DE2660940C1

DE2660940C1 - Elektronisches Musikinstrument

Info

Publication number: DE2660940C1
Application number: DE2660940A
Authority: DE
Inventors: Norio Hamamatsu Shizuoka Tomisawa
Original assignee: Nippon Gakki Seizo Hamamatsu Shizuoka KK; Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1976-08-18
Publication date: 1986-04-24
Also published as: CA1184407B; NL188428B; CA1063843A; DE2637063A1; US4114495A; NL7609269A; IT1067657B; DE2637063C2; NL188428C; GB1555980A; CA1184408B; DE2660939C1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Ein derartiges elektronisches Musikinstrument ist bekannt aus DE-OS 23 62 037. Das bekannte Musikinstrument enthält eine begrenzte Anzahl von Kanälen, in denen die Daten der gedrückten Tasten verarbeitet werden, um Tonsignale zu erzeugen. Nach dem Loslassen einer Taste bleibt der der Taste entsprechende Wert noch eine Zeitlang in dem Kanal gespeichert, weil der

Ton nicht plötzlich abbrechen darf, sondern langsam ausklingen muß. Wenn die Daten einer gedrückten Taste in einen Kanal eingegeben werden, beginnt ein Hüllkurvenzähler, dessen Zählerstand in regelmäßigen Zeitabständen um den Wert »1« erhöht wird, zu zählen. Der

ίο im Hüllkurvenzähler stehende Wert gibt daher jeweils die Zeitdauer vom Beginn des Drückens der Taste an. Die Ausgangsleitungen des Hüllkurvenzählers sind mit einem Hüllkurvenspeicher verbunden, aus dem für jeden Zählwert ein entsprechender Amplitudenwert der

Hüllkurve des zu erzeugenden Tones ausgelesen wird. Wenn eine Taste losgelassen wird, wird das zugehörige Wort aus dem Hüllkurvenzähler in das Auswahlsystem übertragen. Wenn alle Kanäle besetzt sind und eine neue Taste gedrückt wird, für deren Tonerzeugung ein

Kanal benötigt wird, ermittelt das Auswahlsystem denjenigen Kanal, der für den Ton der neuen Taste freigemacht werden solL Dies geschieht in der Weise, daß alle Wörter, die in das Auswahlsystem eingegeben wurden und die also nicht mehr gedrückte Tasten bezeichnen, deren Töne noch im Abklingen begriffen sind, durch die Impulse eines Hochfrequenztaktes vergrößert werden. Sobald in einem Kanal ein Obertrag erfolgt, ist derjenige Kanal gefunden, dessen Inhalt für das neue Tastenwort freigemacht werden soll. Dieser Kanal ist aller-

dings nicht derjenige, dessen Ton am weitesten abgeklungen ist, sondern derjenige, dessen Ton vom Tastenanschlag an am längsten angehalten hat

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Musikinstrument nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszubilden, daß von denjenigen Kanälen, die die im Abklingen befindlichen Töne nicht mehr gedrückter Tasten enthalten, auf einfache Weise derjenige herausgefunden wird, der am stärksten abgeklungen ist, so daß bei Zuordnung des Tones eiuer neu gedrückten Taste zu dem Kanalsystem der Inhalt desjenigen Kanals gelöscht wird, dessen Ton bereits am weitesten abgeklungen ist, so daß im Hörempfinden die geringstmögliche Störung registriert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß

mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Nach der Erfindung ist eine erste Schaltung vorgesehen, die in der erstsn Zyklusperiode des Zeitteilungssystems jeweils einen Vergleich der Inhalte zweier Kanäle

durchführt und den Inhalt desjenigen Kanals als Auswahlsignal festhält, dessen Ton am weitesten abgeklungen ist. Dieses Auswahlsignal wird nacheinander mit den Inhalten einzelner Kanäle verglichen und jeweils dann erneuert, wenn sich herausstellt, daß der Inhalt eines Kanals noch kleiner ist als das bisherige Auswahlsignal. Auf diese Weise entsteht, nachdem alle Kanäle in den Vergleich einbezogen worden sind, am Ende der ersten Zyklusperiode das »endgültige Auswahlsignal«, das denjenigen Kanal bezeichnet, dessen Ton am weitesten abgeklungen ist. In der darauffolgenden zweiten Zyklusperiode bewirkt die Ladeschaltung die Einspeicherung des Tastenwortes der neu gedrückten Taste in den zuvor ermittelten Kanal. Die Zeitdauer zur Ermittlung des Kanals des am weitesten abgeklungenen Tones

ist kurz und vor allem unabhängig von dem Inhalt der einzelnen Kanäle jeweils konstant. Daher beginnt die Tonerzeugung des neuen Tones jeweils nach einer (sehr kurzen) konstanten Zeitspanne nach dem Drücken der

Taste.

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

F i g. 1 zeigt anhand eines Blockschaltbildes schematisch die Gesamtkonstruktion des erfindungsgemäßen Kanalprocessors;

F i g. 2(a) bis 2(g) zeigen zur Erläuterung die verschiedenen Symbole, die zur Kennzeichnung der Logik-Schaltelemente verwendet werden;

F i g. 3(a) bis 3(j) zeigen Zeitdiagramine zur Erläuterung der in dem K"ialprocessor verwendeten Taktimpulse;

Fig.4 zeigt als Beispiel das Schaltbild einer Schaltung zur Erzeugung der verschiedenen Impulse;

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild des wesentlichen Tei- !es des Kanalprocessors nach F i g. 1 in detaillierterer Form;

F i g. 6{a) bis 6{f) zeigen Zeitdiagramme zur Erläuterung der Unempfindlichkeit gegenüber Kontaktprellungen:

F i g. 7 zeigt das Blockschaltbild einer Abrundungsschaltung, die in F i g. 1 enthalten ist in detaillierter Form;

Fig.8 zeigt ein Blockschaltbild eines Teiles eines elektronischen Musikinstrumentes, bei dem der erfindungsgemäße Kanalprocessor angewendet wird in Verbindung mit einem Hüllkurven-Gsnerator; und

Fig.9 zeigt eine grafische Darstellung einer typischen Hüllkurvenform.

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Allgemeine Erläuterung des Ausführungsbeispiels

Das Blockschaltbild in F i g. 1 zeigt schematisch die gesamte Konstruktion des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Tastenidentifizierung und zur Verarbeitung der Identifizierungssignale einschließlich des erfindungsgemäßen Kanalprocessors. Die Vorrichtung enthält einen Tastenkodierer 101, der die betätigten Tasten identifir^;ert und jeweils Tastenkodewörter KC erzeugt, die den betreffenden Tasten entsprechen, und einen Kanalprocessor 102, der die Zuordnung der Tastenkodewörter KC, die von dem Tastenkodierer 101 geliefert worden sind, zu einigen der Kanäle vornimmt. Der Tastenkodierer 101 ist in der Patentanmeldung P 26 36 28!.2 der Anmelderin, einge-eicht am 12. Aug. 1976, beschrieben. Der Tastenkodierer 101 erzeugt ein Tastehkodewort, das aus einem Notenkodeteil NC und einem Blockkodeteil BC sowie einem Startkodeteil SC besteht.

In dem Kanalprocessor 102 wird der Tastenkodeteil KC. der von dem Tastenkodierer 101 geliefert worden ist, einer Abtast- und Halteschaltung 1 zugeführt, in der er abgetastet und unter Steuerung durch einen Taktimpuls q>B gehalten wird. Die Halteperiode, d. h. die Periode des Taktimpulses φβ entspricht einer Operationszeit, während der eine Zuordnungsoperation in dem Kanalprocessor 102 durchgeführt wird. In der Zwischenzeit wird der Tastenkodeteil KCebenfalls entsprechend dieser Operationszeit und synchron mit dem Taktimpuls rpA, der in F i g. 3(d) dargestellt ist, von dem Tastenkodie- eo rer 101 geliefert. Bei Erzeugung des nächstfolgenden Taktimpulses φβ ist daher ein unterschiedlicher Tastenkodeteil KC dem Eingang der Abtast- und Halteschaltung 1 zugeführt worden.

Die Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 enthält ei- es ne der Anzahl der Kanal? entsprechende Zahl von Speicherschaltungen und eine Torschaltung am Eingang. Die Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 besteht vorzugsweise aus einem zirkulierenden Schieberegister. Wenn die Anzahl der Kanäle π beträgt und jedes T.--stenkodewort aus m Bits besteht, wird ein n-stufiges Schieberegister verwendet, bei dem jede Stufe m Bits aufweist Ein gespeichertes (d. h. zugeordnetes) Tastenkodewort KC wird auf den Eingang des Schieberegisters zurückgekoppelt. Die Tastenkodewörter KC* für die jeweiligen Kanäle werden von der Speicherschaltung 2 im time-sharing-Betrieb unter Steuerung durch einen Master-Taktimpuls φι erzeugt und dienen zur Erzeugung einer Musikton-Wellenform.

Die Vergleichsschaltung 3 dient zum Vergleich des Tastenkodewortes KC am Eingang mit den gespeicherten Tastenkodewörtern KC* und erzeugt ein Vergleichsergebnis, d.h. gibt Aufschluß über Koinzidenz oder Nicht-Koinzidenz dieser Tastenkodewörter. Dieser Vergleich wird durchgeführt, um zu erkennen, ob die Bedingung (B) für die Zuordnung, daß nämlich das Tastenkodewwt einer Speicherschaltung zugeordnet wird, in der sich noch kein Speicherinhalt .«findet, erfüllt ist oder nicht Das Vergleichsergebnis wire* in einer Vergleichsergebnis-Speicherschaltung 4 gespeichert und während einer Operationszeit, die für einen einzigen ZuordnungsVorgang benötigt wird, darin festgehalten. Das gespeicherte Vergleichsergebnis wird anschließend einer Generatorschaltung 5 für Setz- und Rücksetzsignale zugeführt

Die Generatorschaltung 5 für Setz- und Rücksetzsignale erzeugt nach der Erkennung, daü die Bedingung (A) für die Zuordnung, daß nämlich dasselbe Tastenkodewort nicht gleichzeitig in mehreren Speicherschaltungen gespeichert sein soll, und die Bedingung (B) beide erfüllt sind, ein Setzsignal 5 und ein Rücksetzsignal C. Dieses Setzsignal S und Rücksetzsignal S werden dem Tor der Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 zugeführt, um das Tor derart zu schalten, daß der Rückkopplungs-Eingangsteil der Speicherschaltung gelöscht wird, damit er ein neues Tastenkodewort KC aufnehmen kann, d. h. das Tastenkodewort KC einem bestimmten Kanal zuordnen kann. Ob ein leerer Kanal verfügbar ist, wird erkannt, indem das Vorhandensein oder die Abwesenheit des gespeicherten Tastenkodewortes KC* untersucht wird. Zu diesem Zweck wird von der Speicherschaltung 2 ein Belegt-Signal BUSY erzeugt, das anzeigt, ob ein leerer Kanal vorhanden ist oder nicht.

Die Tastenkodewort-Identifizierungsschaltung 6 erkennt, welcher Tastatur das am Eingang anstehende Tastenkodewort KC angehört, um die Töne der Pedaltastatur von den Manualtönen (des oberen und unteren Manuals) zu unterscheiden und die jeweiligen Töne bestimmten Kanälen zuzuordnen. Die Schaltung 6 erzeugt ferner in regelmäßigen Intervallen ein Zeitsteuersignal Xfür die Tastenfreigabe-Prüfung. Der Startkodeteil SC wird von der Schaltung 6 durch regelmäßiges Eingreifen in die sequentielle Folge der Tastenkodevvörter KC identifiziert und zur Erzeugung des Zeitsteuersignals X für die Tastenfreigabe-Prüfung dekodiert.

Die Speicherschaltung 7 zur vorübergehenden Speicherung der Eintastsignale besitzt Speicherstellen, die den jeweiligen Kanälen entsprechen. Wenn das Setzsignal S erzeugt worden ist, um ein Tastenkodewort KC einem bestimmten Kanal zuzuordnen, speichert die Schaltung 7 ein »1 «-Signal in ihrem entsprechenden Kanal. Diese Speicherung wird zwangsläufig durch das Signal X rückgesetzt und von der Tastenkodewort-Vergleichsschaltung 3 wird ein Koinzidenz-Erkennungssignal erzeugt. Ferner wird ein »1 «-Signal aufgrund dieses Koinzidenz-Erkennungssignals wieder in denselben

Kanal eingespeichert.

Die Tastenfreigabe-Speicherschaltung 8 besitzt ebenfalls Speicherschaltungen (Speicherstellen), die den jeweiligen Kanälen entsprechen. Wenn das Signal X erzeugt wird, sucht die Schaltung 8 in der Speicherschaltung 7 einen Kanal, in dem ein »1 «-Signal nicht gespeichert ist und stellt fest, daß die Betätigung des Tastenschalters des diesem Kanal zugeordneten Tastenkodewortes beendet ist und speichert ein Tastenfreigabesignal D, das bedeutet, daß die Taste in einer dem Kanal entsprechenden Speicherschaltung (Speicherstelle) freigegeben worden ist.

Die Abi'undungsschaltung 9 erkennt in dem Fall, daß das Tastenkodewort KC* sämtlichen Kanälen in der Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 zugeordnet worden ist, einen Kanal, in dem die Dämpfung des Tones einer freigegebenen Taste am weitesten fortgeschritten ist, und erzeugt dementsprechend ein Abrundungs-Kanalbestimmungssignai MTCH, das diesen Kanal bezeichnet. Der Grad der Dämpfung wird durch ein Signal angegeben, das von dem Hüllkurven-Generator 103 (Fig.8) geliefert wird. Dieses Abrundungs-Kanalbestimmungssignal MTCH wird det Schaltung 5 zur Erzeugung der Setz- und Rücksetzsignale zugeführt. Wenn die Bedingungen (A) und (B) beide erfüllt sind (d. h. wenn das Tastenkodewort KC noch nicht gespeichert ist), erzeugt die Schaltung 5 das Setzsignal 5 und das Rücksetzsignal C. Dadurch wird das in dem speziellen Kanal gespeicherte Tastenkodewort KC* rückgesetzt und ein neues Tastenkodewort KC aus dem Tastenkodierer 101 in dem Kanal gespeichert.

Vor der detaillierten Erläuterung der Wirkungsweise des Kanalprocessors 102 sollen die in den Zeichnungen zur Bezeichnung der einzelnen Logikschaltelemente verwendeten Schaltzeichen sowie die Beziehungen zwischen den verschiedenen Impulsen, wie dem in dem Tastenkodicrcr 1Oi verwendeter! Taktimpuls £u, dem in dem Kanalprocessor 102 verwendeten Taktimpuls φβ und dem Master-Taktimpuls ψ\ erläutert werden.

F i g. 2(a) zeigt einen Inverter, F i g. 2(b) und 2(c) zeigen UND-Tore, Fig.2(d) und 2(e) zeigen ODER-Tore, Fig. 2(f) zeigt ein Exklusiv-ODER-Tor, und Fig. 2(g) zeigt ein Verzögerungs-Flip-Flop.

Ein UND-Tor oder ein ODER-Tor mit nur wenigen Eingangsleitungen wird durch das in Fig.2(b) bzw.das in Fig. 2(d) dargestellte Symbol repräsentiert und entsprechende Tore mit relativ zahlreichen Eingangsleitungen werden durch die Symbole in Fig. 2(c) bzw. F i g. 2(e) dargestellt. Bei den Symbolen in F i g. 2(c) und in Fig. 2(e) ist an der Eingangsseite des UND-Tores bzw. des ODER-Tores eine Eingangsleitung durchgezogen und die Signalübertragungslinien sind derart gezeichnet, daß sie die Eingangsleitung kreuzen, wobei jeder Kreuzungspunkt der Eingangsleitung, der ein Signal zum Eingangsanschluß des betreffenden Tores überträgt, durch einen Kreis markiert ist. Demnach lautet die Logikformel des UN D-Tores in F i g. 2(c):

X = A-BD,

wogegen die Logikformel des in F i g. 2(e) dargestellten ODER-Tores lautet:

X = A + B + C.

F i g. 3(a) zeigt den Master-Taktimpuls gh mit einem fmpulsintervail von 1 us. Dieses Impulsintervall wird im folgenden als seine »Kanalzeit« bezeichnet Wenn die maximale Zahl der gleichzeitig zu erzeugenden Töne 12 beträgt, ist die Gesamtzahl der Kanäle 12. Den jeweiligen Kanälen des ersten bis zwölften Kanals sind Zeitfenster mit einer Breite von 1 ^s zugeordnet, die durch den Master-Taktimpuls g>\ voneinander getrennt sind. Diese Konzeption wurde deshalb gewählt, weil die Speicherschaltungen und die Logikschaltungen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dynamischer Logik konstruiert sind, so daß sie im time-sharing-Betrieb benutzt werden. Wie Fig. 3(b) zeigt, werden die Zeitfenster jeweils als die erste bis zwölfte Kanalzeit bezeich net. Jede Kanalzeit erscheint periodisch bzw. zirkulierend wieder.

Der Taktimpuls jps mit einem Impulsintervall von 24 μ&, das der zur Durchführung einer einzigen Zuordnungsoperation in dem Kanalprocessor 102 erforderlichen Operationszelt äquivalent ist, wird in der ersten Kanalzeit jedesmal dann erzeugt, wenn die jeweiligen Kanäizciicn zweimal umgelaufen sind, wie aus F i g. 3(c) hervorgeht. Der Taktimpuls φ_Α (F i g. 3(d)), der um π in der Phase veschoben ist, wird für die Zeitsteuerung des Betriebs des Tasten kodierers 101 verwendet. Der Inhalt des Tastenkodewortes KC, das von dem Tastenkodierer 101 dem Kanalprocessor 102 zugeführt wird, wechselt alle 24 y&, was durch den Taktimpuls φ_Α bestimmt wird, so daß der Inhalt des Tastenkodewortes KC während des Intervalls der Impulsfolge <p_A (d. h. für 24 μ5) aufrechterhalten wird. Das Tastenkodewort KC, dessen Inhalt sich bei dem Impuls φ_Α geändert hat, wird zu einem Zeitpunkt abgetastet, in dem 12 μ5 verstrichen sind und eine Leitungskapaziiät, die später noch erläutert wird, sich aufgeladen oder entladen ha\, d. h. zu einem Zeitpunkt, wenn der Impuls φβ dazu benutzt wird, sicherzustellen, daß der genaue Inhalt des Tastenkodewortes /^aufrechterhalten wird.

Eine Operationszeit Tp für eine einzige Zuordnungsoperation, die dem Intervall der Impulsfolge wr äquivalent ist, wird in eine erste Zyklusperiode Tp\ und eine zweite Zyklusperiode Tp₂ unterteilt. Die erste (frühere) Zyklusperiode Tp\ ist durch den Impuls ΥΊ-12 gekennzeichnet, wie F i g. 3(e) zeigt, und die zweite Zyklusperiode Tpi ist durch den Impuls Vu-24 gekennzeichnet, wie F i g. 3(f) zeigt. In der ersten Zyklusperiode Tp\ werden die vorbereitenden Operationen für die Zuordnung durchgeführt, wie beispielsweise der Vergleich in der Tastenkodewort-Vergleichsschaltung 3 und die Identifizierung des Kanals in dem der Ton am weitesten abgeklungen ist in der Abrundungsschaltung 9. In der zweiten Periode Tp₂ erfolgt der Speichervorgang entsprechend der Zuordnung, wie die Speicherung des Tastenkodewortes KC in der Tastenkodewort-Speicherschaltung 2.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Kanal der Erzeugung der Töne der Pedaltastatur zugeordnet, und die Kanäle vom zweiten bis zwölften Kanal sind der Erzeugung der Töne der Manualtastaturen zugeordnet Daher erfolgt der Zuordnungsvorgang bezüglich der Pedaltastatur in der ersten Kanalzeit und der Zuordnungsvorgang bezüglich der Manualtastaturen in der zweiten bis zwölften Kanalzeit Der Impuls Y2-12 wird für die erste Periode des die Manualtastaturen betreffenden Zuordnungsvorganges erzeugt und der Impuls Vu-24 wird für die zweite Periode des die Manualtastaturen betreffenden Zuordnungsvorganges erzeugt (F i g. 3(g) und 3(h)l Der Impuls Y_n (F i g. 3(i)), der in der zweiten Periode des Zuordnungsvorganges für die Pedaltastatur benötigt wird, ist im wesentlichen synchron mit dem Impuls q>_A. Der Impuls Yn (F i g. 3Q))

wird am Ende der Zeit Tp des Zuordnungsvorganges erzeugt, d. h. in der zwölften Kanalzeit der zweiten Periode Tp₂.

Die in Fig.3 dargestellten Impulse werden von dem in F i g. 4 dargestellten Synchronisiersignal-Generator erzeugt. Dieser enthält ein vierundzwangzigstufiges Schieberegister mit serieller Verschiebung und paralleler Ausgabe. Das Schieberegister SRi hat ein »!«-Signal in einer seiner Stellen und dieses »!«-Signal wird nacheinander unter Steuerung durch den Master-Takt ψ ι weitergeschoben. Um dies zu erreichen, werden die Ausgangssignale der ersten bis dreiundzwanzigsten Stufe sämtlich einem ODER-Tor ORL zugeführt und über einen Inverter INVatm Eingang des Schieberegisters zugeleitet. Die Ausgangssignale der zweiten bis zwölften Stufe bilden den Impuls Y₂~n, und die Ausgangssignale der dreizehnten bis vierundzwanzigsten Stufe bilden den Impuls Vh-24· Ferner bilden die Ausgangssignale der ersten Stufe den Taktimpuls φβ, und die Ausgangssignale der dreizehnten Stufe bilden den Ausgangsimpuls ψΛ und den Impuls Y_n.

Zuordnungsvorgang

im folgenden werden die Operationen der Schaltungen in dem Kanalprocessor 102 beschrieben.

F i g. 5 zeigt ein Schaltbild des Kanalprocessors 102 der Fig. 1 in detaillierter Form (mit Ausnahme der Abrundungsschaltung 9). Die Abtast- und Halteschaltung 1 enthält mehere MOS-Transistoren 11 bis 19 und Kondensatoren HCbis 19C, die den jeweiligen Bits Ni, N₂, N,. /V₄, Bu B₂, B₃, K, und K₂ des Tastenkodewortes KC entsprechen. Wenn der Taktimpuls a>a (Fig.3) an die Steuerelektrode eines jeden der MOS-Transistoren gelegt wird, wird das Tastenkodewort KC(Ni bis K₂), das von dem Tastenkodierer 101 geliefert wurde, abgetastet und in den Kapazitäten ίIC bis 19C festgehalten. Die Bits N\ bis K₂ des Tastenkodewortes, die in den Kapazitäten HCbis 19Cgehalten werden, werden kontinuierlich an die Tastenkodewort-Speicherschaltung 2, die Tastenkodewort-Vergleichsschaltung 3 und die Tastenkodewort-Identifizierungsschaltung 6 angelegt, und zwar während der (einzigen) Zeit Tp für den Tastenzuordnungsvorgang.

Der Tastenkodewort-Speicher 2 enthält zwölfstufige Schieberegister 211 bis 219 für die jeweiligen Bits des Tastenkodewortes N\ bis K₂. Die zwölf Stufen eines jeden Scheiberegisters bilden die zwölf Kanäle. Die Schieberegister 211 bis 219 werden von den Master-Taktimpulsen q>\ (F i g. 3) aufeinanderfolgend getaktet, und das Ausgangssignal ihrer letzten Stufe wird auf ihre Eingangsseite zurückgekoppelt Demnach bilden die Schieberegister 211 bis 219 in ihrer Gesamtheit eine Art zwölfstufiges zirkulierendes Schieberegister (eine Stufe = 9 Bits von Ni bis K₂). Die jeweiligen Stufen der Register 211 bis 219 bilden die Speicherschaltungen (Speicherstellen), deren Anzahl gleich der Zahl der Kanäle ist Die Tastenkodewörter (MN_x bis MK₂), die bereits einigen der Kanäle zugeordnet sind, werden in den Stufen der Schieberegister 211 bis 219, die den Kanälen entsprechen, gespeichert Eine Stufe, die einem leeren Kanal entspricht enthält kein eingespeichertes Tastenkodewort d. h. sie ist leer. Der Kanal, dem das gespeicherte Tastenkodewort KC* (MN\ bis MK₂) zugeordnet wurde, kann zu der. Zeitpunkten erkannt werden, an denen die Ausgangssignale der Endstufen der Schieberegister 211 bis 219 erzeugt werden. Anders ausgedrückt: der Kanal, dem das Tastenkodewort zugeordnet worden ist, ist definiert durch die Kanalzeit, zu der das gespeicherte Tastenkodewort MNi bis MK₂ ausgeliefert wird. Die (gespeicherten) Tastenkodewörter KC (MN\ bis MK₂), die den jeweiligen Kanälen zugeordnet

ί sind, werden hintereinander im time-sharing-Betrieb zu den jeweiligen Kanalzeiten, die in Fig. 3(b) abgebildet sind, ausgeliefert und nacheinander einer (nicht dargestellten) Schaltung zugeführt, die die Tastenkodewörter weiter verarbeitet, und außerdem auf die Eingangsseite der Schieberegister 211 bis 219 rückgekoppelt. Das ausgeschobene Tastenkodewort wird ferner der Tastenkodewort-Vergleichsschaltung 3 zugeführt.

Die gespeicherten Tastenkodewörter KC* (MN] bis MK₂) der jeweiligen Kanäle werden im time-sharing-Betrieb der Tastenkodewort-Vergleichsschaltung 3 während einer Operationszeit Tp zweimal zugeführt. Die jeweiligen Kanäle beenden einen Umlauf in der ersten Periode Tp\ (F i g. 3) und den nächstfolgenden Umlauf in ucf Zweiten PcHGuC Tfri (F ί g. 3). Aridere" seits ändert sich der Inhalt des Tastenkodewortes KC (N\ bis K₂) des identifizierten betätigten Tastenschalters, der von der Abtast- und Halteschaltung 1 geliefert wird, während einer Operationszeit Tp nicht. Daher wird die Vergleichsoperation zur Erkennung, ob dasselbe Tastenkodewort wie dasjenige des gerade erkannten betätigten Tastenschalters bereits in der Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 gespeichert ist oder nicht, exakt während der ersten Periode Tp\ durchgeführt.
Die Tastenkodewort-Vergleichsschaltung 3 enthält neun Exklusiv-ODER-Schaltungen 311 bis 319, die den jeweiligen Bits N\ bis K₂ des Tastenkodeworts entsprechen. Die Exklusiv-ODER-Schaltungen 311 bis 319 empfangen jeweils an einem ihrer Eingangsanschlüsse die jeweiligen Bits N\ bis K₂ des Tastenkodeworts des identifizierten Tastenschalters und an ihrem anderen Eingangsanschluß die jeweiligen Bits MNi bis MK₂ des gespeicherten Tastenkodeworts KC*. Wenn das einem bestimmten Kanal zugeordnete Tastenkodewort MNi bis MK₂ mit dem Tastenkodewort N\ bis K₂ des identifizierten Tastenschalters übereinstimmt, werden sämtliche Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Schaltungen 311 bis 319 in dieser Kanalzeit »0«. Wenn keine Koinzidenz vorhanden ist, erzeugt eine oder mehrere der Exklusiv-ODER-Schaltungen 311 bis 319 ein »1«-Signal.

Demnach erzeugt das ODER-Tor 300, in dem alle Ausgänge der Exklusiv-ODER-Schaltungen 311 bis 319 zusammengefaßt sind, ein »0«-Signal, wenn Koinzidenz vorhanden ist, und ein »1 «-Signal, wenn keine Koinzidenz vorhanden ist. Das Koinzidenz-Erkennungssignal EQ, das man durch Invertierung des Ausgangsignals des ODER-Tores 300 in einem Inverter 301 erhält, ist »1«, wenn Koinzidenz vorhanden ist, und »0«, wenn keine Koinzidenz vorhanden ist. Der Kanal des Tastenkodewortes KC*, das mit dem Tastenkodewort KCdes identifizierten Tastenschalters übereinstimmt wird durch die Kanalzeit angegeben, zu der das Signal EQ »1« wird. Die ODER-Schaltung 300 erhält ferner das Ausgangssignal eines Inverters 302. Dieser erzeugt ein »1 «-Signal, nur dann, wenn das Tastenkodewort KC nicht von dem Tastenkodierer 101 geliefert wird. Zu diesem Zweck werden Signale für die Bits Ki, K₂, die die Tastatur kennzeichnen, einem ODER-Tor 303 zugeführt dessen Ausgangssignal wiederum an den Inverter 302 gelegt ist Da die Signale K,, K₂ beide in »0« sind, wenn das Tastenkodewort KC nicht an dem Kanalprocessor 102 ansteht, ist das Ausgangssignal des Inverters 302 in diesem Falle »1«. Diese Anordnung hat den Zweck, die Erzeugung eines falschen Koinzidenz-Er-

kennungssignals EQ (= !) durch den Inverter 301 zu verhindern, das entstehen würde, wenn Koinzidenz zwischen einem Kodewort besteht, bei dem alle Bits /Vi bis K₂ »0« sind, wie es der Fall ist, wenn kein einen Tastenschalter repräsentierendes Eingangssignal ansteht, und dem Kodewort eines; leeren Kanals in dem die Bits MN₁ bis MK₂ sämtlich in »0« sind.

Das Koinzidenz-Erkennungssignal EQ wird einem ODER-Tor 401 der Vergleichsergebnis-Speicherschaltung 4 zugeführt und danach über das UND-Tor 402 einem Verzögerungs-Flip-Flop 403 eingegeben. Das UND-Tor 402 erhält ferner einen Rücksetzimpuls Y₂₄ (F i g. 3), der von dem Inverter 404 invertiert wurde. Das UND-Tor 402 wird daher nur dann gesperrt, wenn der Impuls 424 erzeugt wird und gibt während der übrigen Zeit dzs Signal des ODER-Tores 401 an das Flip-Flop 403 weiter. Das Eingangssignal des Flip-Flops 403 wird nach einer Verzögerung um eine Bit-Zeit (d. h. eine Kaiiaizcii) durch den Taktimpuls ψ\ wciiergelciict. Dieses Ausgangssignal des Flip-Flops 403 hält sich über das ODER-Tor 401 selbst. Diese Selbsthaltung wird durch den Rücksetzimpuls Y₂₄ gelöst. Wenn das Tastenkodewort KC*, das einem bestimmten Kanal zugeordnet ist, mit dem Tastenkodewort KC des entdeckten betätigten Tastenschalters übereinstimmt, ist das Signal EQ in dieser Kanalzeit in der ersten Periode Tp\ »1«. Das »1 «-Signal wird daher in dem Flip-Flop 403 während einer Periode von der Kanalzeit bis zum Ende der zweiten Periode Tp₂ gehalten. Wenn kein gespeichertes Tastenkodewort KC* mit dem Tastenkodewort KC des entdeckten Tastenschalters übereinstimmt, ist der Speicherinhalt des Flip-Flops 403 »0«. Die Tatsache, daß der Speicherinhalt des Flip-Flops 403 ein »0«-Signal zu einem Zeitpunkt ist, wenn die erste Periode Tp\ beendet ist, kennzeichnet, daß die Zuordnungsbedingung (B) erfüllt ist, weil diese Tatsache beinhaltet, daß das Tastenkodewort KC am Eingang noch keinem der Kanäle zugeordnet ist. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 403 wird der Generatonichaltung 5 für Setz- und Rücksetzsignale als Vergleichsergebnis-Speichersignal REG zugeführt.

in der Generatorschaliung 5 für Setz- und Rücksetzsignale wird das Vergleichsergebnis-Speichersignal REG von einem Inverter 51 invertiert und als Signal REG den UND-Toren 52,53 und 54 zugeleitet.

Zuerst wird der Zuordnungsvorgang bezüglich der Tastenkodewörter für die Manualtastaturen (d.h. das obere Manual t/K und das untere Manual LK) beschrieben. Da das Bit K\ des Tastenkodewortes des oberen Manuals UK »0« und das Bit K₂ dieses Tastenkodewortes »1« ist, werden Signale /Ci und K₂ dem UND-Tor 62 zugeführt, um das betreffende Tastenkodewort des oberen Manuals UK zu. entdecken. Da das Bit K\ der Tastenkodewörter für das untere Manual »0« und das Bit K₂ »1« ist, werden die Signale K\ und K₂ dem UND-Tor 63 zugeführt, um ein Tastenkodewort für das untere Manual zu entdecken. Die oben beschriebene Erkennung wird in der den Manualen in der zweiten Periode Tp₂ zugeordneten Zeit durchgeführt, indem der Impuls Y14-24 für die Manuale (F i g. 3) an die UND-Tore 62,63 gegeben wird. Die Ausgangssignale der UND-Tore 62 und 63 werden dem ODER-Tor 64 zugeführt Wenn das Tastenkodewort KC am Eingang der Manualtastatur angehört, wird von dem ODER-Tor 64 in derjenigen Zeit, die dem ImpuEs VW₂₄ entspricht, ein »!«-Signal erzeugt Das Ausgangssignal der ODER-Sdfcdtung 64 wird den UND-Tore:n 53 und 54 zugeführt. Der Betrieb des U N D-Tores 54 betrifft den später noch zu erläuternden Abrundnngsvorgang. Die Beschreibung wird an dieser Stelle mit dem Betrieb des UND-Tores 53 fortgesetzt.

Das UND-Tor 53 ereugt ein »!«-Signal, wenn die Bedingungen (A) und (B) der Zuordnung beide erfüllt sind. Die Erfüllung der Bedingungen (B) wird durch das Signal REG erkannt, das man durch Invertierung des Vergleichsergebnisses-Speichersignals REG durch den Inverter 51 erhält, wogegen die Erfüllung der Bedingungen (A) durch das Signal BUSY erkannt wird, das man durch Invertierung des Belegtsignals BUSY durch den Inverter 55 erhält. Das Belegtsignal BUSY, das anzeigt, ob das Tastenkodewort bereits einem der jeweiligen Kanäle zugeordnet ist oder nicht, kann man erhalten, indem man die Inhalte der jeweiligen Stufen der Schieberegister 211 bis 219 der Tastenkode-Speicherscha! tung 2 prüft.

Wenn kein »1 «-Signal in irgendeinem der Schieberegister 218 und 219, die den die Art der Tastatur kennzeichnenden Bits K₁ und K₂ entsprechen, gespeichert ist, zeigt dies an, daß in diesem Kanal noch kein Tastenkodewort gespeichert ist (d. h. der Kanal ist leer). Wenn ein »1«-Signal in einem der Schieberegister 218 oder 219 enthalten ist, zeigt dies an, daß dieser Kanal ein Tastenkodewort enthält. Die Ausgangssignale der Schieberegister 218 und 219 werden daher einer ODER-Schaltung 201 zugeführt, damit diese das Belegtsignal BUSY erzeugt. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 201 wird für jeden Kanal im time-sharing-Betrieb erzeugt. Das Belegtsignal ist in einer Kanalzeit »1«, die demjenigen Kanal entspricht, dem das Tastenkodewort KC zugeordnet ist (d. h., das Tastenkodewort KC* ist gespeichert), wogegen das Belegtsignal in der Kanalzeit eines leeren Kanals »0« ist. Die Tatsache, daß das Belegtsignal BUSY »0« ist, kennