DE2644903A1

DE2644903A1 - Elektronisches musikinstrument

Info

Publication number: DE2644903A1
Application number: DE19762644903
Authority: DE
Inventors: Shimaji Okamoto; Takatoshi Okumura
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1975-10-06
Filing date: 1976-10-05
Publication date: 1977-08-18
Also published as: JPS5244625A; US4131049A; JPS5932799B2

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit einem Wellenformspeicher, dem Adressensignale zugeführt werden, und der daraufhin die Amplitudenwerte einer bestimmten Wellenform, die einer gewünschten Klangfärbung des zu erzeugenden Tones entspricht, ausgibt.

Es sind elektronische Musikinstrumente bekannt, bei denen eine bestimmte Musikton-Wellenform erzeugt wird, indem Sinuswellenformen, die den jeweiligen Harmonischenanteilen des zu erzeugenden Musiktones entsprechen, aus Speichern ausgelesen und mit bestimmten Amplitudenverhältnissen miteinander vermischt werden. Wenn ein Musikton, der eine große Anzahl von Harmonxschenanteilen enthält, mit einem derartigen Musikinstrument erzeugt werden soll, muß die Anzahl der Sinus-Wellenformspeicher der Anzahl der zu erzeugenden Harmonischenanteile entsprechen. Dies erfordert eine große Anzahl von Speichern

709833/0551

ORIGINAL INSPECTED

26·

und demnach hohe Herstellungskosten. Da die jeweiligen Speicher von demselben Adressensignal angesteuert werden, verringert sich die Anzahl der Abtastpunkte in einem Zyklus der Sinuswelle in dem Maße, wie sich die Ordnungszahl der Harmonischen erhöht. Daher werden im Falle einer Harmonischen höherer Ordnung zahlreiche Abtastpunkte benötigt, um eine zufriedenstellende Wellenform zu erhalten und dies erfordert eine große Speicherkapazität.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das imstande ist, Musiktöne mit zahlreichen verschiedenartigen Tonfarben, die eine große Anzahl von Harmonischen erfordern, mit einer einfachen Konstruktion zu erzeugen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Wellenformspeicher mehrere Sinuswellenformspeicher enthält, in denen einzelne Sinuswellenformen, die einer bestimmten Anzahl von Harmonxschenanteilen entsprechen und sämtlich von demselben Adressensignal angesteuert werden, daß der Wellenformspeicher einen oder mehrere Signalkurven-Wellenformspeicher enthält, die abundante Harmonischenanteile, wie eine Dreieckwelle, eine Sägezahnwelle oder eine Rechteckwelle gespeichert enthalten und von demselben Adressensignal angesteuert werden wie die Sinus-Wellenformspeicher, und daß der Wellenformspeicher mit einer Schaltung verbunden ist, die die von den Sinus-Wellenformspeichern und dem Signalkurven-Wellenformspeicher ausgegebenen Wellenformen zur Erzeugung eines Musiktones mit bestimmter Tonfarbe mischt.

709833/0551

INSPECTED

— V —

26-

Das erfindungsgemäße Musikinstrument enthält eine begrenzte Anzahl von Sinus-Wellenformspeichern, die beispielsweise η Sinus-Wellenformen entsprechend η Harmonischen (d.h. der ersten, zweiten, dritten ... n-ten Harmonischen) enthalten. Ferner sind einige Signalkurven-Wellenformspeicher vorhanden, die abundante Harmonischenkomponenten, wie eine Rechteckwelle, eine Dreieckwelle und eine Sägezahnwelle, gespeichert enthalten, Ein bestimmter Musikton wird erzeugt, indem diese Wellen-' formen aus den jeweiligen Speichern mittels derselben Adressensignale ausgelesen und dann in geeigneter Weise mit einem bestimmten relativen Amplitudenverhältnis gemischt werden. Hierdurch ist die Anzahl der erzielbaren Harmonischen erheblich größer als die Anzahl der verwendeten Speicher. Die einzelnen Speicher werden mit derselben Lesegeschwindigkeit angesteuert und ausgelesen. Das Auslesen der Sinuswellen und der Dreieck-, Sägezahn- und/ oder Rechteckwelle erfolgt entsprechend der gewünschten Tonfarbe und Lautstärke der Musiktonwellenform unter Steuerung der relativen Amplitudenniveaus. Anschließend werden die Sinuswellen und die Signalformwellen synthesiert, so daß ein Kurvenzug mit der gewünschten Wellenform entsteht.

