DE2617573A1 - Elektronisches musikinstrument - Google Patents

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Anmelderin Dr.-Ing. von Kreisler -\- 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln

NIPPON GAKKI SEIZO Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln

KABUSHIKI KAISHA Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden

. _ . , , Dr. J. F. Fuus, Köln

10-1 , Nakazawa-Cho, Dipl.-Chem. Alt* von Kreisler, Köln

HamamatSU-shx, Shxzuoka-ken, Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln

^JaP^an Dipl.-Ing. G. SeIMn₀, Köln

Sg-Is 5 KÖLN ι 21. April 1976

DEICHMANNHAUS AM HAUPTÜAHNHOF

Elektronisches Musikinstrument

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit mindestens einer Tastatur und einem Tastendetektor, der den Schaltzustand von Tastenschaltern, die den jeweiligen Tasten zugeordnet sind pnd für jede gedrückte Taste eine Identifizierungsinformation im time-sharing-Betrieb erzeugen, an einen Tasten-Zuordner gibt, der die Identifizierungsinformation einem von mehreren durch Zeitfenster definierten Kanälen zuordnet, die im time-sharing-Betrieb Tastenadressen-Kodewörter, die der jeweiligen Taste entsprechen, sowie eine Tasteninformation aufnehmen, die angibt, ob die Taste in dem betreffenden Kanal gedrückt oder freigegeben wurde, mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer dem Tastenadressen-Kodewort entsprechenden Frequenzinformation sowie mit einem ersten Musiktongenerator, der zur Erzeugung einer Musiktonwellenform, die folgende Baugruppen enthält:

Wellenformspeicher zur Speicherung chronologisch ausgebbarer Abtastwerte, einer Grundwelle sowie der zugehörigen

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Telefon: (0221) 234541-4 · Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln ORIGINAL INSPECTED

Harmonischen, einen Hüllkurvenspeicher, der chronologisch ausgebbare Amplitudenwerte enthält, eine erste Auslesesteuerschaltung zur Steuerung der Abtastpunkte der Wellenformspeicher mit durch die Frequenzinformation vorgegebener Geschwindigkeit, eine zweite Auslesesteuerschaltung zur Steuerung der Auslesung des Hüllkurvenspeichers mit vorgegebener Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der von dem Tasten-Zuordner gelieferten Tasteninformation, einen Hüllkurvenformer zur Steuerung des Gesamtniveaus der aus den Wellenformspeichern ausgelesenen Wellenformen entsprechend der aus dem Hüllkurvenspeicher durch Abtastung ausgelesenen Amplitudensignale, sowie eine Einstellvorrichtung zur Einstellung der Amplitudenhöhen von Grundwelle, zweiter Harmonischer ... n-ter Harmonischer, die aus dem Wellenformspeicher ausgelesen werden, und eine Einrichtung zur Synthetisierung der Grundwelle, der zweiten Harmonischen ... η-ten Harmonischen in ihren gegenseitigen Amplitudenhöhen.

Es gibt zahlreiche Arten zur Erzeugung von Tönen in elektronischen Musikinstrumenten. Ein erstes Verfahren besteht darin, einen Musikton durch sequentielles Auslesen einer zuvor in Form einzelner Abtastwerte in einem Speicher gespeicherten Musiktonwellenform mit einer bestimmten Auslesegeschwindigkeit zu erzeugen. Ein zweites Verfahren besteht darin, die Wellenform eines Musiktones durch Multiplizieren der Amplitudenwerte der jeweiligen Harmonischenanteile, die einen Musikton bilden, mit Sinussignalen, die die Frequenzen der betreffenden Harmonischenanteile haben, zu erzeugen und danach die Ergebnisse einer solchen Multiplikation zusammenzuaddieren. Bei einem dritten Verfahren zur Erzeugung von Musiktönen wird ein Tonquellensignal, das abundante Harmonischenanteile enthält, einem Filter zugeführt, in welchem bestimmte Harmonischenanteile bedämpft werden, so daß die gewünschte Tonfarbe erzielt wird.

Jedes dieser bekannten Verfahren besitzt seine eigenen

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Vorteile, jedoch kann ein natürlicher und hochwertiger Musikton nicht dadurch erreicht werden, daß eines der genannten Verfahren für sich genommen bei einem elektronischen Musikinstrument zur Anwendung kommt. Ein natürlicher Musikton besteht aus verschiedenen Faktoren und enthält eine Reihe von Kombinationen aus einer großen Anzahl von Harmonischenanteilen, wobei sich diese Kombinationennoch zeitabhängig ändern.

Ein Musikton, der nach einem der oben erwähnten Verfahren erzeugt wird, ist verglichen mit einem natürlich Musikton unzureichend. Das oben erwähnte erste Verfahren erfordert beispielsweise eine große Anzahl von Wellenformspeichern, weil in jedem Wellenformspeicher lediglich eine einzige Tonfarbe gespeichert wird. Abgesehen davon sind das zweite und das dritte Verfahren nachteilig, weil mit derartigen Verfahren nur schwer ein Wechsel der Tonfarbe, d.h. der Harmonischenanteile, in Abhängigkeit von der Zeit erfolgen kann. Schließlich unterliegt das dritte Verfahren noch einer Beschränkung in der Anzahl der Harmonischenanteile, die zum Gebrauch zur Verfügung stehen, so daß damit keine komplizierten Kombinationen einer großen Anzahl von Harmonischenkomponenten verwirklicht werden können. Aus diesen Gründen ist eine perfekte Simulierung eines natürlichen Musiktones mit den oben beschriebenen Verfahren bisher nicht verwirklicht worden.

Es gibt eine bestimmte Art elektronischer Musikinstrumente, die als Musik-Synthesizer bezeichnet werden. In diesen kommt das oben erwähnte dritte Verfahren zur Anwendung. Bei derartigen Musikinstrumenten erfolgt die Signalverarbeitung in Analogschaltungen, wodurch die genaue Ein-

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haltung des Grundtons eines Musiktons schwierig ist. Hinzu kommt, daß die Ausführung in integrierter Schaltungstechnik auf Schwierigkeiten stößt. Der Musik-Synthesizer ist nicht imstande, gleichzeitig mehrere Musiktöne zu erzeugen, so daß seine Anwendung auf die Nachahmung monotoner Musikinstrumente beschränkt ist.

In dem Musik-Synthesizer werden spannungsgesteuerte variable Filter, die nachfolgend als VCF bezeichnet werden, verwandt. Diese Filter ändern ihre Filtercharakteristik in Abhängigkeit von einer Steuerspannung. Desgleichen werden spannungsgesteuerte Verstärker benutzt, die im folgenden als VCA bezeichnet werden, und ihren Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von einer Steuerspannung ändern. Dabei wird durch die Steuerspannung bei den Filtern die Grenzfrequenz und bei den Verstärkern der Verstärkungsfaktor beeinflußt. Der Einsatz derartiger VCF und VCA zur Steuerung der Tonfarbe und Lautstärke eines Musiktons in elektronischen Musikinstrumenten ist bekannt. Da in elektronischen Musikinstrumenten, die natürliche Töne nachbilden, die Tonfarbe und die Lautstärke sich mit der Zeit verändern sollten, wird im allgemeinen als Steuerspannung eine Wellenform benutzt, die zeitlichen Änderungen unterliegt. Die Wellenform dieser Steuerspannung bestimmt die Änderungen von Tonfarbe und einer Hüllkurve von Amplitudenänderungen.

Bei den bekannten elektronischen Musikinstrumenten wird eine derartige Steuerspannung erzeugt, indem die Aufladung und Entladung eines Kondensators ausgenutzt wird oder indem Amplituden an bestimmten Abtastpunkten einer Hüllkurven-Wellenform, die zuvor in einen Speicher einge-

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geben worden ist, ausgelesen werden. Das Verfahren der Verwendung eines Kondensators ist jedoch unzureichend, weil die Hüllkurven-Wellenform nicht beliebig geändert werden kann. Die Verwendung eines Speichers verursacht ebenfalls eine Schwierigkeit dadurch, daß eine große Anzahl von Abtastpunkten erforderlich ist, um die benötigte Auflösung der Hüllkurven-Wellenform zu erhalten. Dadurch benötigt man einen Speicher mit großer Kapazität, wodurch sich auch die Herstellungskosten erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Musikinstrument der eingangs genannten Art zu schaffen, das imstande ist, zahlreiche Arten von Musiktönen mit verschiedenen Tonfarben zu erzeugen, die für die verschiedenen Musikarten benötigt werden und darüber hinaus auch zeitliche Änderungen der Tonfarbe während des Spielens eines Tones zu realisieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein zweiter Musiktongenerator zur Erzeugung einer Musiktonwellenform vorgesehen ist, deren Tonfarbe und Lautstärke sich mit der Zeit ändert, und der mindestens einen Tonquellen-Wellenformspeicher enthält, in dem eine Tonquellen-Wellenform gespeichert ist, die abundante harmonische Komponenten enthält, und daß der zweite Tongenerator eine Auslese-Steuerschaltung zur Auslesung der Abtastpunkte der Tonquellen-Wellenformspeicher mit von der FrequenzInformation vorgegebener Geschwindigkeit sowie mehrere Tonfarben- und Lautstärkensteuersysteme und eine Verteilungseinrichtung zur Verteilung der Tonquellen-Wellenform auf die Tonfarben- und Lautstärkensteuersysteme enthält.

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Das erfindungsgemäße Musikinstrument enthält mehrere Musiktongeneratorsysteme, die sich in der Art der Erzeugung von Musiktönen unterscheiden, und die imstande sind, einen Musikton, der durch das Drücken einer Taste bezeichnet worden ist, separat zu erzeugen, wobei die Wiedergabe der Musiktöne durch alle unterschiedlichen Systeme gleichzeitig erfolgt.

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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstrumentes,

Fig. 2 zeigt in einem Zeitdiagramm die Beziehungen zwischen den verschiedenen Impulsen, die bei dem genannten Ausführungsbeispiel benutzt werden,

Fig. 3 bis 20 zeigen die verschiedenen Baugruppen des Ausführungsbeispiels in detaillierterer Form. Im einzelnen zeigen:

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Schaltung zur Erkennung gedrückter Tasten,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Tasten-Zuordners,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines ersten Musiktongenerators,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Wellenformzählers,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Speichers für die Koeffizienten von Harmonischen,

Fig. 8 zeigt eine grafische Darstellung zur Erläuterung des Speicherinhaltes eines FrequenzInformationsspeichers,

Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Hüllkurvenzählers

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und eines Abrundungszählers zusammen mit den angeschlossenen zugehörigen Schaltungen,

Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild eines zweiten Musiktongenerators,

Fig. 11 zeigt die Schaltung eines Chorwechslers,

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild eines Wellenformspeichers mit den zugehörigen angeschlossenen Schaltungen,

Fig. 13 zeigt eine Tonfarben-Auswahlschaltung,

Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild eines Tastenzuordners, der in dem zweiten Musiktongenerator verwandt wird,

Fig. 15 zeigt als Zeitdiagramm die Beziehungen zwischen den verschiedenen in der Schaltung nach Fig. 14 verwendeten Taktimpulsen,

Fig. 16 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 14,

Fig. 17 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der für die Beschreibung des obigen Ausführungsbeispiels verwendeten Symbole,

Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild eines Hüllkurvengenerators zum Einsatz in einem spannungsgesteuerten Filter,

Fig. 19 zeigt eine grafische Darstellung einer typischen

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Hüllkurvenwellenform, wie sie von dem Hüllkurvengenerator nach Fig. 18 erzeugt wird, und

Fig. 20 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines mit einem spannungsgesteuerten Verstärker versehenen Hüllkurvengenerators, wobei lediglich die Unterschiede zu dem Hüllkurvengenerator nach Fig. 18 dargestellt sind.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstrumentes sind zwei Arten von Musiktongeneratoren 1 und vorgesehen, die sich hinsichtlich der Art der Erzeugung eines Musiktons voneinander unterscheiden. Die Einschaltzustände von Tastenschaltern, die von den an einer Tastatur 3 vorgesehenen Tasten betätigt werden, werden von einer Tastenerkennungsschaltung 4 erkannt und die Tastenerkennungsschaltung 4 erzeugt ein Ausgangssignal zur Identifizierung der gedrückten Taste. Der Tasten-Zuordner 5 erhält die die gedrückte Taste identifizierende Information und ordnet diese Information einem von mehreren Kanälen zu. Die Anzahl der Kanäle entspricht der Anzahl der gleichzeitig zu erzeugenden Töne (d.h. 12). Der Tasten-Zuordner erzeugt einen der gedrückten Taste entsprechenden Tastenadressenkode. Der Tasten-Zuordner 5 erzeugt darüber hinaus noch andere Informationen, zu denen auch die Information darüber gehört, ob eine Taste gedrückt wird oder freigegeben wurde. Die von dem Tasten-Zuordner 5 erzeugte Information wird den Musiktongeneratoren 1 und 2 gleichzeitig zugeführt, und als Antwort darauf werden die Musiktöne der gedrückten Taste, die dem entsprechenden Kanal zugeordnet sind, erzeugt. Der Tastenadressen-Kode stellt die Bezeichnung einer bestimmten Taste dar.

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Der erste Musiktongenerator 1 erzeugt Sinussignale von Frequenzen der den Musikton bildenden jeweiligen Harmonischen als Antwort auf den Tastenadressenkode und stellt künstlich die Harmonischenanteile einer gewünschten Kombination her, indem er die Amplituden der Harmonischen des jeweiligen Grades in der gewünschten Weise variiert. Der Musiktongenerator 1 hängt daher von einem System ab, das als ein "Harmonischen-Synthetisierungssystem" bezeichnet werden kann.

Der zweite Musiktongenerator 2 erzeugt dagegen auf den Tastenadressenkode hin einen Ton mit einem abundanten Harmonischenanteil, d.h. einen Ton mit zu vielen Harmonischen. Diese Wellenform wird einem spannungsgegesteuerten variablen Filter oder einem spannungsgesteuerten variablen Verstärker zugeführt, der daraus einen Musikton macht, dessen Wellenform sich in der Tonfärbung und der Lautstärke mit der Zeit verändert.

In,dem zweiten Musiktongenerator 2 wird die Ursprungswellenform erzeugt, indem ein Speicher aasgelesen wird, in dem die Wellenformen, die bestimmte Harmonischenanteile enthalten, in Form chronologisch auslesbarer Abtastwerte gespeichert sind. Demnach können verschiedene Arten von Ursprungswellenformen in unterschiedlichen Speichern gespeichert sein, und aus diesen Speichern kann jeweils die gewünschte Ursprungswellenform ausgelesen werden.

Der zweite Musiktongenerator 2 hängt also von einem System ab, das einen Musikton dadurch erzeugt, daß eine einzige Wellenform aus einem einzigen Speicher ausgelesen wird (Auslesung einer einzelnen Wellenform).

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In dem Generator 2 wird die Ürsprungswellenform einem Filter zugeführt, das die Harmonischenantexle in bestimmter Weise dämpft und dadurch die gewünschte Tonfärbung erzeugt. Dies kann zweckmäßigerweise als "Filtersystem" bezeichnet werden.

Der zweite Musxktongenerator 2 ist demnach ein System, das aus einer Kombination eines Auslesungssystems für eine Einzel-Wellenform und dem Filtersystern besteht. Diese Kombination kann realisiert werden, indem man in dem Tasten-Zuordner eine Information erzeugt, die der gedrückten Taste entspricht, was nachfolgend noch detailliert erläutert wird.

In dem ersten und dem zweiten Musiktongenerator werden Musiktonsignale der jeweiligen Kanäle gemischt und anschließend ausgegeben.

Die Ausgangssignale der Generatoren 1 und 2 werden ferner miteinander vermischt und gleichzeitig von einem Audio-System 6, das einen Verstärker 6a und einen Lautsprecher 6b enthält, reproduziert. Die Ausgangssignale der Generatoren 1 und 2 können auch von unterschiedlichen" Lautsprechern oder durch eine akustische Modulationsvorrichtung, z.B. einen Rotary-LautSprecher, reproduziert werden. Zur Erzeugung der Ausgangssignale der Musiktongeneratoren 1 und 2 gibt es daher eine Reihe von Möglichkeiten.

Nachfolgend wird der Aufbau und die Arbeitsweise der verschiedenen Baugruppen, die das elektronische Musikinstrument bilden, erläutert.

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Um mehrere Musiktöne simultan reproduzieren zu können, besitzt das Ausführungsbeispiel eine auf dynamischer Logik basierende Konstruktion, so daß die in ihm enthaltenen Zähler, logischen Schaltungen und Speicher im time-sharing-Betrieb betrieben werden. Die zeitlichen Beziehungen zwischen den Taktimpulsen, die den Betrieb dieser Zähler usw. steuern, sind daher außerordentlich wichtige Faktoren für die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Instrumentes.

Die Beziehungen zwischen den verschiedenen Taktimpulsen, die in dem elektronischen Musikinstrument verwendet werden, sind in den Fig. 2 (a) bis 2 (d) dargestellt. Fig. 2(a) zeigt die Haupttaktimpulse φ^ , die mit einer Impulsperiode von 1 μ3 erzeugt werden. Diese Impulsperiode wird nachfolgend als "Kanalzeit" bezeichnet. Fig. 2(b) zeigt eine Taktimpulsfolge φ~ mit einer Impulsbreite von 1 με und einer Impulsperiode von 12 με. Diese Impulsperiode von 12 με wird anschließend als "Tastenzeit" bezeichnet. Fig. 2 (c) zeigt die Abtast-Taktimpulse φ-., deren Impulsperiode (Impulsabstand) dem 256-fachen der Tastenzeit entspricht. Eine Tastenzeit wird durch 12 μβ geteilt und jeder Bruch der geteilten Tastenzeit wird jeweils als erster, zweiter ... zwölfter Kanal bezeichnet. Fig. 2(d) zeigt eine Taktimpulsfolge φ., die nur während des zwölften Kanals in jeder Tastenzeit auftaucht. Jeder Kanal besitzt sein eigenes Zeitfenster in dem unterteilten Zeitbereich, d.h. die Kanalzeit.

Erkennungsschaltung für gedrückte Tasten

Die in Fig. 3 dargestellte Erkennungsschaltung 4 für gedrückte Tasten tastet sequentiell die Tastenschalter der

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Tasten einer Tastatur 3 auf ihre Einschaltzustände hin ab. Ein binärer Zähler KAG₁, der aus acht Stufen besteht, zählt sequentiell die Tastentaktimpulse 0« und wird in Synchronisation mit den Tastenabtastimpulsen (z5_ rückgesetzt. Es gibt 256 Kodeworte, d.h. Kombinationen von logischen 1-Werten und O-Werten. Jedes Kodewort entspricht einer Taste. Die Stellen des Tastenadressen-Kodegenerators KAG₁ werden von der geringstwertigen Stelle bis hinauf zur höchstwertigen Stelle mit den Bezugszeichen N., N₂, N₃, N., B., B₂, K. und K₃ bezeichnet. Unter ihnen bilden K„ und K₁ ein Tastatur-Kodewort, das die Art der Tastatur kennzeichnet. B~ und B₁ bilden ein Block-Kodewort, das einen Block innerhalb der Tastatur kennzeichnet,und N₁ bis N. bilden ein Noten-Kodewort, das eine Musiknote innerhalb des Blockes kennzeichnet. Jede Tastatur ist in vier Blöcke unterteilt, von denen jeder 16 Tasten umfaßt. Diese Blöcke sind als Block 1, Block 2, Block 3 und Block 4 bezeichnet, wobei mit dem Block der niedrigsten Noten begonnen wird.

Der Dekodierer D₁ dekodiert 4-stellige binäre Kodewörter in Einzelimpulse an einer von 16 Ausqangsleitungen und dient zur Dekodierunc der Kodewörter von N₁ bis N. des Zählers KAG₁ in 16 Arten von Ausgangssignalen. Jede der Ausgangsleitungen des Dekodierers D₁ ist mit einem entsprechenden Tastenschalter der Tastatur 3 verbunden₀ Die Ausgangsanschlüsse der jeweiligen Tastenschalter sind durch jeden Block gemeinsam verbunden und mit entsprechenden UND-Schaltungen X_Q bis X₁₃ verbunden.

Der Dekodierer D„ hat dieselbe Wirkungsweise wie der Dekodierer D₁ und dient zur Dekodierung der Kodewörter des Zählers KAG₁ von B₁ bis K in 16 verschiedene Arten von Ausgangssignalen. Die den jeweiligen Blöcken entsprechenden Ausgangsleitungen des Dekodierers D₂ sind mit Ausnahme derjenigen für die Nummern 12 und 13

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die UND-Schaltungen X_n bis X₁-, angeschlossen. Auf diese Weise werden die Einschaltzustände der jeweiligen Tastenschalter sequentiell abgetastet und in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Zählers KAG₁ sequentiell abgetastet. Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen X₀ bis X₁-. werden in der ODER-Schaltung OR₁ zusammengefaßt, so daß die Einschaltinformationen der jeweiligen Tasten im time-sharing-Multiplexbetrieb vorliegen. Die Zeit, die für die Durchführung der Abtastung von 256 Tasten erforderlich ist beträgt 256 χ 12 μΞ = 3,07 ms. Jede Taste hat ihr eigenes Zeitfenster mit einer Breite von 12 ^is, und wenn das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR₁ zu "1" wird, kennzeichnet dies die Tatsache, daß die dem betreffenden Zeitschlitz entsprechende Taste gedrückt wird. Die im time-sharing-Multiplexbetrieb angegebene Einschaltinformation der jeweiligen Tasten, die von der ODER-Schaltung OR₁ abgegeben wird, wird nachfolgend als "Tastendatensignale" bezeichnet. Die Tastendatensignale KD* werden in einem Verzögerungs-Flip-Flop DFx um 12 ^is verzögert und werden somit zu verzögerten Tastendatensignalen KD.

Der Tasten-Zuordner 5 in Fig. 4 hat im wesentlichen dieselbe Konstruktion wie der Tasten-Zuordner der in einem am 13. Mai 1975 erteilten US-Patent der Anmelderin beschrieben ist.

Tastenadressen-Kodegenerator

Der Tastenadressen-Kodegenerator KAG₃ ist ein 8-stufiger Binärzähler, der den Tastentakt φ₂ zählt. Der Tastenadressen-Kodegenerator KAG₂ erzeugt Tastenadressen-Kodewörter KA* (N₁, N₂, N₃, N₄, B₁, B₂, K.,, K₃). Die Tatsache, daß die betreffenden Bits des Tastenadressen-Kodegenerators KAG₂ alle "1" sind, wird von der UND-Schal-

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tung A₁ erkannt, die daraufhin einen Tastenabtastxmpuls 0., erzeugt, der den Zähler KAG₁ in Fig. 3 rücksetzt. Der Tastenadressen-Kodegenerator KAG₁ bewirkt somit die Zahlung synchron zu dem Tastenadressen-Kodegenerator KAG^· ^Auf diese Weise entsprechen das Tastendatensignal KD* zu einem bestimmten Zeitpunkt und ein Tastenadressen-Kodewort KA* zu demselben Zeitpunkt demselben Tastenschalter.

