DE2539182A1 - Tastenuebertrager fuer ein elektronisches musikinstrument - Google Patents
Tastenuebertrager fuer ein elektronisches musikinstrumentInfo
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- G10H5/002—Instruments using voltage controlled oscillators and amplifiers or voltage controlled oscillators and filters, e.g. Synthesisers
Description
VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING
PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler + 1973
Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln
Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln
Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln
5 Köln ι den 1 Sept. 1975
DEICHMANNHAOS AM HAUPTBAHNHOF ^
Sg/in
Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha, 10-1, Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi,
Shizuoka-ken, Japan
Tastenübertrager für ein elektronisches Musikinstrument.
Die Erfindung betrifft einen Tastenübertrager zur Umsetzung der über Tasten in ein elektronisches Musikinstrument
eingegebenen Befehle in Tonerzeugungö-Steuersignale.
Ein bekannter Tastenübertrager, der in einem elektronischen Musikinstrument verwendet wird, um mehrere Töne
gleichzeitig erzeugen zu können, ist derart konstruiert, daß die Jeder Taste zugeordneten Tastenschalter sequentiell
und repetierend mit hoher Taktfrequenz abgetastet werden, um eine EIN/AUS-Information der Tastenschalter
zu erhalten. Diese Information bildet das Tastendatensignal, das gedrückte Tasten durch die Existenz von Impulsen
an zugeordneten Zeitfenstern repräsentiert. Dabei handelt es sich um ein·. Time-sharing-Multiplexsystem.
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Talcfon: BJJl) 234541 -4 ■ Tal«. 88*2307 dopa d ■ Tekgromm: Dompaton· Kein
Die Tastendaten werden jeweils in Form von Digitalkodes auf Kanäle, die im Time-sharing-Betrieb ab- |
getastet werden, übertragen. Die Anzahl der Kanäle ' ist gleich der maximalen Anzahl der gleichzeitig zur j
Verfügung stehenden Töne. Bei diesem bekannten Tasten-| übertrager wird die Erkennung der EIN/AUS-Zustände
der jeweiligen Tasten in vorbestimmter Reihenfolge durchgeführt, mit dem Ergebnis, daß ein unerwünschter
Zeitverlust zwischen den tatsächlichen EIN/AUS-Operationen der Tastenschalter und der Erkennung dieser
Tastenschalter eintritt. Der bekannte Tastenübertrager erfordert eine komplizierte Tastaturschaltung zum Abtasten
der Tastenschalter in vorbestimmter Reihenfolge Ferner benötigt der Tastenübertrager eine relativ
hohe Abtastfrequenz. Dies verursacht natürlich hohe Herstellungskosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tastenübertrager zu schaffen, der imstande ist, Änderungen oder Wechsel
bei den Tastenschaltern parallel zu erkennen, ohne sie abzutasten, sondern durch Vergleich der jeweils
gegenwärtigen EIN/AUS-Zustände dieser Tastenschalter mit den vorherigen EIN/AUS-Zuständen, und auf diese
Weise eine den Zustandswechsel der Tasten repräsentierende Tasteninformation zu erzeugen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Tastenzustandsspeicher zur
Speicherung der die vorhergehenden Zustände der Tasten bildenden Signale vorgesehen ist, daß eine
Tastaturschaltung gleichzeitig und parallel die Signale liefert', die den EIN/AUS-Zuständen der
den jeweiligen Tasten zugeordneten Tastenschalter, entspricht, daß die Signale der Tastenerkennungs-
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schaltung mit denjenigen der Tastaturschaltung in einer Wechselerkennungsschaltung verglichen werden, die
imstande ist, einen Wechsel von dem vorherigen Zustand des Tastenschalters zum gegenwärtigen Zustand in einem
bestimmten Zeitintervall zu erkennen, daß dem Wechselerkennungsschalter eine Prioritätsschaltung nachgeschaltet
ist, die unter den von der Wechselerkennungsschaltung gelieferten Wechselerkennunnjssignalen in !
einer vorgegebenen Rangordnung innerhalb des Zeitinter- i
valls eines auswählt, daß der Prioritätsschaltung ein Tastenkodegenerator nachgeschaltet ist, der entsprechend
den Wechselerkennungssignalen Tastenkodes erzeugt, daß eti Tastenkodespeicher vorgesehen ist, der eine der
Anzahl der maximal gleichzeitig zu reproduzierenden Töne entsprechende Anzahl von Kanälen aufweist und der
die Tastenkodes in den jeweiligen Kanälen speichert, daß eine Vorrichtung zur Tastenzustandserkennung vorgesehen
ist, die erkennt, ob ein von dem Tastenkodegenerator gelieferter Tastenkode einer gerade gedrückten
oder einer gerade losgelassenen Taste entspricht, daß an dem Tastenkodespeicher eine Ladevorrichtung vorgesehen
ist, die den von dem Tastenkodegenerator kommenden Tastenkode in einen entsprechenden Kanal des Tastenkodespei/chers
einspeichert, wenn der Tastenkoede einer neu gedrückten Taste entspricht, daß ein Dekodierer zur
der
Dekodierung/von dem Tastenkodespeicher gelieferten Tastenkodes vorgesehen ist, und daß eine Speicher-Steuereinheit veranlaßt, daß der Tastenzustandsspeicher die die Zustände von Druck und Freigabe der jeweiligen Tasten entsprechend dem von dem Dekodierer gelieferten dekodierten Signal repräsentierenden Signale speichert und ein den jeweiligen Tasten entsprechendes Tonerzeugungssignal an den Ausgangsleitungen des Dekodierers erzeugt wird.
Dekodierung/von dem Tastenkodespeicher gelieferten Tastenkodes vorgesehen ist, und daß eine Speicher-Steuereinheit veranlaßt, daß der Tastenzustandsspeicher die die Zustände von Druck und Freigabe der jeweiligen Tasten entsprechend dem von dem Dekodierer gelieferten dekodierten Signal repräsentierenden Signale speichert und ein den jeweiligen Tasten entsprechendes Tonerzeugungssignal an den Ausgangsleitungen des Dekodierers erzeugt wird.
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Der erfindungsgemäße Tastenübertrager hat den Vorteil, daß mit niedriger Taktfrequenz gearbeitet werden kann,
und daß man eine vereinfachte Tastaturschaltung erhält,
wodurch sich geringere Herstellungskosten ergeben.
Die Erfindung schafft ferner einen Tastenübertrager mit einer digital aufgebauten Prioritätsschaltung,
die in vorbestimmter Rangordnung unter mehreren digitalen EingangsSignalen ein Einzelsignal auswählt,
das Druck oder Freigabe von Tasten durch logische "!"-Werte und "θ"-Werte repräsentiert und dieses
Einzelsignal weitergibt. Dadurch kann man ein Signal zur Steuerung der Tonreproduktion in einem monophonen
künstlichen Musikerzeuger bewirken.
Nach der Erfindung wird nur eines der Erkennungssignale νοΛ der Prioritätsschaltung ausgegeben. Dieses
Erkennungssignal wird nach einer vorgegebenen Rangordnung aus der Anzahl der anstehenden Erkennungssignale ausgewählt. Der Tastenkode des Erkennungssignales
wird mit den Tastenkodes verglichen, die zuvor in den verschiedenen Kanälen des Tastenkodespeichers
gespeichert waren. Die Anzahl der Kanäle des Tastenkodespeichers entspricht der Anzahl der
maximal gleichzeitig zu reproduzierenden Töne. Bei dem Vergleich wird festgestellt, ob Koinzidenz vorhanden
ist oder nicht. Ein Erkennungssignal, das in dem Fall erzeugt wird, daß Koinzidenz vorhanden ist,
repräsentiert die Freigabe der Taste, wogegen ein Erkennungssignal, das in dem Fall erzeugt wird,
daß keine Koinzidenz vorhanden ist, das neue Drücken der Taste darstellt. Im zuletzt genannten Fall wird
der Tastenkode in den Tastenkodespeicher eingegeben.