70983 3/0551 .

ORIGINAL INSPECTED

26

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung, und

Fig. 2 zeigt schematisch ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Harmonischenkoeffizienten-Speicherschaltung bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 erkennt (detektiert) eine Erkennungsschaltung 2 für gedrückte Tasten den Ein- oder Ausschaltzustand der jeweiligen Tastenschalter, die den Tasten an den Tastaturen 1 zugeordnet sind, und erzeugt dadurch Tastenkodewörter zur Identifizierung der gedrückten Taste-(n). Die Tastenzuordnungsschaltung 3 empfängt das Tastenkodewort zur Identifizierung der gedrückten Tasten von der Erkennungsschaltung 2 und ordnet die Erzeugung des Tones, der durch das Tastenkodewort identifizierten gedrückten Taste irgendeinem von mehreren Kanälen zu, deren Anzahl der maximal gleichzeitig zu erzeugenden Töne entspricht (z.B. 12 Kanäle bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel). Die Tastenzuordnungsschaltung 3 enthält mehrere Speicherpositionen, die den jeweiligen Kanälen entsprechen und von denen jede ein Tastenkodewort KC aufzunehmen vermag. Jede Speicherstelle entspricht einem Kanal. Diesem wird die Erzeugung des Tones einer Taste zugeordnet und die Speicherstellen geben nacheinander die in den jeweiligen Kanälen enthaltenen Tastenkodewörter KC im time-sharing-Betrieb aus. Wenn mehrere Tasten gleichzeitig an den Tastaturen 1 gedrückt sind, werden daher die Töne der gedrückten

70*9833/055.1

O INSPECTED

26

-Ci-

•6-

Tasten separat den jeweiligen Kanälen derart zugeordnet, daß die Tastenkodewörter KC, die die zugeordneten Töne der gedrückten Tasten angeben, in den Speicherstellen entsprechend den jeweiligen Kanälen gespeichert werden. Die jeweiligen Speicherstellen können vorzugsweise aus zirkulierenden Schieberegistern bestehen.

Die Tastenzuordnerschaltung 3 erzeugt ferner ein Anhall-Startsignal oder Eintastsignal AS, das angibt, daß der ' Musikton in demjenigen Kanal, dem der Ton der Taste durch Drücken der Taste zugeordnet wurde, synchron mit den jeweiligen Kanalzeiten im time-sharing-Betrieb erzeugt werden sollte. Die Tastenzuordnungsschaltung 3 erzeugt ferner ein Abkling-Startsignal oder Austastsignal DS, das angibt, daß der Musikton in dem jeweiligen Kanal, dem der Ton der gedrückten Taste zugeordnet wurde, nach dem Freigeben der Taste synchron mit den jeweiligen Kanalzeiten im time-sharing-Betrieb abklingen sollte. Diese Signale AS und DS werden in einem Hüllkurvengenerator 4 verarbeitet und steuern so die Hüllkurvenamplitude der Musiktöne, d.h. sie werden zur Steuerung der Tonerzeugung benutzt. Die Tonerzeugungszuordnungsschaltung 3 empfängt von dem Hüllkurvengenerator 4 ein Abkling-Endesignal DF, das angibt, daß die Tonerzeugung in dem betreffenden Kanal beendet ist.

Die Zuordnungsschaltung erzeugt dann ein Löschsignal CC zum Löschen der verschiedenen Speicher für den jeweiligen Kanal auf der Grundlage des Abkling-Endesignals DF, so daß die TonerzeugungsZuordnung vollständig beendet wird. Die Tastenzuordnungsschaltung 3 erzeugt ferner die Tastatursignale UE, LE und PE, die angeben, welcher Tastatur die gedrückte Taste angehört. Die Er-

709833/05 51

ORIGINAL INSPECTED

26 '.903

— (5 *~

Λ-

zeugung dieser Tastatursignale erfolgt synchron mit der Ausgabe der Tastenkodewörter KC. Die Identifizierung der Tastenkodewörter KC in bezug auf die Art der Tastatur kann durch die die Tastatur angebenden Bits K₂ und K₁ des Tastenkodewortes erfolgen.