Ein Speicher KAM für die Tastenadressen-Kodewörter speichert ein Kodewort, das einer Tastenadresse entspricht, für jeden Kanal, so daß er insgesamt eine solche Zahl von Kodewörtern speichert, die der Anzahl der gleichzeitig zu reproduzierenden Töne entspricht. Als Tastenadressen-Kodespeicher kann ein Schieberegister aus zwölf Stufen, von denen jede aus 8 Bit besteht, verwendet werden. Dieses Schieberegister schiebt seinen Inhalt sequentiell weiter und wird von dem Haupttakt φ ₁ gesteuert. Das am Ausgang stehende Tastenadressen-Kodewort KAD (KL bis K„) der Endstufe des Schieberegisters wird einer Nachstufe zugeführt und auf die Eingangsseite des Schieberegisters zurückgekoppelt.

Der Tasten-Zuordner 5 ordnet einer gedrückten Taste einen bestimmten Kanal entsprechend dem Tastendatensignal KD zu und bewirkt, daß der Speicher KAM für die Tastenadressen-Kodewörter das Kodewort KA, das dadurch entstanden ist, daß das Tastenadressen-Kodewort KA* um 12 \is in einem Flip-Flop DF „ verzögert wurde, aufnimmt. Das Tastenadressen-Kodewort KA entspricht dem Tastendatensignal KD. Es wird in den Speicher aufgenommen, wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:
Bedingung (A): Das Tastenadressen-Kodewort KA ist mit

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keinem der bereits in dem Tastenadressen-Kodespeicher KAM gespeicherten Kodewörter identisch. Bedingung (B): In dem Tastenadressen-Kodespeicher KAM ist noch ein freier Kanal, d.h. ein Kanal, in dem noch kein Kodewort gespeichert ist, vorhanden.

Es sei angenommen, daß ein Tastendatensignal KD* erzeugt wird, bei dem es sich um ein "1"-Signal handelt. Während dieses Signal sich im "1"-Zustand befindet, der für 12 μΞ andauert, repräsentiert das Tastenadressen-Kodewort KA* von dem Tastenadressen-Kodegenerator KAG2 die Note der gedrückten Taste entsprechend dem Zeitfenster des Tastendatensxgnals. Das Tastendatensignal KD* wird jedoch um 12 με verzögert. Während dieser 12 με wird das Tastenadressen-Kodewort KA* einer Vergleichsschaltung KAC zugeführt, in der das Kodewort KA* mit jedem Ausgangswort der Kanäle des Tastenadressen-Kodespeichers KAM verglichen wird. Anders ausgedrückt: Das Tastenadressen-Kodewort KA* wird mit jedem Kodewort, das in dem Speicher KAM gespeichert ist, verglichen, um Koinzidenz zwischen beiden feststellen zu können. Wenn Koinzidenz festgestellt wird, wird von dem Vergleicher KAC ein Koinzidenzsignal EQ* erzeugt, das "1" ist. Dieses Signal ist "0", wenn keine Koinzidenz besteht. Das Koinzidenzsignal EQ* wird einem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM und ferner einem Eingang einer ODER-Schaltung OR₇ zugeführt. Dieser Speicher EQM ist ein Schieberegister mit einer geeigneten Anzahl von Bits, z.B. 12 bei diesem Ausführungsbeispiel. 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).

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Jedes der Ausgangssignale des Koinzidenz-Detektorspeichers EQM vom ersten bis zum elften Bit wird der ODER-Schaltung OR₂ zugeführt. Diese erzeugt demnach ein Ausgangssignal, wenn entweder das Signal EQ* des Vergleichers KAC oder eines der Ausgangssignale vom ersten bis zum elften Bit des Schieberegisters EQM "1" ist. Das Ausgangssignal 2 EQ des ODER- Tores OR₂ wird einem der Eingangsanschlüsse eines UND-Tores A- zugeführt.

Das UND-Tor A₉ erhält an seinem anderen Eingangsanschluß einen Taktimpuls φ.. 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 Vergleichs zwischen dem Tastenadressen-Kodewort KA* und den Kodeworts in den jeweiligen Kanälen des Tastenadressen-Kodespeichers KAM darstellt, nur dann erhalten, wenn das Vergleichsergebnis in jedem Kanal vom ersten bis zum elften Kanal dem Koinzidenz-Detektorspeicher EQM zugeführt wird, und wenn das Vergleichsergebnis des zwölften Kanals direkt dem ODER-Tor OR₉ zugeführt wird. Dies ist der Grund dafür, warum die Taktimpulse φ. der UND-Schaltung A₉ zugeführt werden.

Wenn das SignaljjTEQ bei anstehendem Taktimpuls φ. "1" ist, erzeugt das UND-Tor A₉ am Ausgang ein "1"-Signal, das über ein ODER-Tor OR₃ einem Verzögerungs-Flip-Flop DF₃ zugeführt wird. Das Signal wird von diesem Verzögerungs-Flip-Flop DF., um eine Kanalzeit verzögert, und über ein UND-Tor A₃ auf einen Eingang des ODER-Tores OR₃ rückgekoppelt. Auf diese Weise wird das "1"-Signal während einer Tastenzeit gespeichert, bis ein nächster Taktimpuls φ. der UND-Schaltung A₃ über einen Inverter I₁ zugeführt

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wird. Die Ausgangs-"1" des Verzögerungs-Flip-Flop DF₃ wird von einem Inverter I invertiert, so daß ein Frei-Signal erzeugt wird, das anzeigt, daß dasselbe Kodewort KA* noch nicht in dem Tastenadressen-Kodespeicher KAM gespeichert ist, wenn es "1" ist, und daß das betreffende Kodewort, das dem Tastenadressen-Kodewort KA* entspricht, bereits in dem Speicher KAM enthalten ist, wenn es "0" ist.

Wie schon erläutert, wird die Bedingung (A) während der Erzeugung des Tastendatensignals KD* geprüft und das Frei-Signal "1" wird erzeugt, wenn die Bedingung (A) erfüllt ist, wogegen das Frei-Signal "0" erzeugt wird, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist.

Das Tastendatensignal KD* wird um eine Tastenzeit verzögert und einem der Exngangsanschlüsse des UND-Tores A. zugeführt. In der Zwischenzeit wird in der oben beschriebenen Weise das Frei-Signal UNB erzeugt und an den anderen Eingangsanschluß der UND-Schaltung A. gelegt. Demnach wird das Tastendatensignal KD über das UND-Tor A. einer UND-Schaltung A₅ zugeführt, wenn das Signal UNB "1" ist.

Um ein neues Tastenadressen-Kodewort KA* in dem Tastenadressen-Kodespeicher KAM zu speichern, muß mindestens einer der zwölf Kanäle des Speichers unbelegt sein, d.h. für eine Speicherung zur Verfügung stehen. Ein Belegungsspeicher BUM erkennt, ob in dem Tastenadressen-Kodespeicher ein unbelegter Kanal zur Verfügung steht. Der Belegungsspeicher BUM besteht aus einem zwölfstelligen Schieberegister, das eine "1" einspeichert, wenn ihm ein neues Tastenanschlagsignal, das noch erläutert wird,

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von einer ODER-Schaltung OR₄ zugeführt wird. Dieses "1"-Signal wird sequentiell und zyklisch in dem Belegungsspeicher BUM verschoben. Dieses Tastenanschlagsignal wird gleichzeitig dem Tastenadressen-Kodespeicher KAM zugeführt, so daß dieser das neue Tastenadressen-Kodewort speichert.

Dementsprechend wird das Signal "1" in einem der Kanäle des Belegungsspeichers BUM gespeichert, der dem belegten Kanal des Tastenadressen-Kodespeichers KAM entspricht. Der Inhalt eines nicht-belegten Kanals ist "0". Das Ausgangssignal der letzten Stufe des Belegungsspeichers BUM zeigt also an, ob dieser Kanal belegt ist oder nicht. Dieses Ausgangssignal wird im folgenden als Belegungssignal A₁S bezeichnet.

Dieses Belegungssignal A₁S wird einem der Eingangsanschlüsse des UND-Tores A₅ über einen Inverter zugeführt. Wenn das Signal A₁S "0" ist, d.h. ein bestimmter Kanal ist unbelegt, wird über das UND-Tor A- das Tastendatensignal als neues Tastenanschlagsignal dem Belegungsspeicher BUM zugeführt, woraufhin dieser in seinen entsprechenden Kanal eine "1" einspeichert. Gleichzeitig wird das Tor G des Tastenadressen-Kodespeichers KAM so gesteuert, daß der Tastenadressen-Kode KA von einem Verzögerungs-Flip-Flop DF„ in einen unbelegten Kanal des Speichers KAM eingespeichert wird.

Das Verzögerungs-Flip-Flop DF., verzögert das Ausgangssignal KA* des Tastenadressen-Kodegenerators KAG₂ um eine Tastenzeit, so daß ein dem Tastendatensignal KD* entsprechendes Tastenadressen-Kodewort synchron mit dem

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Tastendatensignal KD* gespeichert werden kann, weil das Tastendatensignal KD* um eine Tastenzeit verzögert ist.

Das neue Tastenanschlagsignal NKO von der ODER-Schaltung OR. wird über die ODER-Schaltung OR₃ dem Verzögerungs-Flip-Flop DF-, zugeführt, um dieses zu setzen.

Diese Anordnung stellt sicher, daß das Tastenadressen-Kodewort KA nur in einem, und nicht in zwei oder mehreren, unbelegten Kanal des Tastenadressen-Kodespeichers KAM gespeichert wird.

Bei der beschriebenen Arbeitsweise sei lediglich aus Gründen der Einfachheit der Erläuterung angenommen, daß die Eingangssignale PCH und PSC des UND-Tores A₁- jeweils "1" sind. Die Eingangssignale PCH und PSC werden später detailliert beschrieben.

Aus der verstehenden Erläuterung ersieht man, daß die gedrückte Taste dem gewünschten Kanal zugeordnet wird, und daß das Tastenadressen-Kodewort, das der Taste entspricht, in dem Tastenadressenspeicher KAM gespeichert wird, und daß ferner die Tastenadressen-Kodewörter KAD (NL bis K„) im time-sharing-Betrieb erzeugt werden.

Diese Tastenadressen-Kodeworte KAD werden zur Erzeugung der Musiktonfrequenzen der entsprechenden Tasten benutzt. Die Information K₁, K₂, die die Art der Tastatur kennzeichnet und für die Höhe des Grundtons nicht von Bedeutung ist, wird nicht unmittelbar für die Erzeugung des Tonsignals benutzt, sondern zu verschiedenen Steuerzwecken an Ausgangsleitungen, die das obere und das unte-

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re Manual bzw. die Pedaltastatur kennzeichnen, dekodiert. Wenn jeweils das Signal UE für das obere Manual, das Signal LE für das untere Manual und das Signal PE für die Pedaltastatur "1" wird, kennzeichnet dies, daß die Taste, die von dem in dem entsprechenden Zeitfenster erzeugten Tastenadressen-Kodewort KAD repräsentiert wird, derjenigen Tastatur angehört, die von dem Tastatursignal (UE, LE oder PE) das "1" ist, angehört.

Das neue Anschlagsignal NKO wird einem Eintastspeicher K0M_f der aus einem zwölfstufigen 1-Bit-Schieberegister besteht, zugeführt. Der Eintastspeicher KOM speichert daraufhin in einem entsprechenden Kanal ein "1"-Signal. Dieses ¹¹1 "-Signal wird in jeder einzelnen Tastenzeit zirkuliert und im time-sharing-Betrieb ebenfalls als Anhall-Startsignal AS ausgegeben, das anzeigt, daß die Taste soeben angeschlagen wurde.

Wenn eine Taste gedrückt wurde und das Tastenadressen-Kodewort für diese Taste in dem Speicher KAM gespeichert wurde, ist das Ausgangskoinzidenzsignal EQ des entsprechenden Kanals des Koinzidenzerkennungsspeichers EQM ein "1"-Signal, wenn das Tastendatensignal KD für die Taste von dem Verzögerungs-Flip-Flop DF. erzeugt wird.

Durch Anlegung dieses Koinzidenzsignals EQ an einen der Eingänge der UND-Schaltung A, und des Tastendatensignals KD an den anderen Eingang der UND- Schaltung über einen Inverter I₃, gibt die UND-Schaltung A, ein "1"-Signal ab, wenn die Taste freigegeben wird und das Tastendatensignal KD wird dabei "0". Dieses Ausgangssignal der UND-Schaltung Ag, das die Freigabe der Taste kennzeichnet,

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wird einem entsprechenden Kanal des aus einem zwölfstufigen Schieberegister bestehenden Austastspeichers KFM zugeführt. Dieses "!"-Signal zirkuliert in jeder Tastenzeit und wird ebenfalls im time-sharing-Betrieb als Abkling-Startsignal DS ausgegeben, das die Freigabe einer Taste kennzeichnet.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist derart aufgebaut, daß stets ein Kanal für einen Ton der Pedaltastatur reserviert ist. Demnach werden die verbleibenden elf Kanäle für Manualtöne des oberen und des unteren Manuals benutzt und die oben beschriebenen Zuordnungsoperationen werden zwischen diesen elf Kanälen durchgeführt. Somit kann jeweils nur ein Pedalton erzeugt werden.

Im einzelnen ist das Instrument so konstruiert, daß die den Pedalton betreffende Information xn den ersten Kanal aufgenommen wird, wogegen die die übrigen Töne (d.h. Manualtöne) betreffenden Informationen in den zweiten bis zwölften Kanal (und niemals in den elften Kanal) aufgenommen werden.

Die UND-Schaltung A₇ empfängt die Tastenadressen-Kodes K- und K₁ aus den Tastenadressen-Kodewörtern KA, die von dem Verzögerungs-Flip-Flop DF- abgegeben werden. Wenn beide Tastenadressen-Kodes K₃ und K₁ "1" sind, so kennzeichnet dies, daß das Adressen-Kodewort KA sich auf eine Taste der Pedaltastatur bezieht. Demnach wird das Tastendatensignal KD, das anliegt, wenn ein Signal PSC von der UND-Schaltung A₇ "1" ist, als Tastendatensignal für die Pedaltaste erkannt.

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— )

Der Taktimpuls ^₂ ist mit dem ersten Kanal synchronisiert. Wenn demnach dieser Taktimpuls p5„ als Pedalkanalsignal PCH benutzt wird, wenn das Signal PCH "1" ist, sind die Speichervorrichtung, die Speicher und die Zähler zu einem Zeitpunkt, der dem ersten Kanal entspricht, d.h. dem Kanal für die Pedaltasten, synchronisiert.

Das neue Eintastsignal (Anschlagsignal) NKO wird in ein neues Eintastsignal für die Pedaltasten und ein neues Eintastsignal für die Manualtasten unterteilt. Wenn das Pedalkanalsignal PCH, das Pedaltastensignal PSC, das Ausgangssignal der UND-Schaltung A., ein Signal A₁S, das durch Invertieren des Belegtsignals entstanden ist, also alle Signale, die einer UND-Schaltung Α_β zugeführt werden,"1" sind, wird das neue Eintastsignal für die Pedaltasten, das von der UND-Schaltung A„ erzeugt wird, dem Tastadressen-Kodespeicher KAM zugeführt und ein entsprechendes Tastenadressen-Kodewort wird in dem ersten Kanal des Tastenadressen-Kodespeichers KAM gespeichert. Gleichzeitig wird in dem ersten Kanal des Belegtspeichers EUM ein "!"-Signal gespeichert. Während der Zeit, die den zweiten bis elften Kanälen entspricht, ist das Pedalkanalsignal PCH "0", so daß kein neues Eintastsignal für die Pedaltasten von der UND-Schaltung A_fi erzeugt wird. Demnach wird kein Tastenadressen-Kodewort für die Pedaltasten in den zweiten bis zwölften Kanälen des Tastenadressen-Kodespeichers KAM gespeichert. Ferner wird während dieser Zeit kein Tastenadressen-Kodewort für die Manualtasten in dem ersten Kanal des Speichers KAM gespeichert.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Signalen KAD, UE, LE,

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PE, AS und DS werden ein Abrundungssignal TS und ein Zähler-Freigabesignal CC, die später erläutert werden, von dem Tasten-Zuordner 5 erzeugt. Diese Signale KAD-CC stellen eine Information über diejenigen Tasten dar, die den jeweiligen Kanälen zugeordnet sind, und Signale, die demselben Kanal zugeordnet sind werden synchron zueinander erzeugt. Der Tastenzuordner 5 erhält ferner Signale DFI, DFII, AF und CA, die von dem ersten und dem zweiten Musiktongenerator 1 und 2 rückgekoppelt werden, und die dazu benutzt werden, die Erzeugung und das Verschwinden der Signale KAD-CC in noch zu erläuternder Weise zu steuern.

Erster Musiktongenerator

Der erste Musiktongenerator 1, der in Fig. 5 dargestellt ist, erhält das Tastenadressensignal KAD, das Anhallstartsignal AS, das Abklingstartsignal DS, das Signal UE für das obere Manual, das Signal LE für das untere Manual, das Signal PE für die Pedaltastatur, das Abrundungs-Startsignal TS sowie das Zähler-Freigabesignal CC, die jeweils von dem Tasten-Zuordner 5 erzeugt v/erden.Diese Signale werden im time-sharing-Betrieb den jeweiligen Kanälen des Musiktongenrators 1 zugeführt und zur Erzeugung eines Musiktones sowie zur Beendigung der Musiktonerζeugung verwandt. Der Musiktongenerator 1 führt zwei Funktionen durch, nämlich (1) die Erzeugung einer Musxktonwellenform, und (2) die Steuerung der Hüllkurve des Musiktones.

(1) Erzeugung einer Musikton-Wellenform.

Da das Tastenadressensignal KAD die gedrückte Taste bezeichnet, wird der numerische Wert für die Frequenz des

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Musiktones der gedrückten Taste, die durch das Tastenadressensignal KAD bezeichnet wird, von einem Frequenzinformationsspeicher 10 als Antwort auf das Tastenadressensignal KAD ausgelesen.

Der Frequenzinformationsspeicher 10 besteht aus einer Speichervorrichtung, beispielsweise einem Festwertspeicher, in- dem die den einzelnen Tastenadressen-Kodewörtern für die jeweiligen Tasten entsprechenden Frequenzinformationen gespeichert sind. Bei Erhalt eines bestimmten Tastenadressensignals KAD liefert der Speicher 10 die dem Tastenadressen-Kodewort der Taste entsprechende Frequenzinformation aus. Da diese Frequenzinformation hintereinander und kumulativ mit einem regelmäßigen Zeitintervall zur periodischen Abtastung der Amplituden einer Musiktonwellenform addiert wird, wie nachfolgend noch erläutert wird,handelt es sich bei der Frequenzinformation um einem digitalen numerischen Wert, der sich auf den Phasenwinkel pro Zeiteinheit der Musiktonfrequenz bezieht. Dieser numerische Wert der Frequenzinformation wird durch die Frequenz des Musiktones sowie die Abtastrate bestimmt.

Die aus dem Frequenzinformationsspeicher 10 ausgelesene Frequenzinformation F wird auf zwei Systeme verteilt und den Multiplikatoren 11a, 11b des jeweiligen Systems zugeführt. Die Frequenzinformation F wird in diesen Multiplikatoren 11a, 11b multipliziert, was nachfolgend noch detailliert erläutert wird und anschließend zwei Wellenformzählern 12a, 12b zugeführt.

Die Wellenformzähler 12a, 12b zählen kumulativ die Fre-

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quenzinformation Fa, Fb, die ihnen von den Multiplikatoren 11a, 11b mit einem regelmäßigen Zeitintervall zugeführt wird. Die Ergebnisse der kumulativen Addition in den Wellenformzählern 12a, 12b werden als Adressensignale zum Auslesen getasteter Wellenform-Amplitudenwerte benutzt, die von den Wellenform-Speichergruppen 13a, 13b erzeugt werden. Demnach läuft der Phasenwinkel der ausgelesenen Wellenform während der kumulativen Zählung weiter.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig. 6 ausgebildet, damit die Zähler 12a und 12b im time-sharing-Betrieb in bezug auf die jeweiligen Kanäle zusammenarbeiten. Im einzelnen sind die Eingabestellen dreier Zähler, die aus einem Addierer AD₁ und einem Schieberegister SR₁, einem Addierer AD₂ und eimern Schieberegister SRp sowie einem Addierer AD-. und einem Schieberegister SR_ bestehen, so angeordnet, daß sie den jeweiligen Stellen der Frequenzinformation F entsprechen und die Trägersignale C₁ und C₂ werden von dem Zähler der geringerwertigen Stellen dem Zähler der höherwertigen Stellen zugeführt. Entsprechend diesem Aufbau werden die Frequenzinformation Fa (oder Fb) und die Ausgangssignale der Schieberegister SR₁ bis SR., in den Addierern AD₁ bis AD, zusanunenaddiert und die Ergebnisse der Addition werden vorübergehend in den Schieberegistern SR₁ bis SR., gespeichert.

Die Anzahl der Stufen der Schieberegister entspricht den jeweiligen Kanälen, d.h. 12 Stufen, und die kumulative Addition wird im time-sharing-Betrieb durchgeführt. Das Ausgangssignal des Zählers für die höchstwertige Stelle

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(d.h. des Schieberegisters SR₃) wird der Wellenform-Speichergruppe 13a (und 13b) als Ausgangssignal des WeI-lenforrazählers 12a (und 12b) zugeführt.

Die Wellenform-Speichergruppen 13a, 13b enthalten jeweils mehrere Speicher WM₁ bis WM₁-, die Wellenformen speichern, deren Frequenzen zueinander in der Beziehung der Harmonischen stehen. Im einzelnen speichern die Wellenformspeicher WM₁ bis WM₁₇ jeweils verschiedene sinusförmige Wellenformen, die den Frequenzen von zwölf Harmonischen entsprechen. Beispielsweise sind die Harmonischen ersten Grades (Grundwelle), zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebenten, achten, zehnten, zwölften, vierzehnten und sechszehnten Grades in den Wellenformspeichern WM^ bis WM₁₅ gespeichert, in jedem Speicher eine Harmonische. Diese Wellenformspeicher sind so aufgebaut, daß die Amplitudenwerte der Wellenform an Abtastpunkten, die den digitalen Adressensignalen entsprechen, in analoger Menge ausgelesen werden.

Beispielsweise können die Welienformspexcher so ausgebildet sein, daß an den jeweiligen Äbtastpunkten die Amplitudenwerte einer Wellenform durch Schaltvorgänge elektronischer Schaltelemente in der gewünschten Weise gelesen werden.