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Die Ausgangssignale des Tastenkodöspeichers werden dekodiert, um Tonerzeugungssteuersignale zu erzeugen.:
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
Figur 1 (a) bis (e) sind Zeitdiagramme, die die Beziehungen zwischen den verschiedenen Taktimpulsen,
die in dem erfindungsgemäßen Tastenübertrager verwendet werden, veranschaulichen.
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des Tastenübertragers nach der Erfindung
.
Figur 3 zeigt in detallierterer Form die Tastaturschaltung
und die in Figur 2 dargestellten Wechsel-Erkennungsschaltung.
Figur 4 zeigt in detallierterer Form die Prioritätsschaltung aus Figur 2,
Figur 5 zeigt in detallierterer Form die Speichersteuereinheit
aus Figur 2.
Figur 6 zeigt in detallierterer Form den Signalgenera
tür für das Tastenbelegungssignal (claimed-key signal
generator) aus Fig. 2.
Figur 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels eines künstlichen polyphonen Musikerzeugers, der in
dem Tastenübertrager der vorliegenden Erfindung ver- ' wendbar ist ,und
Figur 8 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Prioritätsschaltung in einem : monophonen künstlichen Musikerzeuger.
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Bei der nachfolgenden Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiels sei zunächst angenommen, daß
die verfügbare Tonzahl (d.h. die maximale Anzahl von Tönen ,die gleichzeitig erzeugbar sein sollen) im vorliegenden
Falle acht beträgt. In dem erfindungsgemäßen Tastenübertrager werden verschiedene Taktimpulse verwendet,
deren gegenseitige Zuordnung sehr wichtig ist. Es werden daher zunächst die Beziehungen zwischen
diesen Taktimpulsen erläutert.
Fig. 1 (a) zeigt einen Mastertakt φ. Als Maäertakt
kann beispielsweise eine relativ langsame Impulsfolge verwendet werden, deren Periode beispielsweise in der
Größenordnung einer Millisekunde liegt. Das Impulsintervall des Magtertaktes φ wird im Folgenden als "Kanalperiode"
bezeichnet.
Fig. 1 (b) zeigt acht_zeitlich gegeneinander versetzte
Kanal-Synchronisiertakte φ ·, - φ ο. Diese Synchronisiertakte
erhält man durch sequentielles Zählen des Mastertaktes φ in einem Octärzähler (Achterzähler)
und Dekodierung der Zählergebnisse.
Fig. 1 (c) zeigt einen Systemsynchronisiertakt φ ,g
Dieser Takt φ -, g wird synchron zu allen anderen Impulsen
des achten Kanalsynchronisiertaktes φ η erzeugt und hat eine Periode von 16 Kanalperioden (z.B. 16 ms).
Fig. 1 (d) zeigt einen Vergleichsbereichsimpuls Rc und
Fig. 1 (e) einen Ladebereichsimpuls RL. Diese Impulse Rc und RL haben eine Impulsbreite von acht Kanalperioden
und einer von ihnen ist das invertierte Signal des anderen. Der Vergleichsbereichsimpuls Rc beginnt
am Anfang einer Kanalperiode und folgt unmittelbar auf den systemsynchronisierten Impuls Φ-xf.·
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Nach acht Kanalzeiten fällt der Vergleichsbereichsimpuls Rc ab und der Ladebereichsimpul RL beginnt.
Der Systemsynchronisierimpuls jd,,- wird in der letzten
Kanalperiode des Ladebereichsimpulses RL erzeugt.
Fig. 2 zeigt in Blockdarstellung ein Beispiel des Tastenübertragers nach der Erfindung. Eine Tastaturschaltung
1 erzeugt an zahlreichen parallelen Ausgangsleitungen Erkennungssignale, die jeweils einen
Ein/Aus-Zustand des jeweiligen Tastenschalters,der
von den Tasten der Tastatur gesteuert wird, anzeigen. Wenn insgesamt 61 Tasten vorhanden sind, wird für jede
der 6l Tasten an einer der 61 Ausgangsleitungen A-. Ag1
ein Tastensignal erzeugbar sein. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der AUS-Zustand eines
Schalters durch ein "l"-Signal repräsentiert und ein
EIN-Zustand wird durch ein "O"-Signal repräsentiert.
Eine Wechselerkennungsschaltung 2 dient dazu, f.ür jeden Tastenschalter die EIN/AUS-Erkennungssignale,
die für jede der Tasten von der Tastaturschaltung 1 kommen, mit Belegt- Tasten-Signalen CLK zu ver- ;
gleichen, die angeben, ob eine Information darüber, ob die zu erzeugenden Töne, die den jeweiligen Tasten
entsprechen, bereits gespeichert sind oder nicht, und bei Erkennung eines Wechsels im Zustand des Tastenschalters
WechSGlsignale CHG für die jeweiligen Tastenschalter erzeugen. Wenn das SIN/AUS-Erkennungssignal mit dem Belegte-Tasten-Signal CLK übereinstimmt,
besagt dieser Zustand, daß kein Wechsel ein- , getreten ist, und wenn diese Signale nicht miteinander;
übereinstimmen, besagt dieser Zustand, daß ein Wechsel' erfolgt ist, d.h. daß eine neue Taste gedrückt oder
eine gedrückte Taste losgelassen worden ist.
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Die an den 6l Ausgangsleitungen erzeugten Signale
der Wechselerkennungsschaltung 2 werden unter Zeitsteuerung durch den Systemsynchronisiertakt ^g in
den Pufferspeicher 3 eingespeichert und darin gespeichert gehalten, bis die nächste Zeitsteuerung
durch den Takt jeL,- erfolgt. Das Wechselsignal CHG
ist "l", wenn ein Wechsel im Schaltzustand des
Tastenschalters aufgetreten ist und'b", wenn kein
Wechsel erfolgt ist.
Die Ausgangswechselsignale CHG des Pufferspeichers 5 werden an die Prioritätsschaltung 4 weitergegeben.
Diese wählt unter den Tastenschaltern, in denen ein Wechsel erfolgt ist, einen einzelnen Tastenschalter
gemäß einer bestimmten Rangordnung oder Priorität aus (z.B. in der Rangordnung vom höchsten zum niedrigsten)
und erzeugt ein Auswahlsignal SL an einer ihrer 61 Ausgangsleitungen, welche der ausgewählten
einzelnen Taste entspricht. Weiterhin erzeugt die Prioritätsschaltung 4 einen Wechselimpuls P, wenn
ein Wechselsignal CHG (Signal "l") für irgendeinen
der Tastenschalter auftaucht.