Die erwähnte Tastenzuordnungsschaltung 3 und die Erkennungsschaltung 2 für gedrückte Tasten werden hier nicht näher erläutert. Die Schaltungen 2 und 3 sind bekannt * und entsprechen der Tastenzuordnungsschaltung bzw. der Erkennungsschaltung für gedrückte Tasten, die in der US-PS 3 882 751 beschrieben sind. Diese Schaltungen 2 und 3 können natürlich auch in anderer Weise konstruiert sein, ohne daß der Bereich der Erfindung dadurch verlassen wird.

Da die von der Tastenzuordnungsschaltung 3 erzeugten Tastenkodewörter KC die gedrückten Tasten repräsentieren, werden diese Tastenkodewörter KC als Adressenbestimmungssignale zum Auslesen der numerischen Information, die für jede Musiktonfrequenz charakteristisch ist, verwandt, d.h. der Musikton einer jeden Taste, der ein Tastenkodewort KC entspricht, hat eine Frequenzzahl, die in den Frequenzzahlspeicher 5 gespeichert ist und von diesem ausgegeben wird, sobald die Taste gedrückt wurde.

Der Frequenzzahlspeicher 5 ist beispielsweise als Festwertspeicher (ROM) ausgebildet und speichert die Frequenzzahlen F (Konstanten) entsprechend den Tastenkodewörtern KC der jeweiligen Tasten im voraus. Dieser Festwertspeicher liest die an den einzelnen Adressen

7 09833/0551

26 '- V903

gespeicherten Frequenzzahlen F entsprechend den gedrückten Tasten aus. Die Adressen werden durch die Tastenkodewörter bestimmt. Der Frequenzzahlspeicher 5 muß nicht unbedingt ein Speicher des genannten Typs ROM (read-only memory) sein, sondern kann im Rahmen der Erfindung auch eine andere Konstruktion aufweisen. Der Frequenzzahlakkumulator 6 führt in regelmäßigen Abständen eine kumulative Addition der Frequenzzahl F durch und gibt Probenwerte der Amplitude der Musikton- « wellenform jeweils in den konstanten Zeitabständen ab. Die Frequenzzahl F ist eine digitale Zahl, der der Frequenz des Musiktones der gedrückten Taste proportional ist. Sie besteht beispielsweise aus 15 Bits, wie in der US-PS 3 882 751 beschrieben. Die Frequenzzahl F für jede Frequenz besteht aus einer geeigneten Anzahl von Bits, z.B. 15 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Sie ist in Dezimalschreibweise eine gebrochene Zahl und enthält Stellen vor und hinter dem Komma. Das höchstwertige der 15 Bits gibt den Ganzzahlbereich und die übrigen Bits, z.B. 14, geben den Bruchzahlbereich an.

Die Werte der Frequenzzahl F können bei einer bestimmten kostanten Abtastgeschwindigkeit eindeutig angegeben werden, wenn der Wert der Frequenz des Musiktones bekannt ist. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Abtastung einer einzigen Musikton-Wellenform beendet ist, wenn der Wert qF, der das Ergebnis der kumulativen Addition der Frequenzzahl F in dem Frequenzzahlakkumulator 6 darstellt, 64 wird (wobei q = 1, 2, ...) ist, und daß diese kumulative Addition alle 12 με erfolgt, wenn sämtliche Kanalzeiten einmal zyklisch umgelaufen

709833/055 1

INSPECTED

26- - β -

sind. Der Wert der Frequenzzahl F kann dann entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt werden:

F = 12 X 64 X f X 10"⁶.

Hierin bezeichnet f die Frequenz des Musiktones_o Man erkennt, daß die Frequenzzahl F in dem Frequenzzahlspeicher 5 entsprechend der zu erzielenden Frequenz f gespeichert ist.

Der Frequenzzahlakkumulator 6 hat die Aufgabe, die Frequenzzahl F für die jeweiligen Kanäle mit einer bestimmten Abtastgeschwindigkeit (z.B. alle 12 με)für die jeweilige Kanalzeit bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,, kumulativ zu zählen und dadurch den akkumulierten Wert qF zu erzeugen., der jeweils eine Phase der Musiktonwellenform angibt, von der in jeder Abtastzeit (alle Ϊ2 με) ein Amplitudenabtastwert ausgegeben wird. Wenn der akkumulierte Wert qF den Wert 64 in Dezimalschreibweise erreicht, fließt der Frequenzzahlakkumulator 6 über und sein Inhalt geht auf 0 zurück und das Auslesen der einen Wellenform ist beendet. Da die Zahl 64 in Dezimalschreibweise durch eine 6-stellige Binärzahl angegeben werden kann, enthält der Frequenzzahlakkumulator 6 einen Zähler oder Akkumulator aus 20 Bits in einem Wort, wobei das 1. bis 14. Bit den Bruchzahlbereich und das 15. bis 20. Bit den Ganzzahlbereich bilden, um das Akkumulationsergebnis so lange zu halten, bis die Frequenzzahl F, deren 15. Bit die Einheitenstelle für den Ganzzahlbereich darstellt, in der Weise kumulativ addiert ist, daß der akkumulierte Wert qF 64 wird. Der Frequenzzahlakkumulator 6 besteht