Wenn das Ausgangssignal des Welienformzählern 12a oder 12b gemäß Fig. 6 eine Information aus 6 Bit darstellt, können 64 Adressensignale erzeugt werden, und die Anzahl der Abtastpunkte beträgt demnach in jedem Speicher bis WM₁^ 64. Da die Inhalte der jeweiligen Speicher ₁ bis WM₁₂ simultan mittels desselben Adressensignals ausgelesen werden, beträgt die Anzahl der in den Speichern

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bis WM₁„ gespeicherten Wellenformen nicht notwendigerweise eins (1 Zyklus), sondern eine Zahl, die gleich dem Grad der Harmonischen ist. Beispielsweise speichert der Speicher WM. einen Zyklus einer sinusförmigen Welle an 64 Abtastpunkten, und der Speicher WM₁- speichert 16 Zyklen der sinusförmigen Wellen an 64 Abtastpunkten.

Demnach erzeugt die Wellenforrn-Speichergruppe 13a (oder 13b) zwölf unterschiedliche Arten sinusförmiger Wellen, von denen eine ein ganzzahliges Vielfaches einer anderen Frequenz darstellt, obwohl von dem Wellenformzähler 12a (oder 12b) nur jeweils eine Art von Ausgangssignal erzeugt wird. Anders ausgedrückt: es werden mehrere Harmonischenfrequenzen parallel erzeugt. Da diese Harmonischenfrequenzen die gleiche Amplitude haben, sind Speicherschaltungen 14a, 14b für Harmonischenkoeffizienten vorgesehen, die Amplituden der jeweiligen Harmonischenfrequenzen einstellen und miteinander mischen, so daß schließlich die gewünschte Tonfärbung entsteht.

Der in Fig. 7 dargestellte erste Speicher 14a für Harmonischenkoef f izienten besteht aus einer Widerstandsmischschaltung und einer analogen Torschaltung. Der zweite Speicher 14b für Harmonischenkoeffizienten ist von vollkommen gleicher Konstruktion wie der Speicher 14a. Die 12 Arten der von jeder der Wellenform-Speichergruppen 13a, 13b gelieferten Harmonischenfrequenzsignale werden in einer Widerstandsgruppe RG mit einer Kombination und bei Amplituden gemischt, die für die Erzeugung der gewünschten Tonfärbung notwendig sind.

Die in den Widerstandsgruppen RG enthaltenen Widerstands-

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elemente unterscheiden sich in den Widerstandswerten und die Koeffizienten der Amplituden der von den Wellenformspeichern WM- bis WM₁„ gelieferten Harmonischenfrequenzen werden durch die jeweiligen Widerstandselemente bestimmt. Sinussignale mit den Frequenzen der für die Erzeugung einer bestimmten Tonfarbe benötigten Harmonischenordnung werden den Widerstandselementen, die die relativen Amplitudenniveaus der gewünschten Harmonischenanteile einstellen, zugeführt und Ton für Ton gemischt.

Danach werden die gemischten Tonsignale einer analogen Torschaltung AG zugeführt. Demnach ist eine Widerstandsmischschaltung als der Widerstandsgruppe RG in bezug auf jeden der von dem ersten Musiktongenerator 1 zu erzeugenden Töne zusammengesetzt und das Ausgangssignal der Widerstandsmischschaltung wird der analogen Torschaltung AG zugeführt. Die Kombinationen dieser Widerstandsmischschaltungen und der analogen Torschaltungen werden für jede der Tastaturen gebildet, so daß die Tonfärbungssteuerung von Tastatur zu Tastatur vorgenommen werden kann.

Beispielsweise können unterschiedliche Tonfärbungen (4¹ Flöte FL4¹, 8' Flöte FL8', 16' Flöte FL16¹, 8' Streicher STR8' usw.) jeweils für das obere und das untere Manual erzeugt werden. Für die Pedaltastatur können ebenfalls verschiedene Tonfärbungen, wie 8¹ Bass BASS 8' und 16' Bass BASS 16' erzeugt werden.

Das Signal UE für die obere Tastatur, das Signal LE für die untere Tastatur und das Signal PE für die Pedaltastatur, die von dem Tasten-Zuordner 5 erzeugt werden, werden jeweils den Torsteueranschlüssen der Torschaltungen

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AG für die betreffenden Tastaturen zugeführt, um diese Torschaltungen AG zu steuern. Da die Tastenadressensignale KAD vollständig synchron mit den Signalen UE bis PE erzeugt werden, stimmt eine Tastatur,der eine Taste angehört, die den von den Wellenformspeichern 13a, 13b während einer bestimmten Kanalzeit ausgelesene Information entspricht, mit einer Tastatur überein, die von einem der Signale UE, LE und PE repräsentiert wird, und die Torschaltung AG während dieser Zeit durchlässig macht-Demnach werden sämtliche Musiktonwellenformen der Tonfarben, die für die Erzeugung in einer Tastatur der die gedrückte Taste angehört, verfügbar sind, von den Speichern 14a und 14b für die Harmonischenkoeffizienten gleichzeitig erzeugt. Zu dieser Zeit werden keinerlei Tonfarben der anderen Tastaturen erzeugt.

Dieselbe Art von Tonfarbe wird von den ersten und zweiten Speichern 14a und 14b für die Harmonischenkoeffizxenten erzeugt. Die Ausgangs-Tonfarbensignale werden von jeder Tonfarbe gemischt und einem Tonfarbenselektor 15 einer entsprechenden Tastatur zugeführt. Dies bedeutet, daß die Musiktonwellenformen zweier Systeme miteinander vermischt und dem Tonfarbenselektor 15 zugeführt werden. Der Tonfarbenselektor 15 mischt die Tonfarbe selektiv mit dem variablen Widerstand VR in bezug auf jede der Tonfarben, die für die Erzeugung an jeder Tastatur verfügbar sind. Demnach sind die variablen Widerstandselemente VR entsprechend den jeweiligen Ausgangssignalen der Speicher 14a (oder 14b) für die Harmonischenkoeffizienten vorgesehen. Die Ausgangssignale der variablen Widerstandselemente VR (d.h. des Tonfarbenselektors 15) werden für jede Tastatur miteinander kombiniert. Die Ausgangssignale der oberen Tastatur und der unteren Tastatur werden an

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einem einstellbaren Balance-Widerstand 16 aufeinander abgestimmt und anschließend mit dem Ausgangssignal der Pedaltastatur vermischt. Dieses Mischsignal stellt das Musiktonsignal am Ausgang des ersten Musiktongenerators 1 dar.

Wie oben erläutert wurde, kombiniert der erste Musiktongenerator 1 eine Gruppe von Harmonischen an ausgewählten relativen Amplitudenniveaus zur Erzeugung eines einzelnen Musiktones. Diese Konstruktion erlaubt die Synthesierung komplizierter Harmonischenanteile und demnach die Erzeugung verschiedener Tonfarben.

Nach der Erfindung sind zwei Erzeugungssysteme für Musiktonwellenformen vorhanden, von denen jedes den Multiplikator 11a (11b),den Wellenformzählern 12a (12b), die WeI-lenformspeichergruppe 13a (13b) und einen Speicher 14a (14b) für Harmonischenanteile enthält, um zwei Töne, die sich hinsichtlich ihrer Grundtöne nur geringfügig voneinander unterscheiden, miteinander zu vermischen und dadurch durch die Erzeugung einer Schwebung einen Musikton zu erzielen, der eine getreue Nachbildung eines natürlichen Musiktons darstellt. Im einzelnen wird die aus dem Frequenzinformationsspeicher 10 ausgelesene Frequenzinformation in den Multiplikatoren 11a und 11b mit unterschiedlichen numerischen Werten multipliziert, so daß die Frequenzinformation Fa und Fb in den beiden Systemen jeweils unterschiedlich wird, wobei eine Grundtondifferenz in den erhaltenen Musiktönen auftritt.

Die Werte Pa und Pb, die die Grundtondifferenz festlegen, werden aus dem Grundtondifferenzspeicher 17 ausge-

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lesen und den' Multiplikatoren 11a, 11b als Multiplikatoreingangssignale zugeführt. Der Grundtondifferenzspeicher 17 speichert, für jedes System getrennt, numerische Werte, die den Centwerten entsprechen (1 Cent = 1.200 log₂ R, wobei R das Frequenzverhältnis darstellt), die die Grundtondifferenzen bilden. Zur Einstellung des Betrages der Grundtondifferenz werden die für die jeweiligen Tastaturen vorgesehenen Hebel der Wählschalter SU, SL und SP für die Grundtondifferenz auf die gewünschten Cent-Werte eingestellt und aus dem Speicher 17 werden als Antwort auf die von den Wählschaltern SU, SL und SP kommenden Signale Werte ausgelesen, die diesen eingestellten Cent-Werten entsprechen. Die Cent-Werte der Grundtondifferenz werden von den Wählschaltern SU, SL und SP für die Grundtondifferenz für jede Tastatur einzeln eingestellt und der an dem Wählschalter einer bestimmten Tastatur eingestellte Cent-Wert wird nur in Abhängigkeit von dem Tastatursignal (UE, LE oder PE) der betreffenden Tastatur ausgelesen. Zu diesem Zweck wird jedes der Tastatursignale UE-PE einem gemeinsamen Anschluß des entsprechenden Schalters SU bis SP zugeführt. Da zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eines der Tastatursignale (d.h. eines der Tastatursignale UE bis PE) erzeugt wird, wird dem Speicher 17 ein Signal zugeführt, das dem eingestellten Wert des Schalters (eines Schalters von SU bis SP) der dem betreffenden Tastatursignal entspricht. Jeder der Schalter SU bis SP ist so aufgebaut, daß fünf verschiedene Cent-Werte, d.h. 0 Cent, 1 Cent, 3 Cent, 6 Cent und 10 Cent eingestellt werden können, wobei jeder dieser Cent-Werte den Unterschiedsbetrag zwischen dem Grundton in jedem der beiden Systeme und einem Grundton einer gleichmäßig temperierten Tonskala darstellt. In einem der beiden

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Systeme (z.B. in dem System, dem der Multiplikator 11a angehört) ist der Grundton höher als der Grundton der gleichmäßig temperierten Tonleiter, wogegen in dem anderen System (z.B. dem System, dem der Multiplikator 11b angehört) der Grundton niedriger ist als der Grundton in der gleichmäßig temperierten Tonskala. Wenn demnach die Grundtondifferenz von 10 Cent an den Schaltern SU bis SP eingestellt worden ist, wird in dem ersten System eine Grundtondifferenz von +10 Cent und in dem zweiten System eine Grundtondifferenz von -10 Cent erzeugt, so daß die gesamte Grundtondifferenz, die von beiden Systemen gemeinsam erzeugt wird, 20 Cent beträgt.

Zur Vereinfachung der Konstruktion der Multiplikatoren 11a und 11b sind die Werte Pa und Pb zur Bezeichnung der Grundtondifferenz, die von dem Speicher 17 ausgelesen wird, so gewählt, daß sie 1 und eine Zahl größer als 1 (in Dezimalschreibweise) betragen. Demnach wird in dem Frequenzinformationsspeicher 10 eine Frequenzinformation F eines Grundtones gespeichert, der um 10 Cent niedriger ist als der gleichmäßig temperierte Grundton, und nicht der gleichmäßig temperierte Grundton selbst, wie Fig. 8 zeigt. Die Beziehungen zwischen den Einstellpositionen der Schalter SU bis SP und den in dem Speicher 7 gespeicherten Inhalten sind als Beispiel in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.

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TABELLE 1

Einstell- Positionen der Schal ter SU-SP	Grundton differenz gegenüber dem gleich mäßig tempe rierten Grundton	Grundton differenz gegenüber der Frequenz information F	Im Speicher 17 gespei cherter Wert zur Bestim mung der Grundton differenz	Pa
10 Cent	+10 Cent	+20 Cent	1.011618287
6	+6	+ 16	1.009283881
3	+3	+ 13	1.007536612	Pb
1	+ 1	+ 11	1.006373447
0	0	+ 10	1.005792941
1	_ -I	+ 9	1.005211624
3	-3	+7	1.004051143
6	-6	+4	1.002312933
10	-10	0	1 .000000000

Wie man aus der obigen Tabelle 1 ersieht, sind die numerischen Werte, die als Bestimmungssignal Pa für die Grundtondifferenz für eines der Systeme verwendet werden^ so ausgewählt, daß Grundtöne erzeugt werden, die höher liegen als der gleichmäßig temperierte Grundton, wogegen der Bestimmungswert Pb für die Grundtondifferenz des anderen Systems so gewählt ist, daß Grundtöne erzeugt werden, die tiefer liegen als der gleichmäßig temperierte Grundton. Die beiden Werte Pa, Pb werden gleichzeitig ausgelesen. Obwohl die Bestimmungswerte für die Grundtondifferenz in Tabelle 1 in Dezimalschreibweise ausgedrückt sind, werden diese Werte in dem Speicher 17 in Binärschreibweise

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gespeichert. Wenn die Einstellung O Cent gewählt ist, sind die Bestimmungswerte Pa und Pb einander äquivalent und es wird keine Grundtondifferenz zwischen beiden Tönen erzeugt. Die Töne haben in diesem Falle einen exakt gleich temperierten Grundton.

Auf die zuvor beschriebene Weise wird von den Tönen der beiden Systeme ein Musikton mit einem erwünschten Schwebungseffekt erzeugt. Da ferner die Harmonischen des Musiktons exakt im Verhältnis ganzzahliger Vielfacher zueinander stehen, kann ein Musikton von reinem Temperament erzeugt werden, und dies verleiht dem reproduzierten Musikton ebenfalls eine Varietät.

(2) Hüllkurvensteuerung des Musiktons

Aus dem Hüllkurvenspeicher 101 wird mittels des Ausgangssignals eines Hüllkurvenzählers 102 ein Hüllkurvensignal ausgelesen, das die zeitliche Änderung der Amplitude eines Musiktones kennzeichnet, der in der oben beschriebenen Weise erzeugt worden ist. Wenn das Anhall-Startsignal AS oder das Abkling-Startsignal DS von dem Tasten-Zuordner 5 erzeugt worden ist, wählt eine Wählschaltung 103 einen Anhalltaktimpuls oder einen Abkling-Taktimpuls aus, und dieser ausgewählte Impuls wird für den Betrieb des Zählers 102 verwandt.

Der Schaltungsteil a, der durch die strichpunktierte Linie in Fig. 9 umrissen ist, stellt ein Ausführungsbeispiel für einen Hüllkurvenerzeuger dar.

Der Hüllkurvenzähler 102 enthält einen Addierer AD.

und ein Schieberegister SR₄ von 12 Stufen zu je 7 Bit.

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Das Additionsergebnis des Addierers AD. wird in je 1 Tastenzeit den entsprechenden Kanälen des Schieberegisters SR. zugeführt. Im einzelnen addiert der Addierer AD. die Ausgangssignale des Schieberegisters SR* und die Anhall- oder Abkling-Impulse und das Ergebnis der Addition wird dem Eingangsanschluß des Schieberegisters SR₁-zugeführt. Dadurch wird bewirkt, daß der Hüllkurvenzähler fortlaufend eine Kumulativzählung in bezug auf jeden der Kanäle durchführt.

Ein Ausgangssignal, das den gezählten Wert repräsentiert, wird von dem Hüllkurvenzähler einem Hüllkurvenspeicher 101 zugeführt. Die in einer dem gezählten Wert entsprechenden Adresse gespeicherte Wellenform wird fortlaufend aus dem Speicher 101 ausgelesen. Der Hüllkurvenspeicher 101 speichert eine Anhall-Wellenform bei Adressen, die von 0 ausgehen, bis zu einer vorbestimmten Adresse, z.B. 16, und eine Abkling-Wellenform bei Adressen, die bei der nächstfolgenden Adresse beginnen und bis zur letzten, z.B. 63. Adresse, reichen.

Die Zähloperation des Hüllkurvenzählers wird im folgenden mit Bezugnahme auf den ersten Kanal erläutert, unter der Annahme, daß der gezählte Wert des ersten Kanals zu Anfang "0" ist.

Wenn das Anhall-Startsignal AS dem Auswahltor 103 zugeführt wird, gibt eine UND-Schaltung Α._β,die zuvor "1"- . Signale erhalten hatte, die durch Inversion der ¹¹O"-Ausgangssignale einer UND-Schaltung A_g bzw. einer ODER-Schaltung ORg durch Inverter I_ und I. entstanden sind^. an den Addierer AD. einen

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Anhall-Taktimpuls ACP ab. Der Addierer AD₄ und das Schieberegister SR. zählen nacheinander die Anhall-Taktimpulse und geben dabei die Anhall-Wellenform des Hüllkurvenspeichers 10 aus. Wenn der gezählte Wert 16 erreicht hat, wird ein Ausgangssignal "1" von der ODER-Schaltung ORg erzeugt und der Anhall-Taktimpuls ACP wird von der UND-Schaltung A_1n nicht mehr durchgelassen. Der Anhall-Taktimpuls ACP kann bei den nachfolgenden Zählungen die UND-Schaltung A_1n nicht mehr passieren. Demnach wird die Zählung beendet und die bei der Adresse 16 des Hüllkurvenspeichers 21 gespeicherte Amplitude wird weiterhin ausgelesen. Auf diese Weise ist der Aufrechterhaltungszustand erreicht.

In diesem Stadium erhält die UND-Schaltung A₁₁ ein "1"-Signal von der ODER-Schaltung OR,- und ein weiteres "1"-Signal, das durch Inversion des Ausgangssignals "0" der UND-Schaltung A_g durch den Inverter I₃ entstanden ist. Wenn das Abkling-Startsignal DS dem Auswahltor 103 zugeführt wird, läuft der Abkling-Taktimpuls DCP durch die UND-Schaltung A₁₁ und gelangt zum Addierer AD.. Dadurch wird bewirkt, daß der Hüllkurvenzähler die Zähloperation für die Zählwerte nach 16 wieder aufnimmt und die Abkling-Wellenform aus dem Hüllkurvenspeicher 101 ausgelesen wird. Wenn der gezählte Wert 63 erreicht hat, werden alle Eingänge der UND-Schaltung A_g zu "1", so daß die UND-Schaltung Ag am Ausgang ein "1"-Signal erzeugt. Die UND-Schaltung A₁₁ hört auf, den Abkling-Taktimpuls DCP durchzulassen und die Zähloperation wird beendet. Das Auslesen der Hüllkurven-Wellenform ist auf diese Weise beendet.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird das Abkling-Start-

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signal DS bei einem Zählwert erzeugt, der größer ist als 16. Wenn das Abkling-Startsignal erzeugt wird, bevor die Anhall-Wellenform vollständig erzeugt worden ist, d.h. wenn die Taste losgelassen wird unmittelbar nachdem sie gedrückt wurde, läßt die UND-Schaltung A₁₁ den Abkling-Taktimpuls DCP nicht durch, weil das Ausgangssignal "0" von der ODER-Schaltung OR, noch an der UND-Schaltung A.... ansteht. Die Abkling-Wellenform wird daher nicht ausgelesen, bevor das Auslesen der Anhall-Wellenform beendet ist, sie kann jedoch unmittelbar nach Beendigung des Auslesens der Anhall-Wellenform erzeugt werden.

Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR_g wird dem Tasten-Zuordner 5 als ein Signal AF zugeführt, das die Beendigung der Anhall-Phase kennzeichnet, wogegen das Ausgangssignal der UND-Schaltung A„ dem Tasten-Zuordner als ein Signal DFI zugeführt wird, das die Beendigung des Abklingens kennzeichnet.

Der Anhall-Taktimpuls ACP und der Abkling-Taktimpuls DCP werden jeweils durch unterschiedliche Oszillatoren erzeugt, die für jede der oberen, unteren und Pedaltastaturen separat vorgesehen sind. Diese Taktimpulse, die für jede der Tastaturen erzeugt werden, werden von einem Taktwähler 104 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Tastatursignal (UE, LE oder PE) ausgewählt und danach dem Wähltor 103 zugeführt. Diese Konstruktion ermöglicht eine Verstellung der Anhall- oder Abkling-Zeit.

Der Hüllkurvenspeicher 101 ist so aufgebaut, daß an den jeweiligen Abtastpunkten der Hüllkurve analoge Ampli-

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tudenspannungen in Abhängigkeit von digitalen Adressen ausgelesen werden, um eine analoge Hüllkurve zu erzeugen. Diese Hüllkurve wird den jeweiligen Hüllkurvenspeichern WM₁ bis WM₁- der Wellenform-Speichergruppen 13a, 13b zugeführt, wo sie in der Schaltung zur Erzeugung der Amplitudenspannungen für die Wellenform-Abtastpunkte als Spannungsquelle verwandt wird. Demnach ändert sich die Versorgungsspannung in der Schaltung zur Erzeugung der Amplitudenspannungen für die Wellenform-Abtastpunkte in jedem der Speicher WM₁ bis WM₁₂ entsprechend der Amplitudenänderung der Hüllkurve. Dadurch ändert sich die Amplitudenspannung im Abtastpunkt bei der von jedem der Speicher WM₁ bis WM₁„ ausgelesenen Wellenform des Musiktons. Wenn beispielsweise keine Hüllkurvenform aus dem Hüllkurvenspeicher 101 ausgelesen wird, ist die Versorgungsspannung an den Wellenformspeichern WM₁ bis WM₁ ~ 0, so daß kein Musikton ausgelesen wird. In der beschriebenen Weise werden die Amplitudenwerte der Wellenformen aus den Speichern WM₁ bis WM₁₂ entsprechend der Wellenform der Hüllkurve ausgelesen, wodurch die Hüllkurvensteuerung der Wellenform des Musiktons erfolgt.

Die oben beschriebenen Formgebungen des Musiktons und die Hüllkurvensteuerung werden synchron im time-sharing-Betrieb in bezug auf jeden der Kanäle durchgeführt.

Abrundungssteuervorgang

Wenn bei dem vorliegenden elektronischen Musikinstrument eine dreizehnte Taste gedrückt ist, während sämtliche dem Kanal (zwölf Noten) zugeordneten Noten reproduziert werden, wird eine der zwölf Noten, die auf die nächste

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Stufe abgeschwächt worden ist, d.h. abgeklungen oder im Amplitudenniveau gefallen, detektiert und die Klangerzeugung dieser detektierten Note wird beendet, um die dreizehnte Note zu reproduzieren. Dieser Steuervorgang wird im folgenden als "Abrundungssteuervorgang" bezeichnet.

Der Abrundungs-Steuervorgang kann durchgeführt werden, wenn und sobald die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

(1) Sämtliche zwölf Noten werden reproduziert,

(2) eine der Noten ist abgeschwächt, und

(3) die dreizehnte Taste ist gedrückt.

Für die Prüfung, ob Bedingung (1) erfüllt ist oder nicht wird von der ODER-Schaltung OR. (Fig. 4) über die ODER-Schaltung OR₅ einem Speicher ABM (all-busy memory) ein neues Eintastsignal zugeführt und in diesem Speicher gespeichert. Während sämtliche zwölf Noten gespielt werden, sind alle Kanäle des Speichers ABM "1". Eine UND-Schaltung Α.~ empfängt sämtliche Bit-Ausgangssignale des Speichers ABM und erzeugt an ihrem Ausgang ein Belegtsignal ABU. Dieses Signal ABU zeigt an, daß mindestens einer der Kanäle nicht belegt ist, wenn es "0" ist, und daß alle Kanäle belegt sind, wenn es "1" ist.

