzähler 5c derart ausgebildet, daß er

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64 Stellen hat und das Auslesen der Wellenformperiode ist beendet, wenn ein Kumulativwert der Frequenzinformation F-. bis F_m-|ii bis auf 64 angestiegen ist.

Wenn der Operator der Tonabweichungssteuerung 9 auf Position IP eingestellt ist, liegt ein von dem Wellenformspeicher 6 erzeugter Musikton in der Nominaltonleiter so wie es durch Linie II in Fig. 6 vorgegeben ist, und es erfolgt keine Oktavenanhebung ("octave beat effect"). Wenn der Operator auf die Stellung 2P gestellt ist, wird in der modifizierten Tonleiter ein Musikton entsprechend Linie IV in Fig. 6 erzeugt, d.h. es erfolgt eine Oktavenanhebung in der Größenordnung von 0,7 Hz. Linie V entspricht dem Zustand, daß ein Musikton in der modifizierten Tonleiter entsprechend Position J)? des Operators erzeugt wird, und ein Oktavenanhebungseffekt in der Größenordnung von 1,4 Hz eintritt, Linie III entspricht dem Fall, daß ein Musikton in einer modifizierten Tonleiter entsprechend Position 4P des Operators erzeugt wird und ein Oktavenanhebungseffekt in der Größenordnung von 2,1 Hz erfolgt. Für die Note A sind die Frequenzen der erzeugten Töne:

A-, 108.4 Hz, A₂ 218.93 Hz, A^ 440 Hz

882,1 Hz, A₅ 1766,3 Hz.

Wenn mehrere solcher Töne, die in Oktavenbeziehung zueinander stehen, simultan erzeugt werden., entsteht eine konstante Schwebung (2,1 Hz) unabhängig von der Größe der Frequenz. Diese Schwebung ruft einen sehr gefälligen Musikeffekt hervor.

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Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstruments. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein System zur Erzeugung if.ehrerer Wellenformen von Musiktönen vorgesehen, und es werden Musiktöne erzeugt, die zwar der gleichen Note entsprechen, sich jedoch in ihren Frequenzen geringfügig unterscheiden. Diese geringfügigen Frequenzunterschiede rufen ein Schwanken des erzeugten Tones hervor und verursachen eine Schwebung. Dies ist der Einzeltasten-Schwcbungseffekt. Dabei wird selbstverständlich auch ein Oktaven-Schwebungseffekt zwischen denjenigen Tönen erzeugt, die bei dieser Ausführungsform in Oktavenbeziehung zueinander stehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind zwei Systeme A und B vorgesehen. Das Musikinstrument weist eine Tastaturschaltung 1, einen Tastendatengenerator 2, einen Tastenübertrager ^ auf, die von gleicher Konstruktion sind wie die entsprechenden Elemente bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, Hinter dem Tastenübertrager jj ist die Schaltung in zwei Systeme A und B aufgespalten.

Die Wellenform-Erzeugungssysteme A und B für die Musiktöne enthalten Frequenzinformationsgeneratoren 4A, 4b, Tonabweichungssteuerteile 9A, 9B, Frequenzzähler 5aA bis 5cA, 5aB bis 5cB und Wellenformspelcher 6k, 6b. Die Konstruktion und der Betrieb dieser Teile sind jeweils die gleichen wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispielj so daß auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet werden kann.

Zur Erzeugung von Tönen von der gleichen Note, jedoch mit unterschiedlichen Frequenzen, werden die Werte der

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Tonabweichungs-Frequenzinformation P, bis P₂. in den beiden Werten unterschiedlich gemacht. Dies erreicht· man durch Vornahme verschiedenartiger Tonabweichungseteuerungeri in den beiden Systemen.

Es sei beispielsweise angenommen, daß die Tonabweichungs-Frequenzinformation P, bis P₂, im System A auf eine Position 4P eingestellt ist, wogegen die Tonabweichungs-Frequenzinformation P, bis P₂, im System B auf eine Position IP eingestellt ist. Wenn die Taste der Note A₁ gedrückt ist, wird eine Musikton-Wellenform von 108, 4 Hz vom System A erzeugt und gleichzeitig eine Musikton-Wellenform von 110,5 Hz vom System B. Diese Musikton-Wellenformen werden elektrisch oder auf andere Weise künstlich erzeugt, und wenn der erzeugte Ton reproduziert wird, wird infolge der Frequenzdifferenz von 2,1 Hz eine Schwebung erzeugt. In gleicher Weise werden, wenn eine Taste für die Note A₁- gedrückt ist, Musiktöne von 1766,5 Hz und 1768,4 Hz erzeugt, und infolge der Frequenzdifferenz von 2,1 Hz wird eine Schwebung erzeugt. Aus der obigen Erläuterung geht hervor, daß infolge der konstanten Frequenzdifferenz von 2,1 Hz unabhängig von der Höhe der Frequenz einer ausgewählten Note eine konstante Schwebung hervorgerufen wird. Die konstante Schwebung ruft einen gefälligen Musikeffekt hervor und erzeugt insbesondere einen Musikton mit einer Tonqualität, die derjenigen einer Orgelpfeife gleicht.

Wie oben schon in Kapitel I erläutert wurde, wird eine ff Schwebung auch in dem Falle erzeugt, daß eine modifizierte Frequenz, die gegenüber der Nominalfrequenz einen Il Frequenzunterschied Afa aufweist und eine modifizierte

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frequenz, die gegenüber der Nominalfrequenz einen Frequenzunterschied von4£ aufweist, gleichzeitig erzeugt v/erden. Wenn beispielsweise das System Λ auf die Position 2P und das System B auf die Position 4P eingestellt worden ist, haben die von den beiden Systemen erzeugten Töne eine Frequenzdifferenz (^f- ^f a) von 1,4 Hz, so daß infolge dieser Frequenzdifferenz eine konstante Schwebung von 1,4 Hz erzeugt wird.

Mit dieser Ausführungsform können verschiedene Schwebungseffekte erzeugt v/erden, indem die Tonabweichungsfrequenzinformation P, bis P^, in dem jeweiligen System entsprechend verändert wird. Wenn fernjr die Tonabweichungsstv3Uerteile 9A, 93 so konstruiert sind, daß die Tonabweichungssteuerung für jede Tastatur individuell vorgenommen werden kann, wie anhand des ersten Ausführungsbeispiels erwähnt wurde, kann der Einzeltasten- ] effekt auch bei nur einer einzigen Tastatur erzeugt werden.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Wellenformerzeugungssysteme für Musiktöne vorgesehen. Die Anzahl der Wellenform-Erzeugungssysteme ist hierauf nicht beschränkt, sondern es kann auch eine größere Anzahl von Systemen vorgesehen sein. In diesem zuletzt genannten Falle wird infolge einer komplexen Schwankung In dem erzeugten Ton ein tieferer Schwebungseffekt erzielt.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die modifizierte Frequenzinformation früher in dem Speicher 7, TA oder 7B gespeichert als die gespeicherte

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Frequenzinformation. Diese Anordnung wurde getroffen, um die notwendige Berechnung in bezug auf die Tonabweichungs-Frequenzinformation durch Addition durchführen zu können, und dadurch die Konstruktion des Instruments zu vereinfachen. In dem Falle, daß die Nominalfrequenzinformation in den Speicher 7, 7A oder TB eingespeichert wird, muß die Tonabweichungs-Frequenzinformation subtrahiert werden, um die modifizierte Frequenzinformation zu erhalten. Der Addierer IQ müßte __daher durch eine geeignete Subträhiervorrichtühg ersetzt werden. Die_Nominaltqnleiter ist nicht auf die :bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen gezeigte Form begrenzt, sondern kann frei bestimmt werden, so lange beim Zuhörer kein unangenehmes Gefühl hervorgerufen wird.

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Claims

Ansprüche

fiyElektronisches Musikinstrument mit Schwebungseffakterzeugung, rait einem Signalgenerator für Tastendaten zur Erzeugung eines Tastenadressen-Codes, der die Note und die Tastatur der gedrückten Taste repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzinformationsspeicher (7) zur Speicherung mehrerer erster Frequenzinformationen entspre- _ chend gedrückten Tasten vorgesehen ist, der nach Erhalt eines Tastenadressen-Codes eine Ausgangsinformation, die diesem Tastenadressen-Code entspricht, erzeugt, daß ein Tonabweichungs-Steuerteil (9) zur Erzeugung einer zweiten Frequenzinformation in Form einer vorbestimmten Frequenzinformationdifferenz in bezug auf jede der ersten Frequenzinformationen vorgesehen ist, daß eine Recheneinrichtung (10) vorgesehen ist, die die .nodifizierte Frequenzinformation entsprechend einer modifizierten Tonleiter auf der Basis der von dem Frequenzinformationsspeicher erzeugten ersten Frequenzinformation und der zweiten Frequenzinformation errechnet, daß ein das Ergebnis der Recheneinrichtung (10) empfangender und kumulativ zählender Zähler (5A, 5B, 5C) vorgesehen ist, und j

daß ein eine Musikton-Wellenform speichernder Wellen- I

formspeicher(6) an den Frequenzzähler (5A, 5B, 5C) angeschlossen ist. · !

2. Musikinstrument nach Anspruch 1_. dadurch gekennzeichnet, daß das Tonabweichungs-Steuerteil (9) eine Einrichtung zur Erzeugung der durch eine Frequenzinformationsdifferenz in bezug

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auf jede der gerade aktuellen Frequenziriformationen repräsentierten Frequenzinformation individuell für jede Tastatur aufweist, und daß eine Datenauswahl- «chaltung (DS) vorgesehen ist, die die zweite Frequenz-Information (P₁ bis P^)in Abhängigkeit von einer in dem Tastenadresden-Ccde enthaltenen Tastatur-Code (K,, Kg) selektiv erzeu,-/-, derart, daß am Instrument die Tonabweichung de- modifizierten Skala für jede Tastatur individu-.il einstellbar ist.

J>. Musikinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenzinformation die einer Nominaltonleiter entsprechende Frequenzinformation ist, und daü die Recheneinrichtung eine Subtrahiervorrichtung enthält, die die zweite Frequenzinformation von der ersten Frequenzinformation subtrahiert.

k. Musikinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenzinformation einer vorbestimmten modifizierten Tonleiter entspricht, und daß die Recheneinrichtung einen Addierer (10) aufweist,, der die erste Frequenzinformation zu der zweiten Frequenzinformation hinzuaddiert .

5. Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Gruppen aus je einem Frequenzinformat-1 onsspeicher (7A, 7B) einem Tonabweichungs-Steuerteil (9A, 9B) einer Recheneinrichtung, einem Frequenzzähler und einem Musikton-Wollenformspeicher

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(6a, 6b) vorgesehen sind, und daß die zweiten Frequenzinformationen von den Tonhöhen-Steuerteilen der jeweiligen Gruppen voneinander unterschiedlich sind, wodurch Musiknoten gleichzeitig zweimal mit unterschiedlichen Tonhöhen durch Drücken einer einzigen Taste erzeugbar sind.

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