709833/0551
^f'l■■"*--J-X■·-.:.ν, .;. : ^ORIGINAL INSPECTED

26-

aus einem 12-stufigen 20-Bit-Schieberegister und einem 20-Bit-Addierer, die für die jeweiligen Kanäle gemeinsam im time-sharing-Betrieb benutzt werden.

Die Daten der höchstwertigen 6 Bits, die von der Ausgangszahl qF des FrequenzzahlSpeichers 6 den Ganzzahlbereich bilden, werden der Wellenformspeichergruppe 7 als Adresseneingangssignale zugeführt.

' Die Wellenformspeichergruppen 7 enthalten jeweils mehrere Wellenformspeicher WM₁ bis WM₁₂ für sinusförmige Wellen entsprechend den jeweiligen Harmonischenfrequenzen und andere Ton-Wellenformspeicher, wie beispielsweise ein Dreieck-Wellenformspeicher 71, ein Sägezahn-Wellenformspeicher 72, einen Rechteck-Wellenformspeicher 73 usw. Die Inhalte der jeweiligen Speicher WM₁ bis WM₁₂, 71 bis 73 werden durch dieselben Adressensignale qF, die von dem Frequenzzahlakkumulator 6 zugeführt werden, ausgelesen bzw. aufgerufen. Die Sinus-Wellenformspeicher WM₁ bis WM₁₂ enthalten jeweils die verschiedenen sinusförmigen Wellenformen, die den zwölf Harmonischenfrequenzen entsprechen. Beispielsweise sind in den Wellenformspeichern WM₁ bis WM₁„ Harmonische der ersten (Grundwelle), zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebenten, achten, zehnten, zwölften, vierzehnten und sechszehnten Ordnung enthalten, wobei jede Harmonische in einem Speicher gespeichert ist. Diese Wellenformspeicher WM₁ bis WM₁₂, 71, 72, 73 sind so ausgebildet, daß die Wellenform-Amplitudenwerten an einzelnen Abtast- oder Probenpunkten, die den digitalen Adressensignalen entsprechen, als Analogwerte ausgelesen werden. Die Konstruktion eines derartigen

- 10 -

709833/0551

ORIGINAL INSPECTED

26

' 44

Wellenformspeichers ist beispielsweise in der jap. Patentanmeldung 106,945/1972 (JA-OS 66 121/1974) beschrieben. Im einzelnen können die Wellenformspeicher so konstruiert sein, daß die Amplitudenspannungen an den jeweiligen Abtastpunkten einer Wellenform in der gewünschten Weise durch Schaltvorgänge elektronischer Schaltelemente ausgelesen werden. Die jeweiligen Speicher WM- bis WM₁₂, 71, 72, 73 können natürlich auch als Festwertspeicher oder dgl. ausgebildet sein, wobei * nach dem Auslesen der Wellenformamplitudenwerte an den der digitalen Bezeichnungsweise entsprechenden Abtastpunkten die erhaltenen digitalen Amplitudenwerte mit einem Digital/Analog-Umsetzer in Analogwerte umgesetzt werden.

Wenn das Ausgangssignal des Frequenzzahlakkumulators 6, das den Speichergruppen 7 als Adresse zugeführt wird, ein Kodewort aus 6 Bits ist, können 64 verschiedene Adressensignale erzeugt werden, so daß die Anzahl der Abtastpunkte in jedem der Speicher WM₁ bis WM₁₂/ 71 bis 73, 64 beträgt. Da die Inhalte der jeweiligen Speicher WM₁ bis WM₁₂, 71 bis 73 simultan durch Aufruf derselben Adresse ausgelesen werden, ist die Anzahl der in den Sinus-Wellenformspeichern WM₁ bis WM₁₂ gespeicherten Wellenformen nicht notwendigerweise 1 (1 Zyklus), sondern sie entspricht der Ordnungszahl der Harmonischen. Beispielsweise enthält der Speicher WM₁ einen Zyklus der Sinus-Wellenform an 64 Abtastpunkten gespeichert und der Speicher WM₁₂ enthält 16 Zyklen der Sinus-Welle an 64 Abtastpunkten gespeichert.

- 11 -

709833/0551

INSPECTED

26/

Obwohl der Frequenzzahlakkumulator 6 nur ein einziges Ausgangssignal erzeugt, erzeugt die Wellenformspeichergruppe 7 zwölf verschiedene Arten von sinusförmigen AusgangsSignalen, von denen jede frequenzmäßig in harmonischer Beziehung zu jeder anderen steht, sowie ein Dreieck-Wellensignal, ein Sägezahn-Signal und ein Rechteck-Wellensignal. Jedes dieser Signale hat eine Anzahl höherer Harmonischenkomponenten eines speziellen Frequenzspektrums. Anders ausgedrückt: es werden eine ^e Anzahl von Harmonischenfrequenzen (einschließlich sinusförmiger Wellen) parallel erzeugt. Da diese Harmonischenfrequenzen dasselbe Amplitudenniveau haben, ist ein Harmonischenkoeffizienten-Speicher 8 vorgesehen, der die Amplituden der sinusförmigen, dreieckförmigen, Sägezahn- und Rechteck-Wellen entsprechend den jeweiligen Harmonischenfrequenzen einstellt und miteinander vermischt und dadurch die gewünschte Tonfarbe erzeugt.

Der in Fig. 2 dargestellte Harmonischenkoeffizienten-Speicher 8 besteht aus einer Widerstandsmischschaltung und einer analogen Torschaltung. Das Sinus-, Dreieck-, Sägezahn- und das Rechteck-Wellensignal aus den zwölf Arten von Harmonischenfrequenzen, die von der Wellenform-Speichergruppe 7 zugeführt werden, werden durch ein Widerstandsnetzwerk RG in solcher Kombination und mit solchen Amplituden gemischt, die für die Erzeugung der gewünschten Tonfarbe erforderlich sind. Die Widerstandselemente bestehen aus den Widerstandsgruppen RG, welche voneinander verschiedene Widerstandswerte haben, und die relativen Amplitudenniveaus der von den Wellenformspeichern WM₁ bis WM^₂/ 71 bis 73 gelieferten Harmonischenfreque.nzen werden jeweils von den verschiedenen

- 12 -

70 9833/0B51

ORIGINAL INSPECTED

26-·'

-JJT- ·-

Widerstandwerten bestimmt. Die Harmonischenwellen (sinusförmige Wellen) haben die Frequenzen der jeweiligen Harmonischenordnung, die zur Erzeugung eines Signals der gewünschten Tonfärbung erforderlich ist und werden den Registerelementen zugeführt. Um weitere Harmonischenanteile hinzufügen zu können, werden noch bestimmte Harmonischenwellen (wie Dreieckwelle, Sägezahnwelle und Rechteckwelle) den Registerelementen zugeführt, an denen die relativen Amplitudenniveaus der * erforderlichen Harmonischenanteile eingestellt werden. Die Ausgangsspannungen der Stellelemente werden, nachdem Tonfarbe für Tonfarbe gemischt worden ist, einer Analogtorschaltung AG zugeführt. Eine Widerstandsmischschaltung besteht demnach aus der Widerstandsgruppe RG, die für jeden mit diesem elektronischen Musikinstrument zu erzeugenden Ton ausgelegt ist, und das Ausgangssignals der Widerstandsmischschaltung wird der Analogtorschaltung AG zugeführt. Die Kombinationen dieser Widerstandsmischschaltungen und Analogtorschaltungen werden für jede der Tastaturen gebildet, so daß die Tonfarbensteuerung nach Tastaturen getrennt erfolgen kann.

Das Signal UE, das das obere Manual kennzeichnet, das Signal LE zur Kennzeichnung des unteren Manuals und das Signal PE zur Kennzeichnung der Pedaltastatur werden nach Erzeugung durch den Tastenzuordner 3 jeweils den Torsteuereingangsanschlüssen der Torschaltung AG für die betreffende Tastatur zugeführt, um diese Torschaltung zu öffnen. Da die Tastenkodewörter KC in vollständiger Synchronisierung mit den Signalen UE bis PE erzeugt werden, stimmt eine Tastatur, welcher eine

- 13 -

709833/0551

ν--.. -^,,,ORIGINAL INSPECTED

26-

Taste angehört, deren entsprechende Signale von der Wellenformspeichergruppe 7 während einer bestimmten Kanalzeit ausgelesen werden, mit derjenigen Tastatur überein, die von einem der Signale UE, LE und PE, das die Torschaltung AG gerade während dieser Zeit öffnet, bestimmt wird. Demnach werden sämtliche Musikton-Wellenformen der für die Erzeugung in derjenigen Tastatur, der die gedrückte Taste angehört, verfügbaren Tonfarben von dem Harmonischenkoeffizientenspeicher 8 gleichzeitig er-' zeugt. Zu dieser Zeit werden die Tonfarben der anderen Tastaturen nicht erzeugt.

Die Tonfarbensignale, die von dem Harmonischenkoeffizientenspeicher 8 ausgegeben werden, werden jeweils einem Tonfarbenselektor 9 einer entsprechenden Tastatur zugeführt.

Der Tonfarbenselektor 9 mischt dieTonfarbe selektiv durch Betätigung des variablen Widerstandselementes VR für jede der für die Tonerzeugung an jeder der Tastaturen verfügbaren Tonfarben. Daher sind variable Widerstandselemente VR entsprechend den jeweiligen Ausgängen des Harmonischenkoeffizientenspeichers 8 vorgesehen. Die Ausgangssignale der variablen Widerstandselemente VR werden getrennt nach Tastaturen kombiniert. Die Ausgangssignale des oberen Manuals und des unteren Manuals werden lautstärkemäßig mit einem einstellbaren Ballance-Regelwiderstand BVR in ihrer Ballance eingestellt und danach mit dem Ausgangssignal der Pedaltastatur gemischt. Dieses gemischte Ausgangssignal bildet das Ausgangs-Musiktonsignal des Tonfarbenselektors 9, das durch das Audiosystem 10 abgestrahlt wird.

In dem Harmonischenkoeffizientenspeicher 8 können die

709833/05 5 1
-.■:■- .-■: ORIGINAL··INSPECTED

26; .3

- Ur-

Ausgangssignale der Ton-Wellenformspeicher 71, 72 und 73 einschließlich der Harmonischenwellenantexle wie Dreieckwellen, Sägezahnwellen und Rechteckwellen, der jeweiligen Widerstandsgruppe RG zur Einstellung des Koeffizienten durch ein geeignetes Filter zugeführt werden. Dieses Filter kann beispielsweise ein spannungsgesteuertes Filter VCF sein. Auf diese Weise können aus den Signalen von Dreieckwelle, Sägezahnwelle und Rechteckwelle bestimmte Harmonischenanteile, die man * nicht aus den Sinuswellenspeichern WNL bis WM..- erhalten kann, erzeugt und für die Erzeugung der Tonfarbe (oder des Musiktones) benutzt werden.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zusätzlich zu den Sinuswellensignalen, die den jeweiligen Harmonischen entsprechen, auch die Dreieck-, Sägezahn- und Rechteckwellensignale, die eine Anzahl von Harmonischenanteilen enthalten, mit den Komponentenwellenformen eines Musiktones gemischt, mit dem Ergebnis, daß die Anzahl der Harmonischenwellenkomponenten, die die Musiktöne bilden, erheblich vergrößert werden kann.

Bei dem Hüllkurvengenerator 4 handelt es sich um eine bekannte Schaltung, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 882 751 beschrieben ist. Der Hüllkurvengenerator 4 erzeugt eine Hüllkurvenform EV zur Steuerung der Amplitudenhüllkurve der Musiktöne. Wenn das Anhall-Startsignal AS von dem Tastenzuordner 3 an den Hüllkurvengenerator geliefert wird, erzeugt dieser die Hüllkurve des Anhallbereiches und danach diejenige des Haltebereiches mit konstantem Amplitudenniveau. Wenn der Tastenzuordner 3 das Abkling-Startsignal DS liefert, erzeugt