Hinsichtlich Bedingung (2) wird das Ausgangssignal DS des Austastspeichers KFM einem der Eingänge einer UND-Schaltung A₁₃ zugeführt, denn der Austastspeicher KFM speichert in jedem seiner Kanäle ein "1"-Signal entsprechend demjenigen Kanal, der sich in einem Austastzustand befindet. Die UND-Schaltung A₁₃ erhält an ihrem

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anderen Eingangsanschluß das Anhall-Beendigungssignal AF von dem Hüllkurvenzähler. Wenn die Signale DS und AF beide "1" sind, zeigt dies an, daß der Klang dieses Kanals sich abschwächt. Das Signal AF wird der UND-Schaltung A₁₃ zugeführt, um nach Beendigung des Anhallzustandes den Abklingzustand zu erzeugen.

Wenn einer der Kanäle im Abklingen ist, wird die Ausgangs-"1" der UND-Schaltung A₁₃ einem Abklingspeicher DCM zugeführt und in diesem gespeichert. Die Speicherung der "1" in einem der Kanäle des Abklingspeichers DCM bewirkt, daß eine ODER-Schaltung OR7 ein Ausgangssignal "1" erzeugt und dadurch die Erkennung der Bedingung (2) ermöglicht. Dieses Ausgangssignal wird im folgenden als "Irgendein-Abkling-Signal" bezeichnet.

Im folgenden wird nun die Erkennung der Bedingung (3) erläutert. Wenn die dreizehnte Taste gedrückt wird, wird an einen der Eingänge der UND-Schaltung A. das Tastendatensignal KD angelegt. In der Zwischenzeit wird das am anderen Eingangsanschluß der UND-Schaltung A. anstehende Belegtsignal zu "1", weil das Tastendatensignal KD, das an der UND-Schaltung A₄ ansteht, das Tastendatensignal eines neuen Tastenadressen-Kodewortes ist, das nicht in den Tastenadressenspexcher gespeichert ist. Demnach erzeugt die UND-Schaltung A₄ ein neues Tastendatensignal "1", Dieses "1"-Signal wird über eine UND-Schaltung A₁₄ einer UND-Schaltung A₁,- zugeführt. Dieses Ausgangssignal repräsentiert das Drücken einer dreizehnten Taste.

Wenn die Bedingungen (1), (2) und (3) in der vorstehend

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beschriebenen Weise sämtlich erfüllt sind, werden alle Eingangssignale der UND-Schaltung A₅ "1" und bewirken, daß die UND-Schaltung A₁₅ ein Ausgangssignal "1" erzeugt, das einem Flip-Flop FF _Q zugeführt wird und dieses setzt. Der Setzausgang des Flip-Flops FF. ist über eine UND-Schaltung A_1fi mit einem Anschluß TS verbunden und das entsprechende Signal wird als Abrundungs-Startsignal TS bezeichnet.

Wenn nach der vorliegenden Erfindung eine neue Manualtaste gedrückt wird, während elf Manualtöne bereits erzeugt werden, wird die Reproduktion desjenigen Manualtones, der auf den nächsten Grad abgeschwächt worden ist, abgebrochen und die Reproduktion des neuen Manualtones wird begonnen. Dies ist die Abrundungsoperation für die Manualtasten. Was die Pedaltöne angeht, so werden niemals zwei oder mehr Pedaltöne gleichzeitig reproduziert. Wenn demnach eine neue Pedaltaste gedrückt wird, während ein anderer Pedalton reproduziert wird, kann nur dann der alte Pedalton abgebrochen und der neue Pedalton gespielt werden, wenn der alte Pedalton bereits abgeschwächt ist.

Zunächst wird der Abrundungsvorgang für die Manualtöne beschrieben. Die Erkennung des Voll-Belegt-Zustandes wird für diesen Zweck auf die Erkennung von Tonreproduktionen in den zweiten bis zwölften Kanälen beschränkt. Die UND-Schaltung A₁ „ empfängt jedoch Ausgangssignale von sämtlichen Stufen des Speichers ABM und ein VoIl-Belegt-Zustand wird nicht erkannt, wenn ein Pedalton nicht reproduziert wird. Der Speicher ABM ist daher derart ausgebildet, daß er in seinem ersten Kanal unabhängig von der Reproduktion eines Pedaltones eine "1"

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speichert. Dies geschieht, indem das Pedalkanalsignal PCH in dem ersten Kanal des Speichers ABM über die ODER-Schaltung OR₅ gespeichert wird, wenn das Signal PCH "1" ist.

Die UND-Schaltung A_1g erhält an einem ihrer Eingänge Signale, die nur die Manualtasten betreffen. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Schaltung so konstruiert ist, daß die UND-Schaltung A₁₄ ein neues Tastendatensxgnal von der UND-Schaltung A₄ an einem ihrer Eingänge und das Signal PSC an ihrem anderen Eingang erhält. Wenn das Ausgangssignal der UND-Schaltung A. ein Signal für einen Pedalton ist, läßt die UND-Schaltung A₁₄ es nicht durch, wogegen sie ein Signal für eine Manualtastatur durchläßt und der UND-Schaltung A₁₅ zuführt.

Der Abklingspeicher DCM ist so aufgebaut, daß er in seinem ersten Kanal kein "1"-Signal speichert, das den Abklingzustand kennzeichnet, wenn der abklingende Ton ein Pedalton ist. Da das Signal PCH einem der Eingänge der UND-Schaltung A._ zugeführt wird, wird ein "1"-Signal von der ODER-Schaltung OR₇ nur dann erzeugt, wenn einer der Manualtöne am Abklingen ist.

Das Abrundungs-Startsignal TS wird einem Abrundungstor 105 des ersten Musiktongenerators 1 zugeführt. In dem Abrundungstor 105 und einem Abrundungszähler, der in Fig. 9 als Schaltungsteil b dargestellt ist, werden die Zählinhalte eines jeden Zählers des Hüllkurvenzählers 102 sequentiell an jeden Kanal eines Schieberegisters SR₅ aus zwölf Stufen zu je 7 Bit übertragen und dort gespeichert. Wenn das oben beschriebene Signal TS ange-

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legt wird, werden die UND-Tore AK₁ bis AK₇ geschlossen und die UND-Tore AK₀ bis AK₁₄ geöffnet, so daß eine Rückkopplungsschleife gebildet wird. Der Abrundungsζähler wird somit von dem Hüllkurvenzähler 102 getrennt und das Zählen wird in jedem Kanal beschleunigt, indem über die UND-Schaltung A, eine Taktimpulsfolge CL mit hoher Folgefrequenz an den Addierer AD₅ gegeben wird.

Wenn die Note eines bestimmten Kanals bis auf die nächste Stufe abgeschwächt worden ist, erzeugt der entsprechende Kanal des Abründungszählers ein Übertragssignal CA.

Dieses Signal CA wird in einem entsprechenden Kanal des Überflußspeichers OVM des Tasten-Zuordners 5 über eine UND-Schaltung A₁₇ (Fig. 4) gespeichert. Dieser Speicher OVM besteht aus einem Schieberegister mit zwölf Wörtern zu je 1 Bit und der Ausgang der letzten Stufe des Schieberegisters ist auf den Eingang rückgekoppelt. Wenn das "1"-Signal in irgendeinem Kanal des Überflußspeichers OVM gespeichert ist, wird das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 0R₀ "1", weil die ODER-Schaltung 0R_o die Ausgangs-

O O

signale sämtlicher Stellen des Überflußspeichers OVM erhält. Die Ausgangs-"!" der ODER-Schaltung 0R_g zeigt an, daß ein übertrag, d.h. ein Überfluß, in einem der Kanäle des Abründungszählers aufgetreten ist und wird im folgenden als "Irgendein-überfluß-Signal" bezeichnet. Dieses Signal wird durch einen Inverter invertiert und einer UND-Schaltung A , zugeführt. Die UND-Schaltung A_1g erzeugt am Ausgang ein "0"-Signal und hält dadurch die beschleunigte Zählung des Abründungszählers 106 (Fig. 9) an.

Wenn das "!"-Signal von dem Überflußspeicher OVM erzeugt

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wird, wird das Signal OVF einem der Eingänge einer UND-Schaltung A.g zugeführt. Wenn das Ausgangssignal der UND-Schaltung A. zu dieser Zeit dem anderen Eingang der UND-Schaltung A_{1 g} zugeführt wird, erzeugt die UND-Schaltung A₁₈ ein "1"-Signal. Dieses "1"-Signal wird dem Tastenadressen-Signalspeicher KAM und dem Belegtspeicher BUM über die ODER-Schaltung 0R_g zugeführt und löscht den Inhalt der entsprechenden Kanäle in diesen Speichern. Das "1"-Signal wird ferner dem Eintastspeicher KOM, dem Austastspeicher KFM und dem Tor G des Abklingspeichers DCM über die ODER-Schaltung OR₁₀ zugeführt und löscht den Inhalt der entsprechenden Kanäle dieser Speicher. Ferner wird das "1"-Signal dem Überflußspeicher OVM über die ODER-Schaltung OR₁₁ zugeführt und löscht den Inhalt des entsprechenden Kanals dieses Speichers. Daher wird die Erzeugung des Tones dieses Kanals beendet und die neue dreizehnte Note (tatsächlich die zwölfte Note der Manualtastatur) wird gespielt, nachdem die die dreizehnte Note betreffende Information eingespeichert ist (d.h. die Information, die der zwölften Note der Manualtastatur zugeordnet ist).

Wenn der Pedalton bei der Inbetriebsetzung des Abrundungszählers 106 sehr stark gedämpft ist, wird von dem ersten Kanal des Zählers ein Übertragssignal CA erzeugt. Es wurde jedoch Vorsorge getroffen, um zu verhindern, daß das Übertragssignal in den ersten Kanal des Überflußspeichers OVM gelangt, denn dieses Übertragssignal CA steht in keiner Beziehung zu dem Abrundungsvorgang für die Manualtöne. Aus diesem Grunde wird das Signal PCH einem der Eingänge der UND-Schaltung A_ zugeführt. Da das Signal PCH "0" ist, läßt die UND-Schaltung A₇

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das Übertragssignal CA des ersten Kanals nicht durch und der erste Kanal des Überflußspeichers OVM bleibt stets in einem "0"-Zustand. Dieses Ausgangssignal veranlaßt daher den Überflußzähler 106, den überflußbetrieb, der nur in bezug auf die Manualtöne durchgeführt wird, einzustellen.

Als nächstes wird der Überflußbetrieb bezüglich der Pedaltöne erläutert. Wenn die der UND-Schaltung A _ zugeführten Signale AF, DS und PCH jeweils "1" sind, wird das Abklingen eines Pedaltones erkannt. Wenn wiederum das Ausgangssignal der UND-Schaltung A. und das Signal PCH "1" sind, zeigt dies an, daß eine neue Taste in der Pedaltastatur gedrückt worden ist. Wenn demnach sämtliche Eingangssignale der UND-Schaltung A₁„ "1" sind, wird ein Pedalton-Löschsignal von der UND-Schaltung A_1g erzeugt und über die ODER-Schaltung OR» dem Speicher KAM und den anderen Speichern zugeführt, um in diesen Speichern die Information des ersten Kanals zu löschen. Nun kann dem ersten Kanal eine neue Note zugeordnet werden.

Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung OR₁₀ wird den ersten und zweiten Musiktongeneratoren 1 und 2 als Zählerlöschsignal CC zugeführt, das den Inhalt des ersten Kanals in dem jeweiligen Zähler löscht.

Zweiter Musiktongenerator

Der zweite Musiktongenerator 2, der in Fig. 10 dargestellt ist, ist so aufgebaut, daß er das Tastenadressensignal KAD, das Anhall-Startsignal AS, das Abkling-Startsignal DS, das Signal UE, das das obere Manual kennzeichnet,

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das Signal LE, das das untere Manual kennzeichnet, das Signal PE, das die Pedaltastatur kennzeichnet, und das Zählerlöschsignal CC von dem Tasten-Zuordner 5 erhält. Die Signale werden für die verschiedenen Kanäle im Zeitmultiplexverfahren verarbeitet. Da der Abrundungsvorgang von dem Tongenerator 1 durchgeführt wird, braucht das Abrundungs-Startsignal dem Tongenerator 2 nicht zugeführt zu .werden. In dem Tongenerator 2 wird der Musikton ebenfalls unter Verwendung der Signale KA bis CC erzeugt und beendet. Es sind mehrere Gruppen von Tonfarben- und Lautstärken-Steuersystemen vorhanden,von denen jede einen statischen Kanal darstellt und zu denen jeweils ein spannungsgesteuertes Filter und ein spannungsgesteuerter Verstärker gehört, um mehrere Töne für die jeweiligen Kanäle zu erzeugen. Die Steuerung der Tonfarbe und der Lautstärke erfolgt für jede Tastatur getrennt und es ist ein statischer Tasten-Zuordner vorgesehen, der die Dynamisch-zu-statisch-Zuordnung auf Tastaturbasis (d.h. Neuzuordnung) vornimmt. Während im einzelnen die Steuersysteme für die Tonfarbe und die Lautstärke für den Parallelbetrieb in mehrfachen Exemplaren vorgesehen sind, ist die Zuordnung der zeitlich unterteilten Multiplexdaten in jedem Kanal derart erfolgt, daß Daten einer Taste einem Zeitfenster (Kanalzeit) zugeordnet worden sind, und es ist daher notwendig, die Töne der jeweiligen Zeitteilungs-Kanäle bestimmten Systemen (statischen Kanälen), die für die jeweilige Tastatur vorgesehen sind, neu zuzuordnen, um für verschiedene Tasten derselben Tastatur die Steuerungen der Tonfärbung und Lautstärke vorzusehen. Anderenfalls könnte das Problem entstehen, daß der Musikton, selbst wenn das obere Manual gespielt wird, als Ton des unteren Manuals reproduziert wird. Der zweite Tongenerator 2 ist daher so konstruiert, daß er (1) die Wellenform der Tonquelle formt, (2) die Neuzuordnung durchführt und (3) die Hüllkurvensteuerung zur Steuerung

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der Tonfarbe und Lautstärke vornimmt.

(1) Formgebung der von der Tonquelle gelieferten Wellenform

Die Konstruktionen des Frequenzinformationsspeichers 20 der Multiplikatoren 21a und 21b, der Wellenformzähler 22a, 22b, des Grundtondifferenzspeichers 27 und der Wählschaltung SU¹, SL¹, SP¹ für die Grundtondifferenz gemäß Fig. 10 sind dieselben, wie bei dem Frequenzinformationsspeicher 10, den Multiplikatoren 11a und 11b, den Wellenformzählern 12a und 12b, dem Grundtondifferenzspeicher 17 und den Wählschaltern SU, SL und SP für die Grundtondifferenz beim ersten Musiktongenerator 1 nach Fig. 5. Im einzelnen wird die Frequenzinformation F aus dem Frequenzinformationsspeicher 20 entsprechend dem Tastenadressensignal KD, das von dem Tasten-Zuordner 5 angelegt worden ist, ausgelesen, und das ausgelesene Frequenzsignal wird auf die Multiplikatoren 21a und 21b der jeweiligen Systeme verteilt. Die Multiplikatoren multiplizieren die Bestimmungswerte Pa¹ und Pb¹ für die Grundtondifferenz, die von dem Grundtonspeicher 27 ausgelesen werden, mit der Frequenzinformation F, um eine Frequenzinformation Fa¹ und Fb¹ zu erzeugen, die voneinander unterschiedliche Grundtöne darstellt. Die Frequenzinformation Fa¹ und Fb' wird nacheinander von den Wellenformzählern 22a und 22b integriert, und das Integrationsergebnis wird zum Auslesen der Amplitudenwerte an den Wellenformabtastpunkten aus den Wellenformspeichern 24a bis 25b benutzt. Die Bestimmungswerte P'a und P'b für die Grundtondifferenz, die den an den Wählschaltern

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SU¹ bis SP¹ der jeweiligen Tastaturen eingestellten Cent-Werten entspricht, wird aus dem Grundtondifferenzspeicher unter Zeitsteuerung der Tastatursignale UE bis PE in derselben Weise wie oben beschrieben ausgelesen. Die Einstellpositionen der Schalter SU bis SP und der Schaltung SU¹ bis SP¹ stimmen nicht immer miteinander überein. Die Schalter SU¹ bis SP¹ werden dagegen auf Positionen gestellt, die sich von den Positionen der Schalter SU bis SP unterscheiden, wenn von den beiden Musiktongeneratoren 1 und 2 unterschiedliche Schwebungen erzeugt werden sollen. Die Ausgangssignale der Wellenformzähler 22a und 22b werden als Adressensignale zum Auslesen der Amplitudenwerte an den jeweiligen Abtaststellen benutzt. Die Amplitudenwerte der Ursprungston-Wellenformen sind in den jeweiligen Wellenformspeichern 24a bis 25b gespeichert und diese Adressensignale können in beliebigen Tonbereichen durch Chorwechsler 23a, 23b eingestellt werden.

Es sei nun angenommen, daß eine Periode der Wellenform der Ursprungstöne in den Wellenformspeichern 24a bis 25b 64 Abtastpunkte umfaßt. In diesem Falle muß jeder Wellenformspeicher 64 Adressen haben und jedes Adressensignal von den Wellenformzählern 22a und 22b muß eine Kapazität von 6 Bit haben.Da die Geschwindigkeit der Akkumulation durch die Zähler 22a und 22b konstant ist,erfolgt die Abtastung der Wellenform des Ursprungstones mit konstanter Geschwindigkeit.Durch konstantes Multiplizieren der Ausgangsdaten der Wellenformzähler 22a und 22b mit den Faktoren 2, 4 ... oder 1/2, 1/4 ...,d.h. mit einem Faktor von 2ⁿ (wobei η eine ganze Zahl darstellt) und durch Eingabe der mjt 2 multiplizierten Daten in die Wellenformspeicher 24a

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bis 25b erreicht man, daß die aus diesen Speichern ausgele* sene Wellenform der Tonquelle eine Frequenz vom 2ⁿ-fachen der Normalfrequenz hat und wechselt somit den Oktavenbereich (d.h.den Chor),in dem der Musikton gespielt wird.

Zur Multiplizierung der Ausgangsadressensignale der Wellenformzähler 22a und 22b mit dem Faktor 2 sind Chorwechsler 23a und 23b vorgesehen, von denen jeder eine Schiebeschaltung gemäß Fig. 11 enthält. Das Verschieben der Binärdaten um η Bits zur Seite der höherwertigen Stellen MSB ist gleichbedeutend mit einer Multiplikation mit 2 (wobei η = 1, 2, 3 ...ist), wogegen eine Verschiebung in Richtung der geringerwertigen Stellen LSB um η Bit gleichbedeutend mit einer Multiplikation mit 1/2ⁿ ist. In der dargestellten Weise sind mehrere UND-Schaltungen miteinander kombiniert und die vorbestimmten Bits der Ausgangsdaten des Wellenformzählers 22a oder 22b werden den jeweiligen UND-Schaltungen zugeführt. Die Ausgangssignale der jeweiligen UND-Schaltungen werden durch ODER-Schaltungen ORG zusammengefaßt und die Ausgangssignale dieser ODER-Schaltungsn werden Wellenformspexchern 24a und 25a (bzw. 24b und 25b) zugeführt. Die jeweiligen UND-Schaltungen erhalten ferner ein Signal, das den Betrag der Verschiebung kennzeichnet. Die Schaltung ist so konstruiert, daß der Bereich der Verschiebung, d.h. die betreffenden Chöre (Fußbereichregister)für jede der betreffenden Tastaturen eingestellt werden kann.Dies bedeutet, daß der einfüßige (1¹), zweifüßige (2¹), vierfüßige (4¹), achtfüßige (8¹) und sechszehnfüßige (16¹) Chor ausgewählt werden kann, wenn die Chorbestiiranungsschalter FSU, FSL und FSP für die jeweiligen Tastaturen betätigt worden sind. Da die

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Art der Tastatur, der die Daten, die jeweils von den Wellenformzählern 22a und 22b ausgesandt werden, angehören, durch die Tastatursignale UE- LE und PE bekannt ist, werden das Signal UE für die obere Tastatur, das Signal LE für die untere Tastatur und das Signal PE für die Pedaltastatur dem gemeinsamen Anschluß der betreffenden Schalter FSU, FSL und FSP über Pufferverstärker 26U, 26L und 26P zugeführt, so daß ein "1"-Signal an eine Leitung des für die betreffende Tastatur eingestellten Chores gegeben wird, um die entsprechenden UND-Schaltungen durchlässig zu machen und dadurch die Verschiebung zu bewirken, wenn ein bestimmtes Tastatursignal (UE, LE oder PE) erzeugt wird.

Die Systeme sind mit zwei Gruppen von Wellenformspeichern 24a, 24b bzw. 25a, 25b ausgestattet, um zwei verschiedene Arten von Ursprungswellenformen zu speichern, z.B. eine rechteckige Wellenform in den Speichern 24a und 24b, und eine Sägezahn-Wellenform in den anderen Speichern 25a 25b. Wie bei den oben erwähnten Wellenformspeichern WM. bis WM₁„ (s. Fig. 5), sind die Wellenformspeicher 24a bis 25b so konstruiert, daß sie an den Abtastpunkten die Amplitudenwerte als Analoggrößen in Abhängigkeit von den digitalen Adresseneingangssignalen auslesen. Das Ausgangssignal der Chorwechsler 23a und 23b wird jeweils Wellenformspeichern 24a, 24b und 25a, 25b zugeführt, um diese beiden Speichergruppen simultan zu beaufschlagen. Alternativ ist es auch möglich, Gruppen von UND-Schaltungen 28a, 28b, 28c und 28d (Fig. 12) an den Eingängen der verschiedenen Speicher 24a bis 25b vorzusehen, um die Speicher 24a bis 25b selektiv zu betreiben.

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Die Ursprungswellenformen, die aus den Wellenformspeichern 24a bis 25b ausgelesen werden, werden nacheinander einer Tonfarbensteuerung unterzogen. Zu diesem Zweck sind Signale, die abundante Harmonischenanteile enthalten, in den Speichern 24a bis 25b als Ursprungswellenformen gespeichert. Das Ausführungsbeispiel ist so konstruiert, daß die Auswahl der Ursprungswellenformen gleichzeitig mit der Auswahl der.Tonfarbe erfolgt- Daher werden die Gruppen der UND-Schaltungen 28a bis 28b entsprechend dem Auswahlsignal für den UrSprungston geöffnet.