Der Tastenkodegeneratur 5 besteht aus einem Kodierer,
dem die Ausgangssignale der Prioritätsschaltung 4
an den 61 Ausgangsleitungen der Prioritätsschaltung zugeführt werden, und der sechsstellige binäre
Tastenkodes erzeugt, die den 61 verschiedenen Eingängen entsprechen. Der Tastenkodegenerator 5 erzeugt
einen Tastenkode KC, dessen Inhalt eine einzige Ausgangsleitung der Prioritätsschaltung 4, über die das
Auswahlsignal L geliefert worden ist, repräsentiert. Der Tastenkode KC identifiziert den Tastenschalter,
dessen Zustand sich geändert hat, z.B. an dem der
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Wechsel vollzogen worden ist, und der von der Priori täts- bzw. Vorrangschaltung 4 ausgewählt worden
ist. Die Inhalte dieser Tastenkodes KC ändern sich während 16 Kanalperioden nicht, bis der nächste Systemsynchronisierimpuls
ja-, c eintrifft. Innerhalb der 16
Kanalperioden erfolgt die Erkennung, ob der Tastenschalter, an dem der Wechsel erfolgt ist, und der
von der Prioritätsschaltung 4 ausgewählt worden ist, einer neu-gedrückten Taste oder einer neu-losgelassenen
Taste angehört. Wenn die Erkennung eine neugedrückte Taste betrifft, wird der Tastenkode KC in
einen Tastenkodespeicher 6 eingespeichert und das oben erwähnte Belegte-Tasten-Signal CLK wird gesetzt,
während dann, wenn die Erkennung eine gerade losgelassene Taste betrifft, das Belegte-Tasten-Signal CLK
rückgesetzt wird. Die Prioritätsschaltung 4 ermöglicht die sequentielle Durchführung einer derartigen Steueroperation
für jeden einzelnen Tastenschalter, dessen Zustand gewechselt hat.
Der Tastenkodespeicher 6 besteht aus einem auf den Eingang rückgekoppelten achtstelligen Schieberegister
(eine Stele = β bit) einschließlich einer eingangsseitig vorgesehenen Torschaltung. Der Tastenkodespeicher
6 kann in jedem seiner 8 Kanäle einen Tastehkode speiehern, was der maximalen Anzahl der gleichzeitig
zu reproduzierenden Töne entspricht, und verschiebt und gibt die gespeicherten Tastenkodes in Abhängigkeit
von dem Takt rf aus, in dem die Zirkulation , erfolgt. Wenn ein neues Belegungssignal NCL, das dazu i
dient, den Tastenkodespeicher 6 zum Einspeichern eines neuen Tastenkodes zu veranlassen, an die Torschaltung
angelegt wird, speichert der Tastenkodeschalter 6 den neuen Tastenkode ein. Der dem neuen Tastenkode entsprechende
Inhalt des Kanales wird neugeschrieben.
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Eine Vergleichsschaltung 7 vergleicht die Tastenkodes
KC vom Tastenkodegenerator (Kodierer) 5 mit
den in dem Speicher 6 gespeicherten Tastenkodes für jede Kanalperiode und,wenn sie miteinander übereinstimmen,
erzeugt sie ein Koinzidenzsignal CMP in einer Kanalperiode, die dem Kanal entspricht, in dem die
Koinzidenz aufgetreten ist. Ein Speicher 8 für gedruckte Tasten speichert die Information, ob eine
Taste in Bezug auf jeden der Kanäle, deren Anzahl gleich der maximalen Anzahl gleichzeitig zu reproduzierender
Töne ist, gedrückt wurde, und erzeugt das Belegt-Signal CLM in einem Kanal der einer gedrückten
Taste entspricht. Der Speicher 8 für gedrückte Tasten besteht aus einem achtstufigen zirkulierenden Schieberegister
mit einer eingangsseitig vorgesehen Torschaltung. Der Inhalt einer jeden Stufe für das Schieberegister
wird sequentiell mit einem Takt φ verschoben und das Belegt-Signal CLM wird in einer Kanalperiode
erzeugt, die dem Kanal der gedrückten Taste entspricht.
Die Speichersteuereinheit 9 dient zur Steuerung der Operation des Tastenkodespeichers 6 und des Speichers
8 für gedrückte Tasten. Die Speichersteuereinheit 9 erzeugt ein neues Belegt-Signal NCL, wenn erkannt
worden ist, daß eine neue Taste gedrückt wurde, und ein neues Freigabe-Signal RLS, wenn erkannt wurde,
daß eine gedrückte Taste losgelassen worden ist. Das neue Belegt-Signal NCL wird zur Steuerung des Tastenkodespeichers
6 benntzt, um einen neuei Tastenkode KC
einzuspeichern und zu bewirken, daß das Belegt-Signal -CLM in den entsprechenden Kanal des Speichers 8 ein- !
gespeichert wird.
Das Freigabesignal RLS wird dazu benutzt, das Belegt- ;
Signal CLM, das in dem entsprechenden Kanal des
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Speichers 8 gespeichert ist, rückzusetzen. Ob ein bestimmtes Signal, das von der Speichersteuereinheit
9 geliefert worden ist, das Drücken einer neuen Taste oder das Loslassen einer gedrückten Taste repräsentiert,
wird auf der Basis des Ergebnisses des Vergleichs in der Vergleichsschaltung 7 unterschieden.
Wenn der Tastenkode HC, der dem Tastenschalter entspricht, in dem der Wechsel aufgetreten ist, schon
in dem Tastenkodespeicher 6 gespeichert war, repräsentiert das Signal der Speichersteuereinheit 9 das
Loslassen der Taste, wogegen in dem Fall, daß der Tastenkode noch nicht in dem Speicher 6 enthalten
war, das Signal., das Drücken der Taste darstellt.
Im Einzelnen erzeugt die Speichersteuereinheit 9 neue Belegt-Signal NCL in einer Kanalperiode, die
einem einzelnen leeren Kanal entspricht, in dem der Abfall weiter fortgeschritten ist als in irgend
einem anderen der leeren Kanäle, in welchem das Drücken der entsprechenden Tasten nicht gespeichert
ist (d.h. die Taste ist bereits losgelassen und kein Belegt-Signal CLM wird erzeugt), unter den Bedingungen,
daß 1. der den Wechsel anzeigende Impuls P erzeugt worden ist, und daß 2. das Koinzidenzsignal CMP nicht
erzeugt worden ist. Die Speichersteuereinheit 9 erzeugt ebenfalls das Preigabesignal RLS in einer Signalperiode,
die einem Kanal entspricht, in dem das Koinzidenzsignal CMP unter den Bedingungen erzeugt
worden ist, daß 1. der den Wechsel anzeigende Impuls P erzeugt worden ist, und daß 2. das Koinzidenzsignal '
CMP erzeugt worden ist. Der Vergleich der Tastenkodes aller acht Kanäle in der Vergleichsschaltung 7 erfordert
acht Kanalperioden. Ferner wird die Erkennung der oben beschriebenen Bedingungen während des Auftretens
der Vergleichsbereichsimpuls Rc durchgeführt.
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Dann wird das neue Belegt-Signal NCL oder das Freigabesignal RLS während des Auftretens des Ladebereichsimpulses
RL in einer Kanalperiode, die dem Kanal,in dem der Zustandswechsel des Tastenschalters
aufgetreten ist, entspricht, erzeugt. Die Torschaltungen des Tastekodespeichers 6 und der Speicher 8
für die gedrückten Tasten wird von diesen Signalen NTL und RLS gesteuert, um den Inhalt der Speicher
neuzuschreiben.