- 15 -

709833/0 5 51

*■ '*■" ORIGINAL INSPECTED

26'· ^ 0

- VS -

• Η-

der Hüllkurvengenerator die Hüllkurve des Abklingbereiches, in welchem die Amplitude abfällt bzw. gedämpft wird. Die sequentielle Hüllkurvenform EV, die zeitveränderlich ist, besteht aus dem Anhallbereich, dem Aufrechterhaltungsbereich und dem Abklingbereich. Sie wird für jeden der Kanäle im time-sharing-Betrieb erzeugt. Das Hüllkurvenwellenformsignal EV wird ausgedrückt in analoger Form den jeweiligen Wellenformspeichern WM₁ bis WM₁₂, 71 bis 73 der Wellenformspeichergruppa 7 zu-' geführt und zur Spannungsversorgung der Schaltung zur Erzeugung der Spannungsamplituden an den Abtastoder Probenpunkten der Wellenform für die Speicher WM₁ bis WM₁₇, 71 bis 73 zugeführt. Daher ändert sich die Versorgungsspannung in der Schaltung zur Erzeugung der Abtastpunktamplitudenspannungen der Wellenform in jedem der Speicher WM₁ bis WM₁-, 71 bis 73 entsprechend den Amplitudenänderungen der Hüllkurvenform. Daher ändert sich die Amplitudenspannung an den Abtastpunkten der aus jedem der Speicher WM₁ bis WM₁₂, 71 bis 73 ausgelesenen Musiktonwellenform entsprechend. Wenn beispielsweise aus dem Hüllkurvengenerator 4 keine Hüllkurvenform EV ausgelesen wird, ist die Versorgungsspannung an den Wellenformspeichern WM₁ bis WM₁-/ 71 bis 73 Null, so daß keine Musiktonwellenform ausgelesen wird.

In der oben beschriebenen Weise werden die Wellenformamplitudenwerte aus den Speichern WM₁ bis WM₁₂, 71 bis 73 mit Amplituden ausgelesen, die der Hüllkurve entsprechen, wodurch die Hüllkurvensteuerung der Musiktonwellenform erfolgt.

Die Anzahl der Sinuswellenspeicher WM₁ bis WM₁₂ (die Anzahl der Harmonischenwellen) oder der in den Speichern

- 16 -

7 0 9 8 3 3/0551

ORIGINAL INSPECTED

26/'

u· -

71 bis 73 gespeicherten Wellenformen, die ebenfalls zahlreiche Harmonischenanteile enthalten, sind keineswegs auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern können in der jeweils gewünschten Weise ausgewählt werden. Beispielsweise könnte die Anzahl der Sinuswellenspeicher WM₁ bis WM₁- niedriger sein als bei dem obigen Ausführungsbeispiel, da die Dreieckwelle, die Sägezahnwelle und die Rechteckwelle als Tonquellen-Wellenformen bereits eine große Anzahl von Harmonischenanteilen ent- « halten.

- 17 -

709833/0551
, r ?' - - : ORIGINAL" INSPECTED

Claims

26· -903

Anspruch

Elektronisches Musikinstrument mit einem Wellenformspeicher, dem Adressensignale zugeführt werden, und der daraufhin die Amplitudenwerte einer bestimmten Wellenform, die einer gewünschten Klangfärbung des zu erzeugenden Tones entspricht, ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenformspeicher (7) mehrere Sinuswellenformspeicher (WM. bis WM₁₂) enthält, in denen einzelne Sinuswellenformen, die einer bestimmten Anzahl von Harmonischenanteilen entsprechen, und sämtlich von demselben Adressensignal (qF) angesteuert werden, gespeichert sind, daß der Wellenformspeicher (7) einen oder mehrere Signalkurven-Wellenformspeicher (71 bis 73) enthält, die komplexe Signal-Wellenformen mit abundanten Harmonischenanteilen, wie eine Dreieckwelle, eine Sägezahnwelle oder eine Rechteckwelle, gespeichert enthalten und von demselben Adressensignal (qF) angesteuert werden wie die Sinus-Wellenformspeicher (WM₁ bis WM₁₂), und daß der Wellenformspeicher (7) mit einer Schaltung (8) verbunden ist, die die von den Sinus-Wellenformspeichern (WM₁ bis WM₁₂) und dem Signalkurven-Wellenformspeicher (71 bis 73) ausgegebenen Wellenformen zur Erzeugung eines Musiktones mit bestimmter Tonfarbe mischt.

703833/0551
ORIGfNAL INSPECTED