Obwohl dies in Fig. 10 nicht dargestellt ist, enthält die Tonfarben-Auswahlschaltung gemäß Fig. 13 mehrere Tonfarben-Wählschalter 30a, 30b ... 3On, die so verbunden sind, daß vorzugsweise eine spezielle Tonfarbe ausgewählt wird. Wenn einer der Schalter geschlossen wird, wird an eine gemeinsame Busleitung (eine der Leitungen 31a bis 31n) eine positive Spannung gelegt, die diesem Schalter entspricht, um aus der Tonfarben-Wählschaltung Signale zu erzeugen, die verschiedenartig eingestellte Tonbestimmungselemente repräsentieren. Zwei Tonquellen-Wählsignale Ka und Kb sind über Dioden 32a bis 32n herausgeführt, die so gepolt sind, daß die positive Spannung jeweils auf den gewünschten dieser beiden Leiter gelegt wird. Für das Tonquellen-Auswahlsignal Ka wird eine Rechteckform verwandt, während für das Tonquellen-Auswahlsignal Kb ein Sägezahn benutzt wird. Fig. 13 zeigt die Tonfarben-Wählschaltung lediglich für eine Tastatur. Es ist klar, daß ähnliche Schaltungen für die jeweiligen · anderen Tastaturen vorgesehen sind, wobei die Auswahl einer Tonfarbe für jede Tastatur gesondert erfolgt.

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Die Tonfarben-Wählsignale für die jeweiligen Tastaturen werden den betreffenden Datenauswahlschaltungen 29, die in Fig. 12 dargestellt sind, zugeführt, so daß die UND-Schaltungen in der Datenauswahlschaltung 2 9 entsprechend den TastaturSignalen UE, LE und PE gesteuert werden und dabei die Tonquellen-Auswahlsignale Ka und Kb derjenigen Tastatur auswählen, welcher der der betreffenden Kanalzeit zugeordnete Ton angehört. Das Ausgangssignal von der Datenauswahlschaltung 29 wird entsprechenden Gruppen von UND-Schaltungen 28a bis 28d zugeführt. Es sei beispielsweise angenommen, daß nur eine Rechteckwelle für eine bestimmte Tastatur als Tonquelle ausgewählt wurde. Wenn die Chorwechsler 23a und 23b ein Adressensignal erzeugen, das einer der Tastatur angehörenden Taste entspricht, wird das Signal Ka synchron mit der Kanalzeit des Adressensignals zu "1", wogegen das Signal Kb "0" ist. Die Wellenformspeicher 24a und 24b erzeugen demnach hintereinander nur Rechteckwellen.

Die Tonquellensignale, die von den jeweiligen Wellenformspeichern 24a bis 25b ausgelesen werden, werden durch Widerstände Ra bis Rd gemischt und das resultierende Signal wird einer Ausgangsleitung zugeführt. Wenn eine maximale Anzahl von Tönen erzeugt werden soll, werden alle zwölf Töne von den Wellenformspeichern 24a bis 25b als Multiplexsignale im time-sharing-Betrieb abgerufen. Um die Tonfarbe, Lautstärke usw. unabhängig durch nachfolgende Schaltungen steuern zu können (z.B. um sie mit der Zeit zu verändern), müssen die Töne der jeweiligen Kanäle unabhängigen Systemen zugeordnet werden. Ferner müssen die Töne unabhängigen Gruppen fiir die jeweiligen Tastaturen zugeordnet werden, um die Töne und die Laut-

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stärke in bezug auf die einzelnen Tastaturen unabhängig einstellen zu können.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dem oberen Manual sieben Kanäle, dem unteren Manual sieben Kanäle und der Pedaltastatur ein Kanal der Systeme zur Steuerung der Tonfarbe und Lautstärke zugeordnet. Dies bedeutet, daß die maxiamle Anzahl von Tönen an dem oberen Manual sieben, an dem unteren Manual sieben und an der Pedaltastatur eins beträgt. Da jedoch die Schaltung so konstruiert ist, daß die Töne von zwölf Kanälen, die durch den Tasten-Zuordner 5 zugeordnet sind, neu zugeordnet werden, übersteigt die Gesamtzahl der zu reproduzierenden Töne nicht zwölf.

In Fig. 10 sind sieben Abtast-Halteschaltungen SH₁ bis SH₇ für das obere Manual parallelgeschaltet. Sieben weitere Abtast--Halteschaltungen SH„ bis SH₁₄ sind für das untere Manualsystem parallelgeschaltet und eine Abtast-Halteschaltung SH₁ ^ ist für die Pedaltastatur vorgesehen. Die Abtast-Halteschaltungen SH₁ bis SH₁₅ werden jeweils mit zeitgesteuerten Multiplexsignalen MS für zwölf Töne versorgt, die von den Wellenformspeichern 24a bis 25b geliefert werden, um die Wellenformspeicher abzutasten und die gespeicherten Werte synchron mit den Kanalzeiten der jeweiligen Töne gespeichert zu halten. Welches der Tastatursysteme abtastet und den abgetasteten Wert festhält, wird durch das Tastatursignal UE, LE und PE festgelegt, das synchron mit den im Zeitmultiplexbetrieb erzeugten Tonquellen-Wellenformsignalen MS erzeugt wird. Ein Kanal in der betreffenden Tastatur, deren Abtast- und Halteschaltungen

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SH. bis SH₇ oder SH bis SH.. das Signal zugeordnet werden sollte, kann jedoch nicht durch Zeitsteuerung des Signals MS allein bestimmt werden, weil der Tasten-Zuordner 5 die Zuordnung der Töne unabhängig von der jeweiligen Tastatur vornimmt. Aus diesem Grunde ist die Schaltung des zweiten Tongenerators 2 so konstruiert, daß sie die Signale der jeweiligen Kanäle, die von der Zuordnungsschaltung 5 erzeugt worden sind, Kanälen (im vorliegenden Falle sieben Kanälen) für die jeweiligen Tastaturen neu zuordnet. Obwohl in dem Tasten-Zuordner die Töne Kanälen zugeordnet sind, die auf Zeitbasis unterschieden werden können, werden in dem zweiten Tongenerator 2 diese zugeordneten Töne Kanälen (Steuersystemen für die Tonfarbe und die Lautstärke der jeweiligen Tastatur) neu zugeordnet, die parallelgeschaltet sind und in Form statischer Kanäle identifiziert werden können. Für die Unterscheidung der in dem zweiten Tongenerator 2 verwendeten Kanäle von den Kanälen, denen Signale von dem Tasten-Zuordner 5 zugeordnet werden, werden die ersteren nachfolgend als "statische Kanäle" bezeichnet.

2. Vorgang der Neuzuordnung

Da nur ein Ton des ersten Kanals der Pedaltastatur zugeordnet ist, ist es nicht erforderlich, diesen Ton neu zuzuordnen. Das Tonquellensignal MS der Pedaltastatur kann dem Tonfarben- und Lautstärken-Steuersystem der Pedaltastatur zugeordnet werden, indem das Signal von der Abtast- und Halteschaltung SH₁,- synchron mit der Zeittastung gesteuert wird, mit der das Signal PE der Pedaltastatur ausgesandt wird.

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Zum Zwecke der Neuzuordnung der Töne des oberen und des unteren Manuals sind ein statischer Tasten-Zuordner 40 für das obere Manual und ein statischer Tasten-Zuordner 50 für das untere Manual vorgesehen (s. Fig.10).Der Tasten-Zuordner 4 0 für das obere Manual wählt nur eines der ²Oihall-Startsignale AS aus, das sich in Synchronisierung mit dem Signal UE des oberen Manuals befindet und ordnet das Signal AS der ausgewählten Kanalzeit neu einem der sieben parallelen Kanäle für das obere Manual zu, ohne einen Verlust an Kanalidentität. Uenn das Signal AS in einer vorgegebenen Kanalzeit erzeugt v/ird, kennzeichnet es die Tatsache, daß die gedrückte Taste diesem Kanal zugeordnet wird. Die Auswahl des Anhall-Startsignals AS bedeutet, daß das ausgewählte Anhallsignal sich auf eine Taste des oberen Manuals bezieht. Anders ausgedrückt: das Signal einer Kanalzeit des oberen Manuals wird entsprechend den jeweiligen statischen Kanälen einer von sieben Ausgangslei*- tungen zugeführt. Der Tasten-Zuordner 50 für das untere Manual ordnet das Signal AS der Kanalzeit synchron mit dem Signal LE der unteren Tastatur dem statischen Kanal für die untere Tastatur neu zu. Da die Tasten-Zuordner 40 und 50 den gleichen Aufbau haben und in gleicher Weise arbeiten, wird nur der Tasten-Zuordner 40 für das obere Manual im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben.

Wie Fig. 14 zeigt, enthält der Tasten-Zuordner 40 Registereinheiten 401 bis 407 für die Neuzuordnung, die jeweils einem der ersten bis siebten Kanäle entsprechen. Obwohl die Registerschaltung 401 für die Neuzuordnung nur für den ersten statischen Kanal detailliert dargestellt ist, ist klar, daß die anderen Registrierschaltungen 402 bis 407 dieselbe Schaltungskonstruktion haben. Wenn

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die Tonerzeugung einem bestimmten festen Kanal zugeteilt ist, wird ein binäres "1"-Signal in dem Verzögerungs-Flip-Flop 47 der Registrierschaltung 401 bis 407 gespeichert, die dem jeweiligen Kanal entspricht. Die Registrierung erfolgt unter Zeitsteuerung durch die Taktimpulse zur Steuerung des Neuzuordnungsvorganges. Wie Fig. 15 (b) zeigt, hat jeder der Taktimpulse CL. bis CL.-- eine Impulsbreite, die zwölf Haupttaktimpulsen φ (s. Fig. 15 (a)) entspricht, d.h. der Länge einer Tastenzeit, und die Taktimpulse CL₁ bis CL₁₇ werden sequentiell in Synchronisation mit den jeweiligen Erscheinungszeiten der Tastentaktimpulse erzeugt. Auf diese Weise steht jeder der Taktimpulse CL₁ bis CL₁₇ während eines Intervalls von der ersten Kanalzeit bis zur zwölften Kanalzeit an und wenn ein Taktimpuls CL₁ am Ende der zwölften Kanalzeit abbricht, baut sich der nächste Taktimpuls CL^ zu Beginn der nächsten ersten Kanalzeit auf. Auf diese Weise werden die Taktimpulse sequentiell erzeugt. Entsprechend der Dauer eines jeden Taktimpulses ist CL₁ bis CL₇ gleich sieben Tastenzeiten.

Die Bedingungen für die Neuzuordnung sind die folgenden: (A¹) Daß eine Taste gedrückt ist, und ein zu der betreffenden Taste gehörender Ton von dem Tasten-Zuordner 5 einem bestimmten Kanal zugeordnet ist..., d.h. das Anhall-Startsignal AS ist "1".

(B¹) Daß die Taste noch nicht losgelassen wurde ..., d.h. das Abkling-Startsignal DS ist "0". (C) Daß die Taste dem oberen Manual angehört ( im Falle des Tastenumsetzers 50 dem unteren Manual) ..., d.h. daß das Signal UE der oberen Tastatur "1" ist (im Falle des Tasten-Zuordners 50 das Signal LE des

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unteren Manuals).

(D¹) Daß die Taste von dem Tasten-Zuordner 40 noch nicht neu zugeordnet worden ist (noch in keiner der Registrierschaltungen 401 bis 407 registriert ist) ..., d.h. das Signal AA₂ ist "0".

(E¹) Daß unter den sieben festen Kanälen für das obere Manual ein leerer Kanal vorhanden ist, der noch keinem zu erzeugenden Ton zugeordnet wurde . .., d.h. eine der Registrierschaltungen 401 bis 407 steht zur Registrierung zur Verfügung.

Die vier Bedingungen A¹ bis D¹ können durch die UND-Schaltung 41, deren Eingänge die Signale AS, DS, UE und AA„ empfangen, erkannt werden. Wenn die Bedingungen A¹ bis D'erfüllt sind, erzeugt die UND-Schaltung 41 am Ausgang ein "1"-Signal, das parallel an die Zuordnungs-Registrierschaltungen 401 bis 407 gelegt wird, um diese in den Setz-Zustand zu versetzen. Da die Taktimpulse CL.. bis CL₇ zur Steuerung der Neuzuordnung den Zuordnungs-Registrierschaltungen 401 bis 407 zugeführt werden, werden diese Schaltungen sequentiell durch die Taktimpulse eingeschaltet.

Es sei nun angenommen, daß die Inhalte der Zeitteilungskanäle 1 bis 12,denen durch den Tasten-Zuordner 5 Signale zugeordnet sind, wenn sie nur durch die Kennzeichnung der Art der Tastatur ausgedrückt werden, das in Fig. 16 dargestellte Muster haben, in dem U das obere Manual, L das untere Manual und P die Pedaltastatur kennzeichnen. Die Tastatursignale UE, LE und PE werden von dem Tasten-Zuordner im time-sharing-Betrieb gemäß Fia. 16(a) ausgegeben. Andere Signale KAD-CC werden synchron mit diesen

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Tastatursignalen ausgegeben. Zur besseren Erläuterung sei nun angenommen, daß noch keine der Registrierschaltungen 401 bis 407 die Registrierung der Neuzuordnungen der Signale vorgenommen hat.Dabei sei eine Tastenzeit betrachtet, in der der Taktimpuls CL₁ unter diesen Bedingungen im "1"-Zustand ist. Zu dieser Zeit ist nur die Registrierschaltung 401, die dem ersten statischen Kanal zugeordnet ist, in arbeitsfähigem Zustand (für die Registrierung verfügbar) ,weil die anderen Taktimpulse CL₂ bis CL₇ im ¹¹O"-Zustand sind. Es sei ferner angenommen, daß ein invertiertes Signal C des Löschsignals C zu dieser Zeit "1" ist.

Wenn die Bedingungen A¹ bis D¹ zur Zeit der zweiten Kanalzeit erfüllt sind, erzeugt die UND-Schaltung 41 am Ausgang ein "1"-Signal, das einem Eingang der UND-Schaltung 4 3 der Registrierschaltung 401 zugeführt wird, und als Setzsignal SET wirkt. Der andere Eingang der UND-Schaltung 43 führt "1"-Signal, das durch Invertieren des Ausgangssignals der Flip-Flop-Schaltung 47 durch einen Inverter erzeugt wird. Da das invertierte Löschsignal C und das Taktsignal CL₁ ebenfalls "1"-Signale sind, wird am Ausgang der UND-Schaltung 43 ein "1"-Signal erzeugt, das der Flip-Flop-Schaltung 47 über eine ODER-Schaltung 46 zugeführt wird, um sie vorzubereiten. Gleichzeitig wird ein "1"-Signal über eine ODER-Schaltung 45 einem Kodierer 420 zugeführt. Als Antwort auf das von der Registrierschaltung 401 über die ODER-Schaltung 45 kommende Eingangssignal erzeugt der Kodierer 420 ein 3-Bit-Kodesignal, das den ersten statischen Kanal kennzeichnet. Dieses Signal wird einem Schieberegister 421 mit einem Umfang von zwölf Stufen zu je 3 Bit zugeführt.

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Der Kodierer 420 wird durch eine Kombination der Eingangsleitungen von drei ODER-Schaltungen gebildet, die vereinfacht dargestellt sind. Die ODER-Schaltung ist durch das in Fig. 17(a) dargestellte Symbol gekennzeichnet. Die UND-Schaltung und der Inverter sind durch die Symbole in Fig. 17(b) bzw. 17(c) gekennzeichnet. Wenn eine ODER-Schaltung oder eine UND-Schaltung eine größere Zahl von Eingängen hat, wie in Fig. 17(d) dargestellt ist, sind die Eingangsanschlüsse in der in Fig. 17(e) dargestellten Weise zur Vereinfachung der Darstellung gezeichnet. Wenn beispielsweise eine ODER-Schaltung sechs Eingänge 1 bis 6 besitzt, sind diese Eingänge zu einer einzigen Leitung der Eingangsseite der ODER-Schaltung geführt, wie es in Fig. 17(e) dargestellt ist. Die Kreuzungspunkte zwischen der Einzelleitung und den sechs Eingangsleitungen sind mit kleinen Kreisen gekennzeichnet.

Der Anschluß der Eingänge der ODER-Schaltung des Kodierers 420 in Fig. 14 ist im Hinblick auf Fig. 17(e) leicht verständlich.

Das Schieberegister 421 ist so aufgebaut, daß der Schiebevorgang sequentiell durch die Folge der Haupttaktimpulse φ erfolgt, so daß das von dem Kodierer 420 kommende Kodesignal um eine Tastenzeit (entsprechend 12 Bits des Haupttaktes φΛ verzögert wird, und das verzögerte Kodesignal am Ausgang erscheint. Die Folge davon ist, daß die Kanalzeiten der Eingangs- und Ausgangssignale des Schieberegisters 421 zusammenfallen. Durch den Dekodierer 422 wird das Ausgangssignal des Registers 421 dekodiert, so daß entsprechend dem Inhalt des Kodewortes an einer von sieben Ausgangsleitungen,die den jeweiligen festen Kanälen

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entsprechen, ein Ausgangssignal erscheint. Der Dekodierer 422 besteht aus einer UND-Schaltung und einem Inverter. Die sieben Ausgangsleitungen des Dekodierers 422 sind jeweils entsprechend den betreffenden festen Kanälen mit den Registrierschaltungen 401 bis 407 verbunden und ferner an die Flip-Flop-Schaltungen 431 bis 437 angeschlossen, die durch die Impulse des Haupttaktes Φ_Λ verzögert werden und von denen die Signale CH₁ bis CH_ der statischen Kanäle parallel erzeugt werden.

Das der Flip-Flop-Schaltung 47 der Registrierschaltung 401 zugeführte Setz-Signal wird durch den Haupttaktimpuls ίζί. verzögert und anschließend von der Flip-Flop-Schaltung während der Zeit der dritten Kanalzeit erzeugt. Dieses Ausgangssignal "1" wird der UND-Schaltung 42 und auch der UND-Schaltung 43 über einen Inverter zugeführt, um die UND-Schaltung 43 undurchlässig zu machen. An den anderen Eingang der UND-Schaltung 44 wird das Ausgangssignal des ersten festen Kanals des Dekodierers 422 über einen Inverter gelegt. Da jedoch nach dem Setzen der Flip-Flop-Schaltung 47 1 Kanalzeit noch nicht verstrichen ist, wird an die UND-Schaltung 44 ein "1"-Signal gelegt. Als Ergebnis erzeugt die UND-Schaltung am Ausgang ein "1"-Signal, das die Flip-Flop-Schaltung 47 wieder über die ODER-Schaltung 46 setzt. Auf diese Weise hält sich die Flip-Flop-Schaltung unter Speicherung des "1"-Signals selbst.

Wenn nach dem Verstreichen einer Tastenzeit die zweite Kanalzeit erreicht ist, erzeugt das Register auf die oben beschriebene Weise ein verzögertes Kodesignal. Da die ODER-Schaltung 48 drei Ausgangsbits von dem Schiebe-

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register 421 erhält, detektiert sie die oben beschriebene Bedingung D¹. Wenn das Signal dieser Kanalzeit bereits neu zugeordnet worden ist, würde dasselbe Kodesignal (wozu nicht 000 gehört) durch das Register 421 erzeugt und dadurch würde die ODER-Schaltung 48 ein "1"-Signal erzeugen. In anderen Worten: die Tatsache, daß das Ausgangssignal AA„ der ODER-Schaltung 48 0 ist, bedeutet, daß die Bedingung D¹ erfüllt ist. Wenn das Register 421 das Kodesignal des ersten festen Kanals erzeugt, wird das Ausgangssignal AA„ der ODER-Schaltung 48 "1", wodurch die UND-Schaltung 41 undurchlässig wird, mit dem Ergebnis, daß kein Setzsignal SET erzeugt wird. Es wird jedoch ein "1"-Signal vom Dekodierer an einen Eingang der UND-Schaltung 42 der Registrierschaltung 401 gelegt. Auf diese Weise wird die UND-Schaltung 44 undurchlässig und die Selbsthalteschleife für die Flip-Flop-Schaltung wird zeitweilig unterbrochen, jedoch hält die Bedingung der UND-Schaltung 42 (Signal C= 1), so daß das Ausgangssignal "1" der UND-Schaltung 42 der Flip-Flop-Sch-altung 47 über die ODER-Schaltung 46 zugeführt wird, wodurch die Flip-Flop-Schaltung gesetzt wird.

Auf diese Weise wird der Speicherinhalt der Flip-Flop-Schaltung 47 bewahrt. Diese Bedingung der Speicherung des "1"-Signals in derFlip-Flop-Schaltung 47 bildet die Neuzuordnung des Signals (Tones) einer bestimmten Kanalzeit zu einem entsprechenden festen Kanal.

Die Signale CH₁ bis CH_ der jeweiligen statischen Kanäle, die auf diese Weise neu zugeordnet sind, werden jedoch nicht kontinuierlich erzeugt, sondern intermittierend

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in Synchronisation mit den ursprünglichen Kanalzeiten und entsprechen zeitlich den Zuordnungsvorgängen des Tasten-Zuordners 5. Dies bedeutet, daß das der UND-Schaltung 42 von dem Dekodierer 422 in der zweiten Kanalzeit zugeführte "1"-Signal dem Kodierer 420 wieder über die ODER-Schaltung 45 zugeführt wird, und daß dieses Signal nach einer Kanalzeit an der Ausgangsseite des Schieberegisters 421 in der zweiten Kanalzeit erscheint. In diesem Falle wird daher das Signal CH des ersten statischen Kanals nur in einem Zeitfenster der zweiten Kanalzeit erzeugt. Wie Fig. 16(b) zeigt, wird das von dem zweiten Tasten-Zuordner 5 zugeordnete Signal (der Ton) der zweiten Kanalzeit nunmehr dem ersten statischen Kanal der oberen Tastatur zugeordnet, und dieses erste Festkanalsignal CH₁ wird ausschließlich in dem Zeitfenster der zweiten Kanalzeit erzeugt. Die Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltungen 431 bis 437 am Ausgang haben den Zweck, die Ausgangssignale mit anderen Schaltungen (beispielsweise Wellenformgebungssystemen für den Musikton) zu synchronisieren und bilden kein wesentliches Element der vorliegenden Erfindung.

Es sei nun angenommen, daß die Tasten des oberen Manuals U durch den Tasten-Zuordner 5 in der in Fig. 16(a) dargestellten Weise der dritten Kanalzeit zugeordnet worden sind, daß die Bedingung der UND-Schaltung 41 erfüllt ist, daß das Setzsignal SET in der dritten Kanalzeit erzeugt worden ist, und daß der Taktimpuls CL. zur Steuerung der Neuzuordnung "1" ist. In diesem Falle würde die UND-Schaltung 43 der Registrierschaltung 401 undurchlässig, weil die Flip-Flop-Schaltung 47 der Registrierschaltung 401 ein "1"-Signal speichert. Die Be-

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dingung E' ist daher nicht erfüllt. Wenn die nächste Kanalzeit erreicht ist, wird der Taktimpuls CL₁ "1", so daß die Registrierschaltung 402 in den Arbeitszustand versetzt wird. Auch in dieser Tastenzeit wird das Setzsignal SET in gleicher Weise in der dritten Kanalzeit erzeugt. Da das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 47 der Registrierschaltung 402 "0" ist, zeigt dies an,, daß die Bedingung E¹ erfüllt ist. Demnach sind alle Bedingungen A' bis E¹ erfüllt und das Signal (der Ton) in der dritten Kanalzeit ist dem zweiten festen Kanal in derselben Weise wie oben beschrieben neu zugeordnet worden. Daher wird das zweite Kanalsignal CH„ synchron mit der dritten Kanalzeit erzeugt.