Die in dem Tastenkodespeicher 6 gespeicherten Tastenkodes werden in einer Time-sharing-Folge, gesteuert
durch Takt φ,an einen Dekodierer 10 geliefert. Der
Dekodierer besitzt einen sechsstelligen Eingang und 61 einzelne Ausgänge. Der Dekodierer 10 erzeugt
wiederum ein Signal an einer einzigen Ausgangsleitung, die dem Eingangstastenkode entspricht, der zu derjenigen
von 61 Ausgangsleitungen gehört, die den jeweiligen Tastenschaltern entspricht. Dieses Signal
zeigt an, daß die diesem Tastenschalter entsprechende Taste gedrückt worden ist und wird im Folgenden als
Tastensignal KY bezeichnet. Das Tastensignal KY wird einem Signalgenerator 11 für das Belegte-Tasten-Signal
zugeführt und wird außerdem zur Erzeugung der Musiktöne benutzt.
Der Signalgenerator 11 erhält die Belegt-Signale CLM
der jeweiligen Kanäle, die von dem Speicher 8 geliefert werden. Der Signalgenerator für Belegt-Tasten-Signale
11 erkennt einen Tastenshhalter, der dem Tastensignal i
KY entspricht und für den das Belegt-Signal in der . : Kanalperiode erzeugt wird, während der das Tastensignal
KY anliegt, und erzeugt danach das Belegt-Tasten-Signal CLK an seiner Ausgangsleitung entsprechend die-
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sem Tastenschalter. Es sei darauf hingewiesen, daß
jedes Belegt-Signal CLM in Time-sharing-Folge von
dem Speicher 8 lediglich angibt, daß eine Taste in
einem bestimmten Kanal gedrückt ist. Der Signal-Generator 11 erkennt daher, auf welchen Tastenschalter sich diese EIN-Information, die in dem speziellen Kanal gespeichert ist, bezieht und erzeugt das Belegt-Tastenschalter-Signal CLK als Ergebnis der Erkennung, nachdem er es während des Anliegens des Impulses RL zeitweilig gehalten hat. Die Erkennung in Bezug auf alle Kanäle wird in der letzten Kanalperiode während des Impulses RL beendet. Für diesen Zeitpunkt wird
das Belegt-Tastenschalter-Signal CLK an mehreren Ausgangsleitungen erzeugt, die den Tastenschaltern entsprechen, an denen die EIN-Information unter 61 Ausgangsleitungen des Signalgenerators 11 ansteht. Die
Maximalzahl der Ausgangsleitungen,an denen das Belegt-Tasten-Signal CLK erzeugt werden kann, beträgt acht. In diesem Fall ist die EIN-Information in allen Kanälen vorhanden.
jedes Belegt-Signal CLM in Time-sharing-Folge von
dem Speicher 8 lediglich angibt, daß eine Taste in
einem bestimmten Kanal gedrückt ist. Der Signal-Generator 11 erkennt daher, auf welchen Tastenschalter sich diese EIN-Information, die in dem speziellen Kanal gespeichert ist, bezieht und erzeugt das Belegt-Tastenschalter-Signal CLK als Ergebnis der Erkennung, nachdem er es während des Anliegens des Impulses RL zeitweilig gehalten hat. Die Erkennung in Bezug auf alle Kanäle wird in der letzten Kanalperiode während des Impulses RL beendet. Für diesen Zeitpunkt wird
das Belegt-Tastenschalter-Signal CLK an mehreren Ausgangsleitungen erzeugt, die den Tastenschaltern entsprechen, an denen die EIN-Information unter 61 Ausgangsleitungen des Signalgenerators 11 ansteht. Die
Maximalzahl der Ausgangsleitungen,an denen das Belegt-Tasten-Signal CLK erzeugt werden kann, beträgt acht. In diesem Fall ist die EIN-Information in allen Kanälen vorhanden.
Während der letzten Kanalperiode des Impulses RL wird der Systemsynchronlsiertakt φ-, ^ erzeugt und· das
We chs e lerkennungs signal CHG* wird wieder in dem Pufferspeicher 3 gespeichert. Auf die oben beschriebene Weise wird eine Serie von Steueroperationen in einer Periode des Systemsynchronisiertaktes ^,/- beendet.
Die neugeschriebenen Inhalte der Speicher 6 und 8
werden ohne Verzögerung dem Signalgenerator 11 für
das Belegte-Tasten-Signal in einer vorbestimmten Kanalperiode zugeführt. Die Inhalte der Speicher 6 und 8 und des Signalgenerators 11 werden während des Anliegens des Speicherbereichsimpulses RL neugeschrieben,
We chs e lerkennungs signal CHG* wird wieder in dem Pufferspeicher 3 gespeichert. Auf die oben beschriebene Weise wird eine Serie von Steueroperationen in einer Periode des Systemsynchronisiertaktes ^,/- beendet.
Die neugeschriebenen Inhalte der Speicher 6 und 8
werden ohne Verzögerung dem Signalgenerator 11 für
das Belegte-Tasten-Signal in einer vorbestimmten Kanalperiode zugeführt. Die Inhalte der Speicher 6 und 8 und des Signalgenerators 11 werden während des Anliegens des Speicherbereichsimpulses RL neugeschrieben,
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Ein Alt-Signalgenerator 12 dient zur Erkennung desjenigen Signales, in dem der Abfall von allen Kanälen,
in denen die Tasten freigegeben worden sind, am weitesten fortgeschritten ist. Der Alt-Signalgenerator
12 z^hlt im wesentlichen die Zeit, die
nach dem Freigeben der Taste in jedem Kanal verstrichen
ist, vergleicht die Zählergebnisse und erzeugt ein Alt-Signal OL in einer Kanalperiode
entsprechend dem Kanal, in dem die Taste vor jedem anderen Kanal freigegeben worden ist. Genauer gesagt:
Für jeden Kanal wird die verstrichene Zeitspanne gezählt oder alternativ wird die Anzahl der
freigegebenen Tasten nach dem Freigeben einer Taste in einem speziellen Kanal für diesen speziellen Kanal
gezählt,und diese Zählung wird für jeden Kanal vorgenommen, in dem Tasten freigegeben worden sind. In
beiden Fällen werden die Zählergebnisse für die jeweiligen Knäle verglichen und das Alt-Signal OL wird
in einer Kanalperiode erzeugt, die demjenigen Kanal entspricht, in dem der Zählwert der größte ist. Beispielsweise
wird unter der Bedingung, daß ein invertiertes Belegt-Signal GLM in einem speziellen
Kanal erzeugt worden ist, (d.h. die Taste ist losgelassen worden) die Anzahl der Wechseleintrittsimpulse
während der Zeit des Anliegens des Koinzidenzsignals CMP separat für jeden der Kanäle
gezählt in denen das invertierte Belegtsignal
. erzeugt wird, (d.h. es wird die Anzahl der neu-losgelassenen Tasten gezählt). pa jedoch der
Wechseleintrittsimpuls P während 16 Kanalperioden erzeugt wird, wird für jeden der Kanäle eine Zählrunde
durchgeführt, in der die Tasten nur während 8 Kanalperioden freigegeben wurden, während deren der
Vergleichsbereichsimpuls Rc erzeugt wird. Auf diese
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Weise erfolgt eine kummulative Zählung für jeden der Knäle immer dann, wenn eine Taste freigegeben
wurde. Wenn das neue Belegt-Signal NCL in einer bestimmten Kanalperiode erzeugt worden ist, wird der
gezählte Wert für jeden Kanal zurückgesetzt.
Die Ausgangssignale des Decoders 10 werden beispielsweise
als Tastentorsteuersignal N-, - Ng-. den jeweiligen
Tastenschaltern entsprechend verwendet. Der erfindungsgemäße Tastenübertrager kann zur gleichzeitgen
Erzeugung mehrerer Töne in der weiter unten noch mit Bezug auf Fig. 7 erläuterten Weise in einem
elektronischen Musikinstrument, das als künstlicher Musikerzeuger (music synthesizer) bezeichnet wird,
verwendet werden. Diese Art von elektronischem Musikinstrument ist so konstruiert, daß die Notenspannungen
im Time-sharing-Betrieb durch Torsteuerschaltungen, die den jeweiligen Tasten entsprechen,
abgetastet werden. Die abgetasteten Notenspannungen werden getrennt gehalten, und es werden mehrere Musiktöne
auf der Basis dieser getrennt gehaltenen Notenspannungen erzeugt. Die oben erwähnten Tastentorsteuersignale
N-, - N/--, werden den Toreingängen der
Tastentorschaltungen zugeführt,und die Notenspannungen
werden im Time-sharing-Betrieb mit einer Abtastrate, die dem Takt fo entspricht, abgetastet. Beim
Abtasten analoger Notenspannungen ist so viel Zeit erforderlich, wie der Antwortcharakteristik einer
Analogschaltung entspricht. Bei dem erfindungsgemäßen Tastenübertrager wird der Takt φ mit relativ
niedriger Folgefrequenz erzeugt, so daß keine besonderen Maßnahme getroffen werden müssen, um die
Time-sharing-Rate noch einmal umzusetzen. Die Ausgangssignale des Decoders 10 können vielmehr direkt
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den jeweiligen Tastentoren zugeführt werden.
Bei dem oben beschriebenen elektronischen Musikinstrument wird die Reproduktion der Husiktöne auf der
Basis der Notenspannungen entsprechend einer Wellenfortnhüllkurve
erzeugt, die separat gewonnen wird. Diese Wellenformhüllkurve wird durch Hüllkurvensteuersignale
EG1 - EGg für die jeweiligen Kanäle
erzeugt. Die Hüllkurvensteuersignale werden von einem Hüllkurvensteuersignalgenerator 13 prdouziert.
Der Hüllkurvensteuersignalgenerator 13 ist aus einer
Halteschaltung konstruiert und hält die im Timesharing-Betrieb von dem Speicher 8 für gedrückte
Tasten durch 8 kanalsynchronisierte Takte ^1 -
f6 Q unter Synchronisierung mit den Kanalperioden
der jeweiligen Kanäle getrennt voneinander. Der Generator 13 erzeugt danach separat die Hüllkurvensteuersignale
EG1 - EGg, von denen jedes angibt, ob
die Taste in dem jeweiligen Kanal gedrückt worden ist.
Der erfindungsgemäße Tastenübertrager ist in seiner Verwendung nicht nur auf das oben beschriebene elektronische
Musikinstrument beschränkt, sondern kann auch in anderen Arten elektronischer Musikinstrumente
verwendet werden, in denen Musiktöne entsprechend Tastenkodes, die sequentiell von einem Tastenkodespeicher
ausgesandt werden, digital gebildet werden.
Eine spezielle Konstruktion eines Hauptteiles des erfindungsgemäßen
Tastenübertragers wird im Folgenden erläutert.
609812/0329 .
l8
Figur 5 zeigt in Blockdarstellung ein Beispiel der Tastaturschaltung 1 und der Wechselerkennungsschaltung
2. Die positive Spannung +V wird an die Tastenschalter K1 - Kg1 durch Hochziehwiderstände R1 - Rg1
angelegt. Wenn einer der Tastenschalter K1 - Kg1 auf
EIN geschaltet ist (d.h. die Taste wurde gedrückt), wird ein n0fl-Signal an der entsprechenden Ausgangsleitung
A-, - Ag-, erzeugt. Wenn der Tastenschalter
auf AUS gestellt worden ist (d.h. die Taste wurde losgelassen) wird ein "l"-Signal an der entsprechenden
Ausgangsleitung erzeugt.
Das Tasten-Belegt-Signal CLK1 - CLKg1, das jeweils
den Tastenschaltern K1 - Kg1 entspricht, ist "l",
wenn das Drücken einer Taste bereits gespeichert ist und "θ", wenn das Drücken der Taste noch nicht gespeichert
ist. An den Ausgangsleitungen A-, - Ag1 werden
die invertierten EIN/AUS-Erkennungssignale gebildet,und
die Tasten-Belegt-Signale CLK1 - CLKg1
werden ebenfalls in invertierter Form den UND-Schaltungen M- - 3L·-. zugefügt, die einen Wechsel anzeigen,
wenn eine neue Taste gedrückt worden ist (Signal "l").
Andererseits werden die EIN/AUS-Erkennungssignale und
die Tasten-Belegt-Signale direkt UND-Schaltungen AF-, AFg1
zugeführt, die einen Wechsel erkennen, wenn die gedrückte Taste losgelassen worden ist (Signal "l").
Die Ausgänge der UND-Schaltungen AN1 - ANg1 und AF1 AFg1
sind paarweise in entsprechenden ODER-Schaltungen OiI1 - ORg1 zusammengefaßt. Die Ausgangssignale
der ODER-Schaltungen OR1 - ORg1 bilden die Wechselerkennungssignale
CHG1*- CHGg1*. Das Weehselerkennungssignal
CHG* ist "l", wenn es einen Tastenschalter re-
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präsentiert, in dem ein Wechsel stattgefunden hat und "θ", wenn es einen Tastenschalter repräsentiert, in
dem kein Wechsel stattgefunden hat.
Diese Wechselerkennungssignale CHG1 - CHGg-, werden
bei Auftreten des Systemsynchronisierimpulses jzi,/-in
den Pufferspeicher J5 eingegeben und hierin als Wechselerkennungssignale CHG, - CHGg1 für 16 Kanalperioden
festgehalten.
Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels für die Prioritätsschaltung 4. Die Prioritätsordnung ist
durch die Tastenschalter K-,, Kg* Kg, gegeben.
Die Wechselerkennungssignale CHG, - CHG/-, werden
UND-Schaltungen AND1 - ANDg1 zugeführt und außerdem
ODER-Schaltungen ORC1-ORCg1. Die Ausgangssignale
der ODER-Schaltungen ORC1 - ORCg1 werden über Inverter
denjenigen UND-Schaltungen AND1 - ANDg1 zugeführt,
die eine geringere Priorität oder eine geringere Randordnung habensund ferner den ODER-Schaltungen
ORC2 - 0RCg1 mit geringerer Priorität. Jedes der Ausgangssignale
der UND-Schaltungen AND1 - ANDg1 wird
dem Tastenkodegenerator (Kodierer) 5 als Ausgangssignal der Prioritätsschaltung 4 zugeführt. Wenn
mehrere Wechselerkennungssignale CHG "l" sind, wird
nur ein Signal mit der höchsten Priorität ausgewählt und von allen UND-Schaltungen AND1 - ANDg1
erzeugt nur eine einzige an ihrem Ausgang ein "l"-Signal.
Die UND-Schaltung AND1, die die erste in der PrioritatsOrdnung darstellt, erhält ständig ein in- '
vertiertes Nullsignal (d.h. Signal Ml"). Die ODER-Schaltung
ORC1 erhält ständig "0"-Signale. !
i.
Wenn nur die Signale CHG2 und CHGg1 1 sind, wird
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der Ausgang der ODER-Schaltung ORC-, zu O und die
UND-Schaltung AND2 erzeugt ein "l"-Ausgangssignal.
Der Ausgang der ODER-Schaltung "ORC2 ist "l", so daß
die UND-Schaltung AND-, (nicht dargestellt) von geringerer Priorität durch einen Inverter gesperrt wird,
und die ODER-Schaltung ORC-, (nicht dargestellt) von
geringerem Prioritätsrang erzeugt ein "l"-Signal. j Die nachfolgenden ODER-Schaltungen erzeugen in glei- : eher Weise ein "l"-Signal,und dieses wirkt als Sperr- ; signal, das bewirkt, daß die nachfolgenden UND-Schaltungen eine nach der anderen gesperrt werden. Die
UND-Schaltung ANDg1 erzeugt dementsprechend "θ"-Signal.
Auf die oben beschriebene Weise wird von allen Ausgangsleitungen nur diejenige, die dem Tastenschalter
K2 zugeordnet ist, ausgewählt, und an ihr wird ein
Signal SL (Signal "1") erzeugt. Das Ausgangssignal
"1" der ODER-Schaltung ORCg1 der niedrigstwertigen ; Priorität wird als Wechseleintrittsimpuls ρ bezeichnet.
UND-Schaltung AND2 erzeugt ein "l"-Ausgangssignal.
Der Ausgang der ODER-Schaltung "ORC2 ist "l", so daß
die UND-Schaltung AND-, (nicht dargestellt) von geringerer Priorität durch einen Inverter gesperrt wird,
und die ODER-Schaltung ORC-, (nicht dargestellt) von
geringerem Prioritätsrang erzeugt ein "l"-Signal. j Die nachfolgenden ODER-Schaltungen erzeugen in glei- : eher Weise ein "l"-Signal,und dieses wirkt als Sperr- ; signal, das bewirkt, daß die nachfolgenden UND-Schaltungen eine nach der anderen gesperrt werden. Die
UND-Schaltung ANDg1 erzeugt dementsprechend "θ"-Signal.
Auf die oben beschriebene Weise wird von allen Ausgangsleitungen nur diejenige, die dem Tastenschalter
K2 zugeordnet ist, ausgewählt, und an ihr wird ein
Signal SL (Signal "1") erzeugt. Das Ausgangssignal
"1" der ODER-Schaltung ORCg1 der niedrigstwertigen ; Priorität wird als Wechseleintrittsimpuls ρ bezeichnet.
Auf diese Weise wird ein dem durch die Prioritäts- j schaltung 4 ausgewählten einzelnen Tastenschalter
entsprechender Tastenkode von dem Tastenkodegenerator 5 kodiert und geliefert. In der Vergleichsschaltung
7 und der Speichersteuereinheit 9 werden ;
der Vergleich und die Erkennung der oben angeführten : Bedingungen für die acht Kanalperioden durchgeführt,
in denen der Vergleichsbereichsimpuls Rc anliegt.
in denen der Vergleichsbereichsimpuls Rc anliegt.
Figur 5 zeigt im Blockschaltbild ein Beispiel der ;
Speichersteuereinheit 9· Das Koinzidenzsignal CMP, ;
das von der Vergleichsschaltung 7 in jeder Kanal- j
Periode erzeugt wird, wird einem Flip-Flop 93 über j
eine ODER-Schaltung 91 und eine UND-Schaltung 92 ]
zugeführt. Das Koinzidenzsignal CMP ist "1", wenn !
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Koinzidenz besteht und "θ", wenn keine Koinzidenz
besteht. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 93 ist auf einen Eingang der ODER-Schaltung 9I rückgekoppelt.
Die UND-Schaltung 92 erhält ferner den Vergleiehsbereichsimpuls Rc. Wenn demnach an wenigstens
einem der acht Kanäle das Koinzidenzsignal "1" ist, speichert das Flip-Flop 93 ein Signal "l"
in der letzten Kanalperiode des Vergleichsbereichsimpulses Rc.
Eine ODER-Schaltung 94 und eine UND-Schaltung 95
und ein Flip-Flop 96 dienen zum Halten des Ausgangssignales
des Flip-Flop 93 während des Auftretens des Ladebereichsimpulses RL. Die UND-Schaltung
95 erzeugt ein Koinzidenzhaltesignal CMPEX.
Dieses Koinzidenzhaltesignal CMPEX hat eine Impulsbreite von acht Kanalperioden und wird dazu benutzt,
während der Impulsperiode des Ladebereichsimpulses ! RL das in der Impulsperiode des Vergleichsbereichsimpulses
Rc entdeckte Koinzidenzsignal CMP zu halten,
Eine UND-Schaltung 97 empfängt ein invertiertes Signal
CMPEX des Koinzidenzhaltesignales CMPEX, den Wechseleintrittsimpuls P, den Ladebereichsimpuls
RL, ein invertiertes Signal CLM des Belegt-Signales' CLM und das in einer Kanalperiode, die dem Kanal entspricht
in dem der Abfall weiter fortgeschritten ist als . in allen anderen Kanälen, erzeugte Altsignal
OL. Das Neu-Belegt-Signal NCL wird in einer Kanal- '
Periode erzeugt, während der die Bedingungen aller ; dieser Eingangssignale erfüllt sind. Ferner erhält !
eine UND-Schaltung 98 das Koinzidenzhaltesignal ; CMPEX, den Wechseleintrittsimpuls P, das Koinzidenz-
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signal CMP und das Belegt-Signal CLM und erzeugt das Frelgabesignal RLS in einer Kanalperiode, während
der die Bedingungen aller dieser Eingangssignale erfüllt sind.
In acht Kanalperioden während deren der Ladebereichsimpuls RL ansteht, werden die Inhalte des Tastenkodespeichers
6 und des Speichers 8 für gedrückte Tasten neu geschrieben und das Belegte-Tasten-Signal CLK wird
in dem Signalgenerator 11 als Antwort auf das Neu-Belegt-Signal
NLC oder das auf die oben beschriebene Weise erzeugte Freigäbesignal RLS erzeugt.
Figur 6 zeigt, in Form eines Blockschaltbildes ein Beispiel des Signalgenerators 11 für Belegte-Tastensignale.
Die UND-Schaltungen AD1 - ADg1 empfangen an
einem ihrer Eingänge entsprechende Tastensignale KY-, KYg1
von dem Dekodierer 10 (Fig. 2) und an ihrem anderen Eingang das Belegtsignal CLM, das im Timesharing-Betrieb
an eine gemeinsame Ausgangsleitung des Gedrückte-Tasten-Speichers 8 gelegt ist. Nur
eine der UND-Schaltungen AD-, - ADg1 erzeugt demnach
ein Ausgangssignal "l" in einer bestimmten Kanalperiode.
Dieses "!"-Signal wird über eine der ODER-Schaltungen O1 - Og1 und eine der UND-Schaltungen
ALj - ALg1 zu einem der Flip-Flops F1 - Fg1 geführt,
das dem Tastenschalter entspricht, und in diesem Flip-Flop gespeichert. Die UND-Schaltungen AL1 - ALg1 erhalten
ferner den gemeinsamen Ladebereichsimpuls RL und veranlassen, daß das Flip-Flop das "!"-Signal nur
während des Anliegens des Ladebereichsimpulses RL festhält. Die gespeicherten Inhalte der Flip-Flops
F1 - Fg1 werden durch den Takt φ ausgelesen und in
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diesem während des Anliegens
des Ladebereichsimpulses RL durch Rezirkulierung erhalten.
Die Rezirkulierung erfolgt über je eine ODER-Schaltung 0-, - 0/--, und eine UND-Schaltung AL1 - ALg-..
Da das Belegt-Signal CLM in Time-sharing-Betrieb erzeugt
wird, ist die Erkennung, welchem Tastenschalter die von dem Belegt-Signal CLM repräsentierte EIN-Information
zugeordnet ist, in Bezug auf alle acht Kanäle in der letzten Kanalperiode des Impulses RL
(d.h. des achten Kanales) beendet und die Ergebnisse der Erkennung sind in den Flip-Flops F1 - Fg1 gespeichert.
Die Ausgangssignale der Flip-Flops F1 - Fg1 werden
parallel der Wechselerkennungsschaltung 2 als Tasten-Belegt -Signale CLK1 bis CLKg1 zugefügt. Da die maximale
Anzahl der gleichzeitig zu reproduzierenden Töne bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel acht beträgt,
ist die Anzahl der Tastenbelegtsignale (CLK1 - CLKg1)
die "1" sind, höchstens acht. Die Tastenschalter-Belegt-Signale CLK können zu jeder Zeit geändert werden,
wenn der Ladebereichsimpuls RL erzeugt wird (wenn die Wechselerkennungsschaltung 2 einen Wechsel erkannt
hat). Anders ausgedrückt: Der Inhalt der Tasten-Belegt-Signale CLK1 - CLKg1, der sich auf die durch die
Prioritatsschaltung ausgewählten Tastenschalter bezieht,
wird neu geschrieben. Wenn beispielsweise der Inhalt des dem Tastenschalter K-, entsprechenden Tastenschalter-Belegt-Signales
CLK1 neu geschrieben wird, wird ein Wechsel in dem Tastenschalter K1 in einer
nächsten Periode nicht erkannt, jedoch wird ein anderer Tastenschalter,in dem ein Wechsel entdeckt
worden ist, von der Prioritätsschaltung 4 ausgewählt.
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Auf die zuvor beschriebene Weise wird die Information
über eine Taste, bei der entweder in Folge des Drückens einer neuen Taste oder des Loslassens einer gedrückten Taste ein Wechsel eingetreten ist, für jede Taste in
einer Periode des System-Synchronisiertaktes ^g und
in einer vorbestimmten Rangordnung (Priorität) verar- < beitet. :
über eine Taste, bei der entweder in Folge des Drückens einer neuen Taste oder des Loslassens einer gedrückten Taste ein Wechsel eingetreten ist, für jede Taste in
einer Periode des System-Synchronisiertaktes ^g und
in einer vorbestimmten Rangordnung (Priorität) verar- < beitet. :
Das in Fig. 7 dargestellte elektronische Musikinstrument ist mit 61 Tasten versehen und enthält eine ,
Spannungserzeugerschaltung VG z"ur Erzeugung von Notenspannungen V1 - V2JO entsprechend den jeweiligen '.
Tasten (nicht dargestellt) und mehrere Tastentorschaltungen KG-, - KGg1, die aktiviert werden, wenn
ihnen die jeweiligen Tastentorsteuersignale N, - Ng-,
zugeführt werden, so daß sie die Notenspannungen V-, - : V/-·, jeweils durchlassen bzw. abtasten. Die Tastentor- . Steuersignale N, - Ng1 werden jeweils einzeln zu einer ; Zeit den Tastentorschaltungen zugeführt, wie nachfol- ι gend noch erläutert wird. Die Ausgänge der Tastentor- ', schaltungen KG-, - KGg1 werden Kanaltor schaltungen
CG-, - CGo entsprechend den jeweiligen Kanälen züge- : führt, deren Zahl der maximalen Anzahl der gleich- | zeitig zu erzeugenden Töne entspricht (acht bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel). Diese Kanaltore
haben die Funktion, daß sie die abgetasteten Notenspannungen weiter abtasten. Im Einzelnen werden die
Kanaltorschaltungen CG-, - CGn, die die Kanaltorsignale φ -, - φ ο erhalten, eingeschaltet, um entsprechende ■ Kondensatoren aus der Gruppe der Kondensatoren C-, - , Cn aufzuladen. Wie noch erläutert wird, werden diese i Kanaltorsignale ^cl bis / η synchron den Tastentorsteuersignalen angelegt. Die in die Kondensatoren C-, -ι Cg eingespeicherten Notenspannungen der jeweiligen
Kanäle, die von den Kondensatoren gehalten werden, i
ihnen die jeweiligen Tastentorsteuersignale N, - Ng-,
zugeführt werden, so daß sie die Notenspannungen V-, - : V/-·, jeweils durchlassen bzw. abtasten. Die Tastentor- . Steuersignale N, - Ng1 werden jeweils einzeln zu einer ; Zeit den Tastentorschaltungen zugeführt, wie nachfol- ι gend noch erläutert wird. Die Ausgänge der Tastentor- ', schaltungen KG-, - KGg1 werden Kanaltor schaltungen
CG-, - CGo entsprechend den jeweiligen Kanälen züge- : führt, deren Zahl der maximalen Anzahl der gleich- | zeitig zu erzeugenden Töne entspricht (acht bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel). Diese Kanaltore
haben die Funktion, daß sie die abgetasteten Notenspannungen weiter abtasten. Im Einzelnen werden die
Kanaltorschaltungen CG-, - CGn, die die Kanaltorsignale φ -, - φ ο erhalten, eingeschaltet, um entsprechende ■ Kondensatoren aus der Gruppe der Kondensatoren C-, - , Cn aufzuladen. Wie noch erläutert wird, werden diese i Kanaltorsignale ^cl bis / η synchron den Tastentorsteuersignalen angelegt. Die in die Kondensatoren C-, -ι Cg eingespeicherten Notenspannungen der jeweiligen
Kanäle, die von den Kondensatoren gehalten werden, i
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werden jeweils spannungsgesteuerten Oszillatoren VCO1 - VCOq zugeführt und bewirken, daß diese Oszillatoren
Signale erzeugen, deren Frequenzen jeweils durch die Notenspannungen bestimmt werden.
Die Ausgangssignale der Oszillatoren VCO1 - VCOg durchlaufen nacheinander spannungsgesteuerte Filter
VCF1 - VCFg und spannungsgesteuerte Verstärker VCA1 VCAg,
so daß die Ausgangssignale gefiltert und verstärkt sind und durch eine akustische Vorrichtung in
Töne umgewandelt werden können. Die akustische Vorrichtung weist einen Verstärker AMPL, eine Ausdruckssteuerung (expression control) EXP sowie einen Lautsprecher
SP auf. Außerdem sind acht Hüllkurvengeneratoren EN, - ENg vorgesehen, die so konstruiert sind,
daß sie bestimmte Hüllkurvensignale erzeugen, v/enn ihnen Hüllkurvensteuersignale EG1 - EGg zugeführt werden.
Als Folge davon arbeiten die spannungsgesteuerten Filter VCF1 - VCFg so, daß sie die Tonfarbe
entsprechend den Hüllkurvensignalen steuern, wogegen die spannungsgesteuerten Verstärker VCA-, VCAg
so funktionieren, daß sie das Tonvolumen entsprechend den Hüllkurvensignalen steuern.
Figur 8 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Tastenübertragers, das in einem synthetischen Musiktonerzeuger
für Einzeltöne verwendbar ist. Da ein Musiktongenerator 16 mit einem spannungsgesteuerten
Oszillator, einem spannungsgesteuerten Filter und : einem spannungsgesteuerten Verstärker zu jederzeit j
nur einen Einzelton erzeugen kann, wird eine Priori- j tätsschaltung 4, deren Konstruktion derjenigen der ι
in Fig. 4 gezeigten Schaltung weitgehend gleicht, verwandt, um aus mehreren gleichzeitig gedrückten
Tasten eine einzelne Taste auszuwählen. Diese Pri-
609812/0329
oritätsschaltung 4, die digital aufgebaut ist, kann von der Notenspannungserzeugerschaltung I5 getrennt
sein. Die Tastaturschaltung I5 besteht aus Tastenschaltern,
die von den jeweiligen Tasten betätigt werden und lediglich die Binärsignale "1" und "θ"
erzeugen, die den EIN/AUS-Zuständen der Tastenschalter entsprechen» Die Konstruktion der Tastaturschaltung
14 ist, wie man sieht, in Folge der Verwendung des erfindungsgemäßen Tastenübertragers in
dem Musikinstrument erheblich vereinfacht worden.
Die Tastenschalter entsprechen jeweils Eingangsleitungen I-, - I der Prioritätsschaltung 4. Wenn ein
Tastenschalter in der Tastaturschaltung auf EIN geschaltet ist, wird an der entsprechenden Eingangsleitung I, - I ein Eingangssignal erzeugt. In der
Prioritätsschaltung 4 wird ein Signal für einen einzelnen Tastenschalter entsprechend einer vorbestimmten
Prioritätsordnung ausgewählt und ein "!"-Signal an nur einer der Ausgangs leitungen 0-, - 0 erzeugt.
Die Ausgangsleitungen O1 - On sind mit Torsteuereingangsanschlüssen
der Torschaltungen G1 - Gn verbunden,
die aus elektronischen Schaltern bestehen, ■ beispielsweise aus PeId-Effekt-Transistoren. Eine !
Einzelspannung aus den Notenspannungen V1 - Vn, die
in der Notenspanmingserzeugerschaltung I5 erzeugt
worden sind, entsprechend dem ausgewählten Schalter, wird durch die Torschaltung, die das den ausgewählten !
Tastenschalter repräsentierende Signal empfangen hat, zum Musiktongerterator 16 durchgelassen. Die Noten- j
spannungen V1 - V , die den jeweiligen Noten entsprechen,
werden in der Notenerzeugerschaltung I5 konstant
erzeugt.
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Claims (1)
- - 27 AnsprücheΓΐ.Λ Tastenübertrager zur Umsetzung der über Taster: in ein elektronisches Musikinstrument eingegebenen Befehle in Tonerzeugungs-Steuersignale, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tastenzustandsspeicher zur Speicherung der die vorhergehenden Zustände der Tasten bildenden Signale vorgesehen ist, daß eine Tastaturscha 1 tung (1) gleichzeitig und parallel die Signale liefert, die den EIN/ffUS-Zuständen der den jeweiligen Tasten zugeordneten Tastenschalter entsprechen ,daß die Signale der Tastenerkennungsschaltung (11) mit denjenigen der Tastaturschaltung (1) in einer Wechselerkennungsschaltung (2) verglichen werdenydie imstande ist, einen Wechsel von dem vorherigen Zustand des Tastenschalters zum gegenwärtigen Zustand in einem bestimmten Zeitintervall zu erkennen, daß dem Wechselerkennungsschalter (2) eine Prioritätsschaltung (4) nachgeschaltet ist, die unter den von der Wechselerkennungsschaltung (2) gelieferten Wechselerkennungssignalen in einer vorgegebenen Rangordnung innerhalb des Zeitintervalls eines auswählt, daß der Prioritätsschaltung (k) ein Tastenkodegenerator (5) nachgeschaltet ist, der entsprechend den Wechselerkennungssignalen Tastenkodes erzeugt, daß ein Tastenkodespeicher (6) vorgesehen ist, der eine der Anzahl der maximal gleichzeitig zu reproduzierenden Töne entsprechende Anzahl von Kanälen aufweist und der die Tastenkodes (KC) in den jeweiligen Kanälen speichert, daß eine Vorrichtung zur Tastenzustandserkennung vorgesehen ist, die erkennt, ob ein von dem Tastenkodegenerator gelieferter Tastenkode einer gerade gedrückten oder einer gerade losgelasse-609812/0329nen Taste entspricht, daß an dem Tastenkodespeicher (6) eine Ladevorrichtung vorgesehen ist, die den von dem Tastenkodegenerator kommenden Tastenkode in einen entsprechenden Kanal des Tastenkodespeichers (6) einspeichert, wenn der Tastenkode einer neu gedrückten Taste entspricht, daß ein Dekodierer zur Dekodierung der von dem Tastenkodespeicher (6) gelieferten Tastenkodes vorgesehen ist, und daß eine Speicher-Steuereinheit (9) veranlaßt, daß der Tastenzustandsspeicher die die Zustände von Druck und Freigabe der jeweiligen Tasten entsprechend dem von dem Dekodierer (10) gelieferten dekodierten Signale repräsentierenden Signale speichert und ein den jeweiligen Tasten entsprechendes Tonerzeugungssignal an den Ausgangsleitungen des Dekodierers erzeugt wird.2. Tastenübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prioritätsschaltung (4) mehrere entsprechend einer Rangordnung geschaltete Eingangsleitungen (CHG1 - CHG,,-) aufweist, daß jeder Eingangsleitung eine Sperrschaltung zugeordnet .ist, daß sämtliche Sperrschaltungen derart miteinander gekoppelt sind, daß bei Auftreten eines Wechselerkennungssignals (CHG) an einer der Eingangsleitungen Sperrsignale an allen Schaltungen entstehen, die rangniedrigeren Eingangsleitunger zugeordnet sind, und daß die Auswahlschaltungen derart geschaltet sind, daß nur dasjenige Wechselerkennungssignal unter Nichtanlegung eines Sperrsignales ausgegeben wird, das von allen anstehenden Wechselerkennungssignalen die höchste Wertigkeit aufweist.609812/03295. Tastenübertrager nach Anspruch 1 oder 2, da d u r ch gekennzeichnet, daß die Tastenzustandserkennungsvorrichtung eine Vergleichsschaltung (7) enthält, die die von dem Tastenkodegenerator (5) kommenden Tastenkodes (KC) mit den Tastenkodes,die in sämtlichen Kanälen des Tastenkodespeichers (6) bereits gespeichert sind, vergleicht, wobei Nicht-koinzidenz der beiden Tastenkodes das Drücken der Taste und Koinzidenz die Freigabe der gedrückten Taste darstellt.4. Tastenübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Tastenkode-Ladevorrichtung die folgenden Einrichtungen enthält:einen Speicher (8) für gedrückte Tasten zur konstanten Speicherung der Zustände der gedrückten Tasten durch jeden Kanal und zur zirkulierenden Ausgabe des Speicherinhalts,eine Löscheinrichtung zum Löschen der Information einer niedergedrückten Taste in dem entsprechenden Kanal des Speichers (8) nach Erkennung eines Freigabesignales für diese Taste,einen Altsignalgenerator (12), der an den Ausgang des Speichers 8 angeschlossen ist undein Altsignal (OL) erzeugt, das unter denjenigen Kanälen in denen der Druck dieser Taste nicht gespeichert ist, denjenigen Kanal darstellt, in welchem die Taste zurst freigegeben wurde undeine Einrichtung zum Anlegen eines Ladesteuersignals an den Tastenkodespeicher in einer dem alten Signal entsprechenden Kanalperiode, wenn eine neue Taste gedrückt wurde.609812/03295. Tastenübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine logische Schaltung enthält, die veranlaßt, daß das Ausgangssignal des Dekodierer (10) nur dann an den Tastenzustandsspeicher gegeben wird, wenn die logische Schaltung von dem Speicher (8) für gedrückte Tasten ein BeIegungssignal empfangen hat, daß dem Kanal der gedrückten Taste entspricht.609812/0329Leerseite
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