Auf diese Weise werden die Signale vom Tasten-Zuordner 5, die nach dem in Fig. 16(a) dargestellten System im Zeitmultiplexverfahren angegeben werden, den jeweiligen statischen Kanälen gemäß Fig. 16(b) neu zugeordnet. In dem Tasten-Zuordner 50 für das untere Manual werden die Signale in gleicher Weise den jeweiligen statischen Kanälen neu zugeordnet. Es ist einleuchtend, daß die Signale nicht immer in der Reihenfolge der Fig. 16(b) zugeordnet werden müssen, sondern daß sie auch in der Reihenfolge ihres Erscheinens zugeordnet werden können.

Wie Fig. 10 zeigt, wird das Signal PE der Pedaltastatur durch das Verzögerungs-Flip-Flop 60 um einen Taktimpuls verzögert und anschließend als Pedalkanalsignal CHP verwendet. Ähnlich wie bei den oben erläuterten Verzögerungs-Flip-Flops 431 bis 437 in Fig. 14 hat das Verzögerungs-Flip-Flop 60 die Aufgabe, die Synchronisierung mit anderen angeschlossenen Schaltungen durchzuführen.

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Im folgenden wird der Funktionsablauf für den Fall beschrieben, daß die Tasten der Töne von Kanalzeiten losgelassen werden, die in den jeweiligen Registrierschaltungen 401 bis 407 registriert sind.

In dem in Fig. 14 dargestellten Tasten-Zuordner 40 erzeugt die UND-Schaltung 49,der das Abkling-Startsignal DS, das Ausgangssignal AA„ der ODER-Schaltung 48, und das DBUSY-Signal zugeführt werden an ihrem Ausgang nur dann ein "1"-Signal, wenn die folgenden Bedingungen A", B" und C" erfüllt sind. Dieses Ausgangssignal wird als Abkling-Setzsignal DSET verwandt.

(A") Daß eine von dem Tasten-Zuordner 5 einer bestimmten Kanalzeit zugeordnete Taste freigegeben wird, während der Ton dieser Kanalzeit sich abschwächt ..., d.h. daß das Abkling-Startsignal DS ein "1"-Signal ist. (B") Daß die Taste durch den Tasten-Zuordner 40 bereits neu zugeordnet worden ist, was bedeutet, daß sie in einer der Registrierschaltungen 401 bis 407 registriert ist ..., d.h. das Registriersignal AA„ ist ein "1"-Signal; und

(C") daß die Tatsache des Freigebens der Taste noch nicht in dem Tasten-Zuordner 40 gespeichert ist ..., d.h. das Signal DBUSY ist "0", wogegen das Signal DBUSY "1" ist.

Die Erzeugung des Abkling-Setzsignals BSET bedeutet, daß einer der Töne, die den festen Kanälen für das obere Manual durch den Tasten-Zuordner neu zugeordnet worden sind, freigegeben wurde und sich nun abschwächt. Dies bedeutet, daß eine Taste losgelassen worden ist in einem festen Kanal, dem ein Ton in einer Kanalzeit neu zuge-

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ordnet worden ist, in der das Abkling-Setζsignal DSET erzeugt wurde.

Zur Speicherung des Abkling-Setzsignals DSET sind mehrere Tastenfreigabespeicher, deren Anzahl derjenigen der festen Kanäle (7 bei diesem Ausführungsbeispiel) entspricht, vorgesehen. Diese Tastenauslösespeicher 411 bis 417 sind reihenweise numeriert, so daß in dem Tastenfreigabespeicher das Signal derjenigen Kanalzeit gespeichert wird, in der die Freigabe zum frühesten Zeitpunkt erfolgte (d.h., in dem die Abschwächung von allen sieben Kanälen am weitesten fortgeschritten ist). Die Tastenfreigabe wird so nacheinander entsprechend der Freigabefolge in den Speicherschaltungen 412, 413 ... 417 gespeichert.

Das Abkling-Setzsignal DSET der UND-Schaltung 49 wird dem Tastenfreigabespeicher 417, der in der Lage ist, die neueste Tastenfreigabe zu speichern, zugeführt. Die Tastenfreigabespeicher 401 bis 417 haben im wesentlichen dieselben Konstruktion, so daß nur die Schaltungen 411 und 412 detailliert dargestellt sind, jedoch enthält jeder der anderen Speicher 413 bis 417 UND-Schaltungen 51, 52 und 56, ODER-Schaltungen 53 und 54 und ein Verzögerungs-Flip-Flop 55. Obwohl aus Gründen der einfacheren Beschreibung dieselben Bezugszeichen 51 bis 56 allen Tastenfrexgabespeichern 411 bis 417 zugeordnet sind, sei darauf hingewiesen, daß es sich um getrennte Einheiten handelt, die jeweils die gleichen Funktionen wahrnehmen.

Das Ausgangssignal der ODER-Schaltungen eines jeden Speichers 411 bis 417 wird dem Kodierer 423 zugeführt,

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der ein Kodewort aus 3 Bit erzeugt, das einen speziellen Speicher kennzeichnet. Das Ausgangssignal des Kodierers 423 wird einem Schieberegister 424 aus zwölf Stufen zu je 3 Bit zugeführt und um eine Tastenzeit, entsprechend zwölf Haupttaktimpulsen φ*, verzögert.

Das Ausgangssignal des Schieberegisters 424 wird dem Dekodierer 425 zugeführt, der die Kodesignale der jeweiligen Speicher 411 bis 417 in Signale an den Ausgangsleitungen L₁₁ bis L₁₇/ die den jeweiligen Tastenfreigabespeichern 411 bis 417 zugeordnet sind, dekodiert. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 424 wird ferner über einen Dekodierer 425 der ODER-Schaltung 57 zugeführt, die ein DBUSY-Signal erzeugt. In Abwesenheit eines Kodewortes (d.h. wenn das Kodewort 0000 lautet), ist das DBUSY-Signal "0", was anzeigt, daß die Tastenfreigabe noch nicht gespeichert ist (d.h. DBSUY =1). Die Ausgangsleitungen L₁₁ bis L₁₇ des Dekodierers 425 sind mit den UND-Schaltungen 56 der entsprechenden Speicher 411 bis 417 verbunden und ferner über einen Inverter an einen Eingang der jeweiligen UND-Schaltung 52 angeschlossen. Die Signale an den Ausgangsleitungen L₁„ bis L₁_ werden einem Eingang der jeweiligen UND-Schaltung 51 der Speicher 411 bis 416 zugeführt, der um eine Größenordnung höher liegt als die Speicher 412 bis 417, die den Leitungen L₁₂ bis L _ entsprechen. Die Ausgangsleitung L ₁, die der höchstwertigen Schaltung 411 entspricht, welche die frühest« Tastenfreigabe speichert, ist keinem Tastenfreigabespeicher höherer Ordnung zugeordnet, so daß das ¹¹1 "-Signal an Leitung L₁₁ in noch zu erläuternder Weise als OLD-Signal verwendet wird, das einen Kanal kennzeichnet, in dem das Abklingen des Signals bis auf eine wei-

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tere Stufe fortgeschritten ist. Die UND-Schaltung 51 der niedrigstwertigen Schaltung 417, die die letzte Tastenfreigabe steuert, ist mit keiner der Ausgangsleitungen L^₁ bis L₁₇ des Dekodierers 425 verbunden. Statt dessen wird das Abkling-Setzsignal DSET der genannten UND-Schaltung 49 der UND-Schaltung 51 des Tastenfreigabespeichers 417 zugeführt. Zwei weitere Eingangsleitungen der UND-Schaltung 51 der Tastenfreigabespeicher 411 bis 417 sind so geschaltet, daß sie ein invertiertes Löschsignal C bzw. die invertierten Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen 55 der Speicherschaltungen 411 bis 417 empfangen. Das Ausgangssignal des Verzögerungs-Flip-Flops wird einer UND-Schaltung 52 eines jeden Tastenfreigabespeichers 411 bis 417 und einem Eingang der UND-Schaltung 56 jedes Tastenfreigabespeichers 412 bis 417 zugeführt, die um eine Ordnung geringer sind. Normalerweise wird das "1"-Signal einem Eingang der UND-Schaltung 56 der höchstwertigen Schaltung 411 zugeführt.

Es sei angenommen, daß nun eine Taste losgelassen wird, die einem Ton entspricht, der 'durch den Tasten-Zuordner der zweiten Kanalzeit zugeordnet worden ist. In diesem Falle erzeugt die UND-Schaltung 49 ein Abkling-Setzsignal DSET in einem Zeitfenster der zweiten Kanalzeit. Dieses Abkling-Setzsignal DSET wird dem Eingang der UND-Schaltung 51 des niedrigstwertigen Tastenfreigabespeichers 417 zugeführt. Da zu dieser Zeit die den beiden anderen Eingängen der UND-Schaltung 51 zugeführten Signale "1" sind (unter der Annahme, daß das invertierte Löschsignal C "1" ist, und daß die Flip-Flop-Schaltung 55 im Setzzustand ist) wird die UND-Schaltung 51 durchlässig und erzeugt am Ausgang ein "!"-Signal, das der Flip-Flop-

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Schaltung 55 über die ODER-Schaltung 54 zugeführt wird und die Flip-Flop-Schaltung setzt. Ferner gelangt das "1"-Signal über die ODER-Schaltung 53 zum Kodierer 423 und legt dadurch das Kodesignal vom Tastenfreigabespeicher 417 an das Schieberegister 424. Wenn das durch den Haupttakt <zL um eine Kanalzeit verzögerte "1 "-Signal von der Flip-Flop-Schaltung 55 abgegeben wird, weil das Signal an Ausgangsleitung L₁- des Dekodierers 425 "0" ist, weil es vor 12 Mikrosekunden (was 12 Haupttaktimpulsen <zL entspricht) erzeugt wurde, wird dieses Signal von dem Inverter in ein "1"-Signal invertiert und der UND-Schaltung 52 zugeführt. Als Ergebnis wird die Bedingung der UND-Schaltung 52 festgehalten und das Flip-Flop 55 von neuem gesetzt, wodurch es seinen Speicherinhalt festhält.

Wenn nach Verstreichen einer Zeitspanne, die 12 Haupttaktimpulsen entspricht, die zweite Kanalzeit erreicht ist, wird das Kodesignal des Tastenfreigabespeichers von dem Schieberegister 424 erzeugt, wodurch am Ausgang von Leitung L.. ^ des Dekodierers 425 ein "1 "-Signal erzeugt wird. Dieses bewirkt, daß der UND-Schaltung 52 des Tastenfreigabespeichers 417 ein "0"-Signal zugeführt wird, das von dem Inverter invertiert ist, wodurch die Selbsthaltewirkung des Flip-Flops 55 des Tastenfreigabespeichers 417 aufgehoben wird. Obwohl das Ausgangssignal vom Flip-Flop 55 des Tastenfreigabespeichers 416 auf einer höheren Stufe an einen Eingang der UND-Schaltung 56 des niedrigstwertigen Speichers 417 angelegt wird, während die Flip-Flop-Schaltung 55 des Speichers 416 nicht gesetzt worden ist (d.h. die Speicherschaltung 416 speichert die Tastenfreigabe noch nicht), wird

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die UND-Schaltung 56 des Speichers 417 durch das ¹¹O"-Signal gesperrt, so daß die Flip-Flop-Schaltung 55 des Tastenfreigabespeichers 417 kein Setz-Eingangssignal erhält. Da jedoch das "1"-Signal an Ausgangsleitung L₁₇ ebenfalls der UND-Schaltung des Tastenfreigabespeichers 416 der höheren Stufe zugeführt wird, nimmt der Tastenfreigabespeicher 416 einen Zustand an, als hätte er ein Abkling-Rücksetzsignal DSET erhalten. Auf diese Weise werden die Abklingsignale DSET sequentiell zu den Tastenfreigabespeichern 411 bis 416 der höheren Stufe durch das "1"-Signal an den Ausgangsleitungen L₁₂ bis L₁₇ übertragen, die den um eine Stufe niedrigeren Tastenfreigabespeichern 412 bis 417 entsprechen.

Wie in dem Tastenfreigabespeicher 417, so wird auch in dem Tastenfreigabespeicher 416 die Flxp-Flop-Schaltung 55 gesetzt, um für ein Intervall von 12 Haupttaktimpulsen eine Selbsthaltung zu erreichen. Wenn die zweite Kanalzeit erreicht ist, wird an der Ausgangsleitung 116 ein "1"-Signal erzeugt, um zu beurteilen, ob das Abkling-Setzsignal DSET zu der Schaltung der nächst höheren Stufe verschoben werden sollte, indem der Speicherinhalt der Flip- Flop-Schaltung 55 des Tastenfreigabespeichers höherer Ordnung untersucht wird. Auf diese Weise werden die Tastenfreigabesignale 1 an den Ausgangsleitungen L₁₇ bis L₁2 sequentiell erzeugt, solange die Tastenfreigabespeicher 416 bis 411 der höheren Stufe noch kein eingespeichertes Signal enthalten. So wird die Flip-Flop-Schaltung 55 des höchstwertigen Tastenfreigabespeichers 411 gesetzt. Wenn an Ausgangs leitung L.... ein "1 "-Signal entsteht, wird der Selbsthaltezustand der Flip-Flop-Schaltung 55 des Tastenfreigabespeichers 411 vorüber-

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gehend beendet, jedoch wird die UND-Schaltung 56 durchgeschaltet, um das Flip-Flop 55 von neuem zu setzen. Auf diese Weise wird der Speicherinhalt der Flip-Flop- Schaltung des Tastenfreigabespeichers 411 bewahrt, mit dem Ergebnis, daß in jeder zweiten Kanalzeit ein "1"-Signal an Ausgangsleitung L₁₁ erzeugt wird.

Es sei nun der Fall betrachtet, in dem eine Taste , die einer bestimmten Kanalzeit zugeordnet ist, z.B. der dritten Kanalzeit, freigegeben wird. Zur Zeit der dritten Kanalzeit wird ein Abkling-Setzsignal DSET erzeugt, das sequentiell in den Speicherschaltungen der höheren Ordnungen verschoben wird und schließlich in dem Tastenfreigabespeicher 412 gespeichert wird. Da in dem höchstwertigen Tastenfreigabespeicher 411 bereits ein "1"-Signal in der Flip-Flop-SchaLtung 55 gespeichert ist, wird die UND-Schaltung des Tastenfreigabespeichers 411 in gesperrtem Zustand gehalten, selbst wenn in der dritten Kanalzeit ein Ausgangssignal an Leitung L₁₂ auftritt. Wenn jedoch das "1"-Signal der Flip-Flop-Schaltung 55 des höchstwertigen Tastenfreigabespeichers 411 einer Eingangsleitung der UND-Schaltung 56 des Tastenfreigabespeichers 412 zugeführt wird, wird dessen Flip-Flop-Schaltung 55 von neuem gesetzt, um ihren Speicherinhalt zu bewahren. Auf diese Weise werden die Signale in den jeweiligen Tastenfreigabespeichern 411 bis 417 beginnend mit dem frühesten Signal (d.h. das am weitesten abgeklungen ist) sequentiell gespeichert. Demnach repräsentiert das Altsignal OLD,das an Ausgangsleitung L₁₁ erscheint, einen Kanal, in dem das Abklingen am stärksten ist und die Kanäle können entsprechend der Kanalzeit, in denen das "1"-Signal an Ausgangsleitung L₁₁ erzeugt wird, unter-

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schieden werden. Welchem der statischen Kanäle der Ton eines bestimmten Kanals durch den Tasten-Zuordner 4 0 neu zugeordnet worden ist, kann durch die Zeitsteuerung der Erzeugung der jeweiligen Festkanalsignale CH₁ bis CH-(die Ausgangssignale des Dekodierers 422) bestimmt werden. Dies bedeutet, daß die Töne, deren Kanalzeiten zusammenfallen, neu zugeordnet werden. In dem oben beschriebenen Beispiel wird der Ton der zweiten Kanalzeit, in der das Signal OLD erzeugt worden ist, dem ersten statischen Kanal der Registrierschaltung 401 neu zugeordnet, wie man aus Fig. 16 ersehen kann.

Wenn beispielsweise einer der oberen Tastenfreigabespeicher, z.B. der Speicher 411, dadurch gelöscht worden ist, daß das Ausgangssignal C der Inversions-Löschschaltung "0" wird, wird der Speicherkanal des um eine Stufe niedrigeren Tastenfreigabespeichers (z.B. 412) auf eine Speicherschaltung 411 höherer Ordnung verschoben.

Der Abrundungs-Steuervorgang des Tasten-Zuordners 40 (oder 50) findet wie folgt statt: Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die maximale Anzahl der jeweiligs von dem oberen und dem unteren Manual zu erzeugenden Töne 7 und die Gesamtzahl der zu reproduzierenden Töne beträgt zwölf. Es gibt daher einen Fall, daß mehr als sieben Töne von einer Tastatur durch den Tasten-Zuordner 5 zugeordnet werden. Töne achter oder höherer Ordnung werden von dem Tasten-Zuordner 40 nicht neu zugeordnet, so daß sie von dem zweiten Musiktongenerator 2 nicht erzeugt werden. Wenn es sich jedoch um einen Ton handelt, · dessen Taste bereits freigegeben worden ist und der deshalb der Abschwächung unterliegt, wird eine Abrundungs-

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steuerung vorgenommen, die derjenigen des Tasten-Zuordners 5 gleicht.

Die Bedingungen, unter denen die Abrundungssteuerung in dem Tasten-Zuordner 40 erfolgt, sind:

(1) Daß sämtlichen festen Kanälen Töne zugeordnet sind, so daß alle festen Kanäle Töne erzeugen ..., d.h. die Alles-Belegt-Signale ABUSY sind "1".

(2) Daß ein Ton der Abschwächung unterliegt, ..., d.h. daß ein Altsignal OLD erzeugt worden ist; und

(3) daß der achte Ton des oberen (oder unteren) Manuals durch den Tasten-Zuordner 5 zugeordnet worden ist ..., d.h. das Setz-Signal der UND-Schaltung 41 ist "1".

Wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind, wird die Abrundungssteuerung durchgeführt.

Das Alles-Belegt-Signal ABUSY wird von der UND-Schaltung 58 erzeugt, die die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen 47 der jeweiligen Registrierschaltungen 401 bis 407 erhält. So lange alle Flip-Flop-Schaltungen 47 "1"-Signale bewahren, ist die Bedingungen (1) erfüllt und das Ausgangssignal der UND-Schaltung 58 ist "1". Das Alles-Belegt-Signal ABUSY wird von den UND-Schaltungen 58 auf die UND-Schaltung 59 übertragen. Wenn unter diesen Umständen ein Setz-Signal SET in der Kanalzeit des achten Tones erzeugt wird, wird die Flip-Flop-Schaltung 62 durch dieses Setz-Signal durch die UND-Schaltung 59 und die ODER-Schaltung 61 gesetzt. Bei Verzögerung um eine Kanalzeit durch den Haupttaktimpuls ?L verschwindet das Setz-Signal SET, jedoch hält die Flip-Flop-Schaltung ihren Speicherinhalt durch die UND-Schaltung 63.

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Das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 62 wird dem Eingang der UND-Schaltung 64 zugeführt, während ihr anderer Eingang mit Leitung L₁₁ verbunden ist_f um das Altsignal OLD zu empfangen. Wenn daher in der Kanalzeit eines Tones,der die stärkste Abschwächung erfahren hat, ein Altsignal OLD erzeugt wird, sind die oben erwähnten Bedingungen (1) bis (3) erfüllt und die UND-Schaltung 64 erzeugt ein "1"-Signal, das von der ODER-Schaltung in ein Löschsignal C verwandelt wird und dieses Löschsignal wird durch einen Inverter 66 zu dem invertierten Löschsignal C invertiert. Da das invertierte Löschsignal C "0" ist, werden die Speicher in den jeweiligen Registrierschaltungen 401 bis 407 und in den Tastenfreigabespeichern 411 bis 417 zu denjenigen Zeitpunkten gesperrt, in denen das Altsignal OLD erzeugt wird (z.B. in der zweiten Kanalzeit) . Dies bedeutet, die UND-Schaltungen 42, 43, 51 und 56 sind gesperrt.

Wenn die Signale z.B. in der in Fig. 16 dargestellten Weise zugeordnet sind, wird ein der Registrierschaltung entsprechendes Signal von dem Dekodierer 422 in der zweiten Kanalzeit erzeugt. Da jedoch das Signal C, das der UND-Schaltung 42 der Registrierschaltung 401 zugeführt wird, "0" ist, wird der Speicher in der Flip-Flop-Schaltung 47 freigegeben. Demnach wird der erste feste Kanal leer. Ferner wird auch die UND-Schaltung 56 des Tastenfreigabespeichers 411 gesperrt, so daß der Speicher, der die Tastenfreigäbe der zweiten Kanalzeit speichert, ebenfalls freigegeben wird. Während dann der Taktimpuls CL₁ erzeugt wird, wenn in der Kanalzeit des achten Tones ein Setz-Signal SET erzeugt wird, wird dieser Ton dem ersten festen Kanal der Registrierschaltung 401 zugeordnet. Ein Zähler-

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löschsignal CC, das der ODER-Schaltung 65 von dem Tasten-Zuordner 5 zugeführt wird, erzeugt ein Löschsignal C (C = 0) .

Wenn die Erzeugung eines bestimmten Kanals beendet ist, wird in dem ersten Musiktongenerator 1 ein Abkling-Endesignal DFI in der Kanalzeit (Fig. 9) erzeugt, und das Abkling-Endesignal wird einem Eingang der UND-Schaltung A₂₀ der Zuordnungsschaltung (Fig. 4) zugeführt. Der andere Eingang der UND-Schaltung A__Q ist so geschaltet, daß er das Abkling-Endesignal DFII des zweiten Musiktongenerators 2 empfängt. Der Grund"hierfür ist, daß verschiedene Löschsignale in beiden Generatoren 1 und 2 erzeugt werden, wenn die Tonerzeugung eines bestimmten Kanals beendet wird. Da die Hüllkurvensteuerung in den Generatoren 1 und 2 unterschiedlich ist, fallen die Zeiten der Beendigung der Tonerzeugung nicht zusammen. Daher ergibt sich ein Problem, das darin besteht, daß bei Erzeugung eines Löschsignals bei Beendigung der Tonerzeugung in einem Generator die Tonerzeugung des anderen Generators auf halbem Wege beendet wird. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist die Schaltung so konstruiert, daß die verschiedenen Löschsignale (wie das Signal CC) zum Löschen des Speicherinhalt des gesamten Schaltung, die zu einem bestimmten Kanal gehört, nur dann erzeugt werden, wenn beide Signale DFI und DFII an den Eingängen der UND-Schaltung A₂₀ anstehen.

Das Abkling-Endesignal DFII des zweiten Tongenerators 2 wird durch ein 9-stufiges 1-Bit-Schieberegister SR₇ erzeugt, das für jede Tastatur vorgesehen und in Fig. 14 dargestellt ist. Die jeweiligen Hüllkurvengeneratoren EG₁ bis EG₇

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und EGg bis EG₁₅ erzeugen Abkling-Endesignale KDG, die die Beendigung der Töne der jeweiligen statischen Kanäle anzeigen,und diese Abkling-Endesignale für jede Tastatur werden in Einzelleitungen zusammengemischt, um Signale UKDF, LKDF und PKDF zu bilden, von denen die beiden ersten den Eingängen der ODER-Schaltungen 69 der jeweiligen Tasten-Zuordner 40 und 50 zugeführt werden. In Abhängigkeit von der Konstruktion der Hüllkurvengeneratoren werden die Signale KDF(UKDF-PKDF) 3 Kanalzeiten später erzeugt als die Signale AA„ und AA' des Tasten-Zuordners 40 oder 50. Aus diesem Grunde werden diese Signale mit einem 3 Bit-Schieberegister SR_g synchronisiert und dann um 9 Bit mit dem Schieberegister SR_ verzögert, um mit den jeweiligen Kanalzeiten der Zeitfenster des Tasten-Zuordners 5 zusammenzufallen. Die Schieberegister SR, und SR_ sind daher aus Konstruktionsgründen bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung erforderlich.

Das Signal AA₂' zeigt an, daß die Registrierung für den Tasten-Zuordner 50 für das untere Manual beendet ist (das gleiche wie das Signal AA„ des Tasten-Zuordners 40), und das Signal PE ist ein Pedaltastatursignal. Die Signale AA- und AA₇' werden am Ausgang eines Pufferverstärkers 67 kombiniert und das Kombinationssignal wird den Eingängen der ODER-Schaltung 68 zusammen mit dem Signal PE zugeführt. Diese Signale durchlaufen das Schiebere« gister SRg, werden durch einen Inverter invertiert und anschließend mit dem Signal UKDF kombiniert, um das Abkling-Endesignal DFII' für das obere Manual zu bilden. Das Signal DFII¹ hat die Funktion eines Quasi-Abkling-Endesignals. Der Grund hierfür ist, daß, wie oben beschrieben, sämtliche von dem Tasten-Zuordner 5 zugeordne-

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ten Töne nicht immer von dem zweiten Musiktongenerator 2 erzeugt werden, und daß die Abkling-Endesignale KDF des achten Tones und die Töne der höheren Stufen,die nicht von dem Tasten-Zuordner 40 und 50 neu zugeordnet werden, nicht erzeugt werden. Natürlich erzeugt der erste Musiktongenerator 1 das Signal DF₁ für seinen Ton, so daß es zur Schaffung einer Bedingung zur Durchsteuerung der UND-Schaltung A₃₀ (Fig. 4) erforderlich ist, ein Quasi-Abkling-Endesignal zu erzeugen. Die Schaltung ist daher so konstruiert, daß die Signale AA„ und AAp¹ "0" sind (nicht neu zugeordnet), und daß während der Pedalkanalzeit (d.h. das Signal DE ist "0") ein Inverter ein "1"-Signal (Quasi-Abkling-Endesignal) der ODER-Schaltung 69 zuführt. Die Abkling-Endesignale DF-' und DF₃ ¹' von den jeweiligen Tasten-Zuordnern 40 und 50 und das Abkling-Endesignal PKDF der Pedaltaste werden den Eingängen einer ODER-Schaltung OR₃₀ (Fig. 10) zugeführt, um ein Signal DF „ zu bilden, das dem Zuordner 5 zugeführt wird.

Auf diese Weise erzeugen die Tasten-Zuordner 40 und 50 Festkanalsignale CH₁ bis CH und CH ' bis CH₇'. Da die um 1 Bit verzögernden Flip-Flop-Schaltungen 431 bis 437 (Fig. 14) an der Ausgangsstufe des Tasten-Zuordners 40 (50) vorgesehen sind, wird das Pedaltastatursignal PE durch das um 1 Bit verzögernde Verzögerungs-Flip-Flop 60 verzögert und so das Festkanal-Signal CHP für die Pedaltastatur erzeugt (Fig. 10).

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3. Hüllkurvensteuerung zur Steuerung der Tonfarben und Lautstärke.

Gemäß Fig. 10 sind in jedem der Musikton-Steuersysteme für das obere und das untere Manual sowie die Pedaltastatur Abtasthalteschaltungen CH₁ bis CH₁₅, spannungsgesteuerte Filter 501 bis 515 (im folgenden als VCF bezeichnet) und spannungsgesteuerte Verstärker (VCA) bis 615 in der beschriebenen Reihenfolge in Reihe geschaltet, und diese Reihenschaltungen sind für die jeweiligen festen Kanäle parallelgeschaltet. Die Festkanalsignale CH₁ bis CH₁₇ des oberen Manuals werden von dem Tasten-Zuordner 40 den jeweiligen Abtaststeuereingängen der Abtasthalteschaltungen SH₁ bis SH_ des oberen Manuals zugeführt und steuern dadurch den Abtastvorgang der entsprechenden Abtasthalteschaltung SH₁ bis SH₇.

In gleicher Weise werden den Abtasthalteschaltungen SHg bis SH₁₄ des unteren Manuals und der Abtasthalteschaltung SH₁₅ der Pedaltastatur jeweils die Festkanalsignale CH₁' bis CH₇' und CHP der betreffenden Tastatur zugeführt. Die jeweiligen Festkanalsignale CH₁ bis CH₇, CH₁' bis CH₇' und CHP tasten die Tonquellensignale MS für die betreffenden Abtasthalteschaltungen SH₁ bis SH₁₅ an den Zeitfenstern des "1"-Signals ab und halten die Spannung (Amplitude) des Signals MS auf dem Abtastwert fest. Aus den im Zeitmultiplexverfahren übertragenen Tonquellensignalen MS wird ein dem Ton eines bestimmten Kanals zugeordnetes Zeitfenster so gelegt, daß es vollständig mit einem Zeitfenster zusammenfällt, das von einem Festkanalsignal (einem Signal von CH₁ bis CH₇, CH' bis CH_· und CHP) erzeugt wird, dem der Ton zuge-

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ordnet wurde. Demnach wird entsprechend dem Inhalt der Neuzuordnung der Tasten-Zuordner 40 und 50 das im timesharing-Multiplexbetrieb übertragene Tonquellensignal MS einer bestimmten Abtasthalteschaltung SH₁ bis SH₁₅ zugeordnet, entsprechend den jeweiligen Festkanälen für jeden Ton (oder Kanal), und von dieser gehalten. Auf diese Weise wird das Tonquellensignal MS in einen stationären Zustand für die jeweiligen Töne (für jeden der zwölf Kanäle) gebracht. Die Tonquellensignale, die von den jeweiligen Abtasthalteschaltungen SH₁ bis SH₁- erzeugt
werden, sind daher keine Multiplexsignale, sondern
einzelne kontinuierliche Tonsignale.

Die Ausgangssignale der Abtasthalteschaltungen SH₁ bis SH₁J. werden zur unabhängigen Steuerung der Töne der jeweiligen Kanäle einem VCF zugeführt. Die Filter 501 bis 515 verändern ihre Grenzfrequenz auf jeden gewünschten Wert, um Töne bestimmter Tonfarben zu erzeugen und die Tonfarbe mit der Zeit verändern zu können. Die Filtercharakteristik von jedem VCF kann entsprechend den jeweiligen Anforderungen diejenige eines Tiefpaßfilters, eines Hochpaßfilters oder eines Bandpaßfilters sein.
Obwohl nicht dargestellt, ist es zweckmäßig, mehrere
VCF mit unterschiedlichen Charakteristiken für einen
Festkanal in Serie oder parallelzuschalten, um jeweils dasjenige VCF auszuwählen, das entsprechend den Harmonischenanteilen des zu erzeugenden Tones die gewünschte Charakteristik hat. Da verschiedene Konstruktionsarten von VCF und VCA bekannt sind, ist es nicht erforderlich, diese Filter und Verstärker hier detailliert zu
beschreiben. Die Abtasthalteschaltungen können durch
eine geeignete Kombination eines elektrischen Schaltele-

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mentes, z.B. eines Feldeffekttransistors, und einer Kapazität realisiert werden. Die Grenzfrequenz der Filter VCF 501 bis 515 kann durch ein Steuerspannungssignal (oder die Wellenform der Steuerspannung) verändert werden, die von den Hüllkurvengeneratoren EG₁ bis EG₁I- für jedes der entsprechenden VCF erzeugt werden.

Da nicht erwünscht ist, daß die Tonfarbe des erzeugten Tones sich mit dessen Grundhöhe ändert, muß die Grenzfrequenz des Filters eines jeden VCF entsprechend dem jeweiligen Grundton verändert werden. In dem zweiten Musiktongenerator 2 ist zur Erzeugung von Tönen, die unabhängig von der Höhe ihres Grundtons dieselbe Tonfarbe haben, ein Tastenspeicher 70 vorgesehen, der Tastenspannungen entsprechend den Grundtönen der jeweiligen Tasten vorspeichert und auf Werte einstellt, die die Grenzfrequenz der VCF 501 bis 515 verändern können. Da das Tastenadressensignal KAD, das von dem Tasten-Zuordner 5 ausgesandt wird, den jeweiligen Tasten entspricht, wird die Tastenspannung einer bestimmten Taste entsprechend dem Tastenadressensignal KAD ausgelesen.

Das Ausgangssignal des TastenspannungsSpeichers 70 wird den Abtasthalteschaltungen SH₂₁ bis SH₃₅, die den jeweiligen Festkanälen entsprechen, zugeführt und steuert somit den Abtastvorgang in Abhängigkeit von den Festkanalsignalen CH₁ bis CH₇, CH₁ ¹ bis CH₇ ¹ und CHP.

Demnach werden Tastenspannungen entsprechend den Tonquellensignalen, die von den jeweiligen Abtasthalteschaltungen SH₁ bis SH₁₅ festgehalten werden, von den Abtast-

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halteschaltungen SH₉₁ bis SH-,- festgehalten.

& I J J

Diese Tastenspannungen werden den Spannungssteuereingängen von entsprechenden VCF 501 bis 515 zugeführt, um deren Grenzfrequenz zu verändern. Auf diese Weise werden Musiktöne mit derselben Tonfärbung erzeugt, wenn eine der Tasten gedrückt ist.

Die Musiktöne, deren Tonfarben von den VCF 501 bis 515 gesteuert werden, werden den VCA 601 bis 615 zugeführt. Hier werden die Verstärkungsfaktoren der Verstärker entsprechend den Wellenformen der Hüllkurvensteuer spannungen, die von den Hüllkurvengeneratoren EG₉₁ bis EG^₁- erzeugt werden, variiert, wodurch die Amplituden (Lautstärke) der Musiktonsignale zeitlich verändert werden. Die Ausgangssignale der jeweiligen VCA 601 bis 607, 608 bis 614 und 615 sind nach Tastaturen aufgeteilt und die Töne sämtlicher Tastaturen werden nach Balancierung der Lautstärken der Töne des oberen und des unteren Manuals durch einen Widerstand miteinander gemischt. Auf diese Weise werden verschiedene von dem zweiten Musiktongenerator 2 erzeugte Musiktöne gemischt.

Die Festkanalsignale CH₁ bis CH₇, CH₁ ¹ bis CH₇ ¹ und CHP, die Löschsignale C und C der Tasten-Zuordner 40 bzw. 50 (das Zählerlöschsignal CC wird den Generatoren E₁J- und EG__q zugeführt) und das Abklingstartsignal DS werden entsprechenden Hüllkurvengeneratoren EG₁ bis EG₁₅ und EG₃₁ bis EG-- der jeweiligen Festkanäle zugeführt, wodurch Steuerspannungs-Wellenformen zur Steuerung der Farbe oder Lautstärke entsprechend diesen Eingangs-

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Signalen erzeugt wird.

Ein Beispiel für die Hüllkurvengeneratoren EG₁ bis EG₁₅ für die Filter VCF ist in Fig. 18 wiedergegeben. Bevor die Schaltung nach Fig. 18 detailliert erläutert wird, soll zunächst ein typisches Muster der Wellenform der zu erzeugenden Steuerspannung (Hüllkurve) unter Bezugnahme auf Fig. 19 betrachtet werden. In Fig. 19 ist entlang der Ordinate die Steuerspannung EGV, die von den Hüllkurvengeneratoren EG bis EG₁_ erzeugt wird aufgetragen. Ferner zeigt die Ordinate auch die Änderung der Grenzfrequenz der VCF-Filter, wogegen auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist.

Die Faktoren, die die Wellenform der Steuerspannung bestimmen, sind das Anfangsniveau INL, das Anhallniveau. ATL, das Aufrechterhaltungsniveau SUL und das Endniveau FIL der Spannung, und die Zeitspannung, in der die vom Anfangsniveau INL aus beginnende Spannung EGV schließlich die Niveaus ATL, SUL und FIL erreicht. Der Bereich, in dem die Spannung sich vom Anfangsniveau INL bis zum Anhallniveau verändert, ist als Anhall definiert, der Bereich, in dem die Spannung sich vom Anhallniveau ATL bis zum Aufrechterhaltungsniveau SUL verändert, wird als erstes Abklingen und der Zustand, in dem die Spannung sich vom Ende des Aufrechterhaltungsniveaus SUL bis zum Endniveau FIL verändert, als zweites Abklingen bezeichnet.

In den Hüllkurvengeneratoren EG₁ bis EG₁₅ (Fig. 18) werden die Wellenformen der Spannung während der Anhallphase sowie der ersten und zweiten Abklingphase durch unterteile Spannungen, die jeweils zwischen den

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eingestellten Niveaus INL, ATL, SUL und FIL liegen, sowie durch Interpolationen geformt. Die Geschwindigkeit der Bildung einer derartigen Teilung und die Durchführung der Interpolationen werden von dem Anhalltaktimpuls ATCK, dem ersten Abklingtaktimpuls IDCK und dem zweiten Abklingimpuls 2DCK bestimmt, die von außen angelegt werden. Diese Taktimpulse ATCK, IDCK und 2DCK bestimmen die Anhallzeit, die erste Abklingzeit und die zweite Abklingzeit.

Diese Faktoren, d.h. die Niveaus INL, FIL und die Taktimpulse ATCK, IDCK und 2DCK, die die Wellenform der Steuerspannung EGV bestimmen, werden von der Tonfarben-Wählschaltung, die in Fig. 13 dargestellt ist, erzeugt, in der verschiedene Oszillatoren 33a bis 33n für die Anhalltaktimpulse ATCK, variable Oszillatoren 34a bis 34n für die ersten Abklingtaktimpulse IDCK, variable Oszillatoren 35a bis 35n für die zweiten Abklingtaktimpulse 2DCK, variable Widerstände 37a bis 37n für das Anhallniveau ATL, variable Widerstände 38a bis 38n für das Aufrechterhaltungsniveau SUL und variable Widerstände 39a bis 39n für das Endniveau FIL vorgesehen sind, um den jeweiligen Tonfarben-Wählschaltern 30a bis 3On zu entsprechen.

Wenn bestimmte Wählschalter 30a bis 3On ausgewählt worden sind, werden die Taktimpulse ATCK bis 2DCK und die Niveaus INL bis FIL, die an den entsprechenden Elementen 33a bis 33n bis 39a bis 39n ausgewählt worden sind, selektiv von den Spannungen entsprechender Sammelleitungen 31a bis 31n erzeugt. Wie oben schon erläutert wurde, sind die Tonfarben-Wählschaltungen, die in Fig.

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abgebildet sind, für die jeweiligen Tastaturen vorgesehen, und die Taktimpulse ATCK bis 2DCK und die Niveaus INL bis FIL, die von den Tonfarben-Wählschaltungen der jeweiligen Tastaturen erzeugt werden, werden an die Hüllkurvengeneratoren EG. bis EG_ (oberes Manual),

EG₀ bis EG₁. (unteres Manual) und EG_1c (Pedaltastatur) ο Ί 4 Ίο

entsprechend den jeweiligen Tastaturen gelegt.

Wie in Fig. 18 dargestellt ist, sind in jedem der Hüllkurvengeneratoren EG₁ bis EG₁,_ zehn Flip-Flop-Schaltungen FF₁ bis FF - zur Bildung eines 10 stufigen-Zählers in Reihe geschaltet. Diese Flip-Flop-Schaltungen werden mit den Anhall-Taktimpulsen ATCK oder den ersten oder zweiten Abkling-Taktimpulsen 1DCK und 2DCK beaufschlagt. Nach dem Empfang eines Taktimpulses wird der Zähler um einen Schritt weitergeschaltet. Die Inhalte der jeweiligen Zählstufen (FF₁ bis FF₁₀) verändern sich gemäß Tabelle 2 bei den einzelnen Schritten.

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Tabelle 2

	1	F	2	3	F	5	6	7	8	9	10
Schritt	0	0	0	4	0	0	0	0	0	0
O	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
2	1	1	0	0	0 •	0	0	0	0	0
3 *	0	1	Ί	0	• 1	1	1	0	0	0
• 126	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0
127	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0
128	1	O	0	0	0	0	0	1	0	0
129	0	1	0	0	0 •	0	0	1	0	0
130 •	1	1	1	0	• 1	1	1	1	0	0
255	0	0	0	1	0	0	0	0	1	0
256	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
257	0	1	0	0	0	0	0	0	1	0
258	1	1	0	0	0 •	0	0	0	1	0
259 •	0	1	1	0	• 1	1	1	0	1	0
382	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0
383	0	0	0	1	0	0	0	1	1	0
384	1	0	0	0	0	0	0	1	1	0
385	0	1	0	0	0 •	0	0	1	1	0
386 •	0	1 ·	1	0	• 1	1	1	1	1	0
510	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0
511	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1
512	1	0	0	0	0 •	0	0	0	0	1
513 •	0	0	1	0	• 1	1	1	0	0	1
636	1	0	1	1	1	1	1	0	0	1
637	0	1	1	1	1	1	1	0	0	1
638	1	1	1	1	1	1	1	0	0	1 I
639		1

-Anfangsniveau

H Φ

rö cn

xi (ΰ

C xi

-letzter Schritte der Anhallphase

U)

fö

Xi Q-,

tr>

-μ μ ω M

U Xt Q) <

letzter Schritt der ersten Abklingphase
4—Aufrechterhaltungszustand

(U

Xi

(h

tn

Q) ö

+J -H •Η Η (U M

4—letzter Schritte der zweiten Abklingphase

128 Schritte

■ Anhallniveau

256 Schritte

Aufrechterhaitungsniveau

256 Schritte

Endniveau

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Auf diese Weise werden der Anhallphase 128 Schritte und der ersten und der zweiten Abklingphase jeweils 256 Schritte zugeordnet. Wie man klar aus Tabelle 2 ersehen kann, kann durch Prüfung der Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen FFg, FF_g und FF - der drei höchstwertigen Stellen leicht erkannt werden, ob der Betrieb zu dem betreffenden Zeitpunkt sich auf die Anhallphase oder die erste oder zweite Abklingphase bezieht.Zu diesem Zweck werden die Ausgangssignale dieser Flip-Flop-Schaltungen einer Matrix 71 zugeführt, die am Ausgang ein O-Signal des Zustandes "1" erzeugt, wenn 3 Eingangssignale (FFg, FF₉ und FF_1n)¹OOO" sind, was die Anhallphase kennzeichnet und deren Ausgangssignal 0„ den "1"-Zustand annimmt, wenn die 3 Bits "100" sind, was die erste Abklingphase kennzeichnet.

Wenn andererseits die 3 Bits "110" oder "001" sind, nimmt der Ausgang 0-, den "1"-Zustand an, was die zweite Abklingphase kennzeichnet.

Das Ausgangssignal O₁ wird auf eine UND-Schaltung 72 gekoppelt, um den Anhalltaktimpuls ATCK auszuwählen. Das Ausgangssignal O₃ wird UND-Schaltungen 73 und 74 zugeführt, um den ersten Abklingtakt 1DCK zu erzeugen, während das Ausgangssignal 0 einer UND-Schaltung 75 zügeführt wird, um den zweiten Abklingtakt 2DCK zu erzeugen. Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen 72 bis 75 werden den Eingängen einer ODER-Schaltung 76 zugeführt, deren Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung FF₁ zugeführt wird, die das erste Bit des Zählers darstellt. Auf diese Weise wird jeder der Takte (ATCK, 1DCK und 2DCK), die in dieser Art ausgewählt wurden, der Flip-Flop-Schaltung

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FF. über die ODER-Schaltung 76 zugeführt, um den Zähler, der zehn Flip-Flop-Schaltungen FF₁ bis FF₁₀ enthält, weiterzuschalten. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Zählers wird dabei von den Taktimpulsen bestimmt. Das Signal CH_n (jedes der Signale CH₁ bis CH₇, CH₁' bis CH₇ ¹ und CHP) des entsprechenden Festkanals wird den Hüllkurvengeneratoren (EG₁ bis EG₁,-) zugeführt, und das Signal wird um einen· Haupttaktimpuls φ. von der Verzögerungsschaltung DF. verzögert und in dem Verzögerungs-Flip-Flop DF₁. gespeichert. Das in diesem Flip-Flop DF₅ gespeicherte T-Signal wird UND-Schaltungen 72 und 73 über eine UND-Schaltung 77 zugeführt. Wenn demnach eine Taste gedrückt wird, wird die UND-Schaltung 72 geöffnet und legt einen Anhalltaktimpuls ATCK an den zehn Flip-Flops FF₁ bis FF₁₀ umfassenden Zähler.

Die Frequenz des ersten Abklingtaktes wird durch einen Frequenzteiler 78, der durch 1/4 teilt, reduziert und dann einer UND-Schaltung 73 zugeführt. Das erste Abklingtaktsignal wird ebenfalls einer UND-Schaltung 74 zugeführt, ohne jedoch in seiner Frequenz geteilt zu werden.

Normalerweise wird, wenn der erste Abklingtakt angelegt ist, die UND-Schaltung 73 durchgeschaltet, um einen langsameren Takt als der erste Abklingtakt auszusenden. Wenn jedoch die Taste während des ersten Abklingimpulses freigegeben wird, wird das Abklingstartsignal DS erzeugt und die UND-Schaltung 74 wird durchgeschaltet, um den restlichen Teil des ersten Abklingtaktes mit hoher Geschwindigkeit zu beenden.

Das Abklingstartsignal DS wird um zwei Taktimpulse (^₁)

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durch die Verzögerungs-Flip-Flops DF, und DF_ verzögert, so daß die UND-Schaltung 79 nur ein Signal in Synchronisation mit einem bestimmten Festkanalsignal CH auswählt und das ausgewählte Signal in dem Verzögerungs-Flip-Flop DFg gespeichert wird. Da das Signal DS im Zeitmultiplexbetrieb übertragen wird, wählt die UND-Schaltung 79 ausschließlich Signale in derselben Kanalzeit aus. In gleicher Weise wird auch das Löschsignal C um zwei Taktimpulse verzögert und dann von der UND-Schaltung 81 ausgewählt. Während das Löschsignal C von dem Tasten-Zuordner 40 ausgesandt wird, wird im Falle des unteren Manuals das Löschsignal C erzeugt, wogegen im Falle der Pedaltastatur das Signal CC benutzt wird.

Da das Signal CH von den Tasten-Zuordnern 40 und 50

(Flip-Flops 60) um einen Taktimpuls verzögert wird, werden in diesem Falle die Signale C und DS um zwei Taktimpulse verzögert, um Synchronismus zu erreichen.

Das in dem Flip-Flop DF₀ gespeicherte Abklingstartsignal

wird den UND-Schaltungen 74 und 75 über Schaltung 82 zugeführt. Demnach wird während der ersten Abklingphase die UND-Schaltung 74 durchgeschaltet, wogegen während der Aufrechterhaltungsphase (zweite Abklingphase) die UND-Schaltung 75 durchgeschaltet wird. Auf diese Weise werden die Taktimpulse zur Beaufschlagung des Zählers, d.h. der Flip-Flop-Schaltung FF₁ bis FF-J₀, bestimmt. Wenn ein Ton einem bestimmten Festkanal zugeordnet ist, wird das Löschsignal C den Rücksetzanschlüssen der jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen FF₁ bis FF₁₀ von dem Verzögerungs-Flip-Flop DF« zugeführt, um sie zurückzusetzen.

Zur Erzeugung der Wellenformen für Anhall, erstes Abklingen und zweites Abklingen gemäß Fig. 19, sind meh-

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rere Spannungsteilerschaltungen 83, 84 und 85, wie in Fig. 20 dargestellt, vorgesehen, die mehrere Widerstände 83R bis 85R enthalten, welche so eingestellt sind, daß die gewünschten Kurven entstehen. Ferner sind mehrere analoge Torschaltungen 83G bis 85G (in der Zeichnung als FET Feldeffekttransistoren dargestellt) mit den jeweiligen Anschlüssen der Spannungsteilerschaltungen verbunden. Dem Widerstand der Spannungsteilerschaltung 83 werden zur Erzeugung der Anhallspannung Spannungen aufgedrüclt die das Anfangsniveau INL und das Anhallniveau ATL repräsentieren, um die geteilten Spannungen zu erhalten. Auf dieselbe Weise werden die Spannungen,die das Anhallniveau ATL und das Aufrechterhaltungsniveau SUL repräsentieren, der Spannungsteilerschaltung 84 aufgedrückt,um die erste Abklingkurve zu erzeugen und die Spannungen, die das Aufrechterhaltungsniveau SUL und das Endniveau FIL repräsentieren, werden der Spannungsteilerschaltung 85 aufgedrückt, um den zweiten Abklingvorgang zu erzeugen.

Die Spannungsteilerschaltungen 83 bis 85 teilen den Anhall in acht Sektionen, das erste Abklingen in sechszehn Sektionen und das zweite Abklingen ebenfalls in sechszehn Sektionen, so daß insgesamt vierzig Sektionen gebildet werden. Die Schaltung ist so konstruiert, daß die Daten der 6 höheren Bits des Zählers (Flip-Flops FF₅ bis FF._Q) von dem Dekodierer 87 dekodiert werden, um entsprechend den Dezimalzahlen von 0 bis 39 vierzig Ausgangssignale zu erzeugen, die den analogen Torschaltungen 83G bis 85G der Spannungsteilerschaltungen 83, 84 und 85 zugeführt werden.

Obwohl die Kurven, die den Anhall sowie das erste und

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das zweite Abklingen annähern, durch sequentielle Ansteuerung der analogen Torschaltungen 83G bis 85G erhalten werden können, haben die so erzeugten Kurven, da die Anzahl der Teilungen klein ist, erkennbare Stufen. Dadurch entsteht beim Hörer ein unnatürlicher Eindruck. Um diesen zu vermeiden, wird die zweite Spannungsteilerschaltung 68 zur Durchführung einer Interpolation zur Erzielung glatter Wellenformen benutzt.

Die Spannungsteilerschaltung 86 zur Durchführung der Interpolation besteht aus in Reihe geschalteten Widerständen 86R,die jeweils mit analogen Torschaltungen 86G zur Ableitung einer gebrochenen Spannung versehen sind.

Die geteilten Spannungen der Spannungsteilerschaltungen 83, 84 und 85 werden nacheinander an die Spannungsteilerschaltung 86R gelegt,die dazu benutzt wird,die gebrochene Spannung für die Interpolation in sechszehn kleinere Sektionen zu teilen. Demnach werden die vier unteren Bit-Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen FF. bis FF. des Zählers von dem Dekodierer 88 in sechszehn Signale dekodiert, mit denen die analoge Torschaltung 86G der Spannungsteilerschaltung 86 sequentiell beaufschlagt wird.

Die Spannungsteilerschaltungen 83, 84 und 85 müssen Spannungen zweier der Spannungsteilerschaltung 86 benachbarter Spannungsteilerpunkte liefern. Hierzu sind geeignete UND- und ODER-Schaltungen vorgesehen, die so geschaltet sind_fdaß ein Ausgangssignal des Dekodierers 87 gleichzeitig zwei analogen Torschaltungen zugeführt wird, die die Spannungen zweier benachbarter Teilerpunkte an den Spannungsteilerschaltungen 83, 84 und 85

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6 0 9 8 k S f 0 7 7 S

liefern. Beispielsweise wird ein Ausgangssignal des Dekoders 87 mit dem Wert 1 benutzt, um eine analoge Torschaltung FET₁ zu beaufschlagen und ebenfalls die benachbarte analoge Torschaltung FET₂ über die UND-Schaltung Ap₁ oder das ODER-Tor ORp₁ anzusteuern. Das Ausgangssignal der analogen Torschaltung FET₁ wird dem Eingang 86a der Spannungsteilerschaltung 86 zugeführt, wogegen das Ausgangssignal der analogen Torschaltung FET₂ dem Eingang 86b der Spannungsteilerschaltung 86 zugeführt wird. Die zu dieser Zeit an der Eingangsleitung 86a anstehende Spannung wird bei einer früheren Stufe erzeugt als die an Leitung 86b anstehende Spannung. Das Ausgangssignal mit einer Wertigkeit von 2 des Dekoders 87 wird zur Ansteuerung der analogen Torschaltung FET„ über die ODER-Schaltung OR₃₁ benutzt und zur Ansteuerung der analogen Torschaltung FET₃ über die UND-Schaltung A^₂ ^un<^ die ODER-Schaltung 0R„„. Das Ausgangssignal der analogen Torschaltung FET₃ wird auf die Eingangsleitung 86a gekoppelt.

Die Reihenfolge, in der die Spannungsstufen an die Eingangsleitungen 86a und 86b der Spannungsteilerschaltung angelegt werden, ist nicht immer dieselbe, sondern ändertsich. In dem oben beschriebenen Falle, beispielsweise zu der Zeit, wenn die analogen Torschaltungen FET₂ und FET- gespeist werden, wird die Spannung an der Eingangsleitung 86a in einem späteren Schritt erzeugt als die Spannung an der Eingangsleitung 86b. Jedesmal wenn der Zustand der Flip-Flop-Schaltung FF _g reversiert wird, wird auch die Schrittfolge der Eingangsleitungen 86a und 86b reversiert, so daß das Ausgangssignal und das invertierte Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung FF₁- ge-

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eigneten UND-Schaltungen zugeführt werden, die an der Ausgangsseite des Dekodierers 88 vorgesehen sind, um die Ausgangssignale der Spannungsteilerschaltung 86 durch die Eingangsleitung 86a sequentiell auszugeben, wenn das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung FF₁. "0" ist, wogegen, wenn dieses Ausgangssignal "1" ist, die Ausgangssignale der Spannungsteilerschaltung 86 über die Ausgangsleitung 8 6b ausgegeben werden. Demnach wird bei dem ersten Schritt (Schritte 0 bis 15 in Tabelle 2) des Dekodierers 87 die analoge Torschaltung FET. mit dem Ausgangssignal von UND-Schaltung A₂- gespeist, um die gebrochene Spannung durch die Eingangsleitung 86a sequentiell auszugeben, jedoch wird bei dem nächsten Schritt (Schritte 16 bis 31 in Tabelle 2) die gebrochene Spannung sequentiell durch die Eingangsleitung 86b ausgelesen. Danach wechselt die Leserichtung in derselben Weise. Bei dem ersten Schritt (Wert 1) des Dekodierers 88 wird die gebrochene Spannung von den ersten Spannungsteilerschaltungen 83, 84 und 85 von der zweiten Spannungsteilerschaltung 86 ohne jegliche Änderung ausgelesen, so daß die gebrochene Spannung nur einer der Eingangsleitungen 86a oder 86b zugeführt wird. Die Ausgangsspannungen von den UND-Schaltungen A₂₃ und A₂₄ werden demnach den Eingängen der UND-Schaltungen A₂₁, A₂₂ ... zugeführt, um diese zu sperren.

Das Ausgangssignal der zweiten Spannungsteilerschaltung 86 wird dem Steuereingang des VCF (501 bis 515) zugeführt, um als Steuerspannungswellenform EGV zu wirken.

Wenn Schritt 639 in Tabelle 2 erreicht ist, wird das Kodewort dieses Schrittes von der UND-Schaltung 89 detektiert. Das "!"-Signal vom Ausgang der UND-Schaltung

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wird durch den Inverter 90 invertiert, um die UND-Schaltungen 77 und 82 zu sperren. Die UND-Schaltungen 72 bis 75 werden gesperrt, um zu verhindern, daß die zweiten Abklingtaktimpulse 2DCK weitergeleitet werden, wodurch der Zähler (Flip-Flop-Schaltungen FF₁ bis FF._Q) auf Stufe 639 stehenbleibt, um das Endniveau FIL zu halten.

Die Konstruktion und Wirkungsweise der Hüllkurvengeneratoren EG₉₁ bis EG - für die Verstärker VCA wird nachfolgend erläutert. Da die Hüllkurvengeneratoren EG., bis EG^j- im wesentlichen gleich aufgebaut sind wie die Hüllkurvengeneratoren EG₁ bis EG₁₅ für die Filter VCF werden nur einige Unterschiede beschrieben. Obwohl die Steuerspannungswellenform EGW im wesentlichen denselben Verlauf hat wie die Steuerspannungswellenform EGV, die in Fig. 19 dargestellt ist, sind das Anfangsniveau und das Endniveau gleich und auf einen konstanten Wert +V₁ fixiert. Das Anhallniveau ist ebenfalls auf einen konstanten Wert +V₉ fixiert und nur das Aufrechterhaltungsniveau ist variabel. Daher wird von außen nur die Aufrechterhaltungsspannung SULV gemäß Fig. 20 angelegt. Ferner unterscheiden sich die Impulse des Anhalltaktes ATCK¹, des ersten Abklingtaktes 1DCK¹ und des zweiten Abklingtaktes 2DCK¹ von den Taktimpulsen, die für die Filter VCF verwendet werden. Das Niveau SULV und die Taktimpulse ATCK¹, 2DCK¹ werden auf die gewünschten Werte eingestellt. Dies geschieht durch die variablen Oszillatoren 91a bis 91 η der Tonfarbenwählschaltung nach Fig. 13 zur Veränderung des Anhalls, die variablen Oszillatoren 92a bis 92n für das erste Abklingen, die Oszillatoren 93a bis 93n für das zweite Abklingen, und

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die variablen Widerstände 94a bis 94n für die Einstellung des Aufrechterhaltungsniveaus. Die Auswahl erfolgt durch die Tonfarbenwählschalter 30a bis 3On.

Die Konstruktion der Hüllkurvengeneratoren EG₂₁ bis EG₃₅, die nach Fig. 20 in einem Block enthalten sind, ist im wesentlichen dieselbe wie bei Fig. 18 mit Ausnahme derjenigen Teile, die in durchgezogenen Linien dargestellt sind. Baugruppen, die dieselbe Funktion haben wie die entsprechenden Baugruppen der Fig. 18 sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß in beiden Fig. 18 und 20 dieselben Elemente verwendet werden. Diejenigen Elemente, die in Fig. 20 nicht abgebildet sind, sind aus Fig. 18 zu entnenmen.

In Verbindung mit dem Tasten-Zuordner 40 (Fig. 14) wurde erwähnt, daß die Hüllkurvengeneratoren EG₂₁ bis EG₃₃ so aufgebaut sind, daß sie Abkling-Endesignale KDF für die Festkanäle erzeugen. Diese Signale bedeuten, daß die Tonerzeugungen bestimmter Festkanäle beendet sind. Die Beendigung der Tonerzeugung bedeutet, daß die Steuerspannungswellenform für die Verstärker VCA den Endwert erreicht hat oder daß der aus den Flip-Flops FF₁ bis FF_1n bestehende Zähler den Schritt 639 erreicht hat. Diese Bedingungen werden von den UND-Schaltungen 89 detektiert und wenn diese UND-Schaltung ein "1"-Signal erzeugt, wird die Tonerzeugung beendet. Dieses Ausgangssignal der UND-Schaltung 89 wird einem Eingang der UND-Schaltung 91 zugeführt, während ein Signal CH des betreffenden Festkanals um einen Taktimpuls (φ ) durch das Verzögerungs-Flip-Flop DF. verzögert dem anderen Eingang der UND-

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Schaltung 91 zugeführt wird. Die UND-Schaltung 91 erzeugt in einem Zeitfenster (Kanalzeit) des dem betreffenden Festkanal zugeordneten Tones ein Ausgangssignal, das um einen Taktimpuls {φ*) von dem Verzögerungs-Flip-Flop 92 verzögert wird, um es mit den Ausgangssignalen der anderen Verzögerungs-Flip-Flops DFg, DF₁. und DF _R zu synchronisieren. Das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 92 wird der ODER-Schaltung 69 (Fig. 14) des Tastenzuordners 40 zugeführt, um als Abkling-Ende-Signal KDF für den betreffenden Festkanal zu wirken.

Wie oben erläutert wurde, kann der zweite Musiktongenerator 2 Musiktöne erzeugen, deren Tonfarben und Lautstärken (Amplituden) willkürlich zeitlich variiert werden können.

Zusätzlich zu dem ersten Musiktongenerator 1 und dem zweiten Musiktongenerator 2 können weitere Musiktongeneratoren eingesetzt werden, die durch Signale des Tasten-Zuordners 5 betrieben werden. Die Konstruktion des Tasten-Zuordners 5 ist nicht auf die in Fig. 4 dargestellte Ausführung beschränkt, so daß im Rahmen der Erfindung auch andere Schaltungen verwendbar sind, wenn sie nur die durch das Drücken einer Taste bezeichnete Toninformation digital verarbeiten und die verarbeitete Information auf die jeweiligen Musiktongeneratoren verteilen.

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Claims (8)

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   Ansprüche

   1/ Elektronisches Musikinstrument mit mindestens einer Tastatur und einem Tastendetektor, der den Schaltzustand von Tastenschaltern, die den jeweiligen Tasten zugeordnet sind, und für jede gedrückte Taste eine Identifizierungsinformation im time-sharing-Betrieb erzeugen, einem Tasten-Zuordner, der die Identifizierungsinformation einem von mehreren durch Zeitfenster definierten Kanälen zuordnet, die im time-sharing-Betrieb Tastenadressen-Kodewörter aufnehmen, die der jeweiligen Taste entsprechen, sowie eine Tasteninformation, die angibt, ob die Taste in dem betreffenden Kanal gedrückt oder freigegeben wurde, mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer dem Tastenadressen-Kodewort entsprechenden Frequenzinformation sowie mit einem ersten Musiktongenerator, der Erzeugung einer Musiktonwellenform, die folgende Baugruppen enthält: Wellenformspeicher zur Speicherung chronologisch ausgebbarer Abtastwerte, einer Grundwelle sowie der zugehörigen Harmonischen, einen Hüllkurvenspeicher, der chronologisch ausgebbare Amplitudenwerte enthält, eine erste Auslesesteuerschaltung zur Steuerung der Abtastpunkte der Wellenformspeicher mit durch die Frequenzinformation vorgegebener Geschwindigkeit, eine zweite Auslesesteuerschaltung zur Steuerung der Auslesung des Hüllkurvenspeichers mit vorgegebener Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der von dem Tasten-Zuordner gelieferten Tasteninformation, einen Hüllkurvenformer zur Steuerung des Gesamtniveaus der aus den Wellenformspexchern ausgelesenen Wellenformen entsprechend der aus dem Hüllkurvenspeicher durch Ab- ' tastung ausgelesenen Amplitudensignale, sowie eine Einstellvorrichtung zur Einstellung der Amplitudenhöhen von Grundwelle, zweiter Harmonischer ... n-ter Harmonischer,

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   die aus dem Wellenformspeicher ausgelesen werden, und eine Einrichtung zur Synthetisierung der Grundwelle, der zweiten Harmonischen ...η-ten Harmonischen in ihren gegenseitigen Amplitudenhöhen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Musiktongenerator (2) zur Erzeugung einer Musiktonwellenform vorgesehen ist, deren Tonfarbe und Lautstärke sich mit der Zeit ändert, und die mindestens einen Tonquellen-Wellenformspeicher (24a, 25a; 24b, 25b) enthält, in dem eine Tonquellen-Wellenform gespeichert ist, die abundante harmonische Komponenten enthält, und daß der zweite Tongenerator (2) eine Auslese-Steuerschaltung zur Auslesung der Abtastpunkte der Tonquellen-Wellenformspeicher mit von der Frequenzinformation vorgegebener Geschwindigkeit sowie mehrere Tonfarben- und Lautstärken-Steuersysteme und eine Verteilungseinrichtung zur Verteilung der Tonquellen-Wellenform auf die Tonfarben- und Lautstärken-Steuersysteme enthält.
2. 2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Systeme des ersten Musiktongenerators vorhanden sind, und daß eine Schaltung

   (27) vorgesehen ist, um die den jeweiligen Systemen zuzuführenden Frequenzinformationen geringfügig voneinander verschieden zu machen, um dadurch gleichzeitig Wellenformen zweier Musiktöne zu erzeugen, deren Grundtöne von dem Grundton der gedrückten einen oder mehreren Tasten abweichen.
3. 3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Voreinstellung der gegenseitigen Verhältnisse von Grundwelle, zweiter Harmonischen ... n-ter Harmonischen des ersten Musiktongenerators (1) einen Speicher (14a, 14b) für Harmonischenkoeffizienten enthält, der die Koeffizienten

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   zur Einstellung der Amplituden der jeweiligen Harmonischen enthält.
4. 4. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (14a, 14b) für die Harmonischenkoeffxzienten Koeffizientengruppen enthält, die nach Tastaturen getrennt sind, sowie eine Torschaltung, die entsprechend der in den Tastenadressen-Kodewörtern enthaltenen Information über die Art der Tastatur durchläßt, wobei eine der Koeffizientengruppen jeweils der von den Tastendaten repräsentierten Tastatur entspricht.
5. 5. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche

   1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslese-Steuerschaltung in dem zweiten Musiktongenerator (2) eine Einrichtung zur Erzeugung von Kodewörtern enthält, die die Musiktonfrequenz der gedrückten Taste entsprechend dem jeweiligen Tastenadressen-Kodewort, das im time-sharing-Betrieb von dem Tasten-Zuordner erzeugt wird, repräsentieren, und daß ein Kumulativzähler vorgesehen ist, der sequentiell und kumulativ die Konstanten einer jeden vorbestimmten Zeitspanne addiert und daß die Spannungsamplituden der in dem Tonquellen-Wellenformspeicher gespeicherten Wellenform an den Abtastpunkten sequentiell im timesharing-Betrieb entsprechend dem Ausgangssignal des Kumulativzählers ausge-lesen werden.
6. 6. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche

   1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung für die Tonfarbe und Lautstärke für jeden aus einer Anzahl fester Kanäle, die den jeweiligen Tastaturen zugeordnet sind, vorgesehen ist, und eine erste Abtast - und

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   Halteschaltung zur Abtastung und Speicherung des Ausgangssignals des Tonquellen-Wellenformspeichers, ein spannungsgesteuertes Filter, dem das Signal der ersten Abtast- und Halteschaltung zugeführt wird, einen spannungsgesteuerten Verstärker, dem das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Filters zugeführt wird, eine zweite Abtast- und Halteschaltung zur Abtastung und Speicherung einer der Taste entsprechenden Spannung, durch die die Grenzfrequenz des spannungsgesteuerten Filters entsprechend der Taste verändert wird, einen ersten Hüllkurvengenerator, in dem eine bestimmte Hüllkurvenform gespeichert ist, und der die Filtercharakteristiken der spannungsgesteuerten Filter entsprechend der Hüllkurve verändert, und einen zweiten Hüllkurvengenerator, in dem eine bestimmte Hüllkurvenform gespeichert ist und der den Verstärkungsgrad der spannungsgesteuerten Verstärker entsprechend der in ihm gesteuerten Hüllkurvenform verändert, enthält.
7. 7. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschaltung Tasten-Zuordner (40, 50) enthält, von denen jeder für eine Tastatur vorgesehen ist, und nach Empfang der Tasteninformation eine Neuzuordnung der Tasteninformation zu einem der festen Kanäle vornimmt, damit das Steuer- system für Tonfarbe und Lautstärke die in dem festen Kanal befindliche Tasteninformation beeinflussen kann, und daß die Verteilerschaltung, die im time-sharing-Betrieb aus dem Tonquellen-Wellenformspeicher ausgelesenen Signale auf die jeweiligen festen Kanäle verteilt, so daß die Steuereinrichtung für die Tonfarbe und Lautstärke die festen Kanäle im Analogbetrieb steuern kann.

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8. 8. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Hüllkurvengeneratoren eine erste Spannungsteilerschaltung mit mehreren zwischen zwei Eingängen vorgesehenen Spannungsteilerpunkten enthält, wobei an die Eingänge unterschiedliche Spannungen separat angelegt werden, daß eine erste Schaltung zur Abnahme von Spannungsteilerausgangssignalen, von zwei benachbarten Teilerpunkten vorgesehen ist, daß eine zweite Spannungsteilerschaltung mit mehreren Spannungsteilerpunkten vorgesehen ist, die die von der ersten Schaltung bereitgestellten Ausgangsspannungen weiter unterteilt, und daß eine zweite Schaltung zur sequentiellen Erzeugung von Spannungsteilerausgangssignalen von den jeweiligen Spannungsteilerpunkten der zweiten Spannungsteilerschaltung vorgesehen ist, wobei die erste Schaltung die Spannungsteilerpunkte der ersten Spannungsteilerschaltung, von der die Ausgangssignale jedesmal dann ausgegeben werden sollten, wenn die zweite Schaltung die Abnahme der Ausgangssignale von allen Spannungsteilerpunkten der zweiten Spannungsteilerschaltung beendet, sequentiell verschiebt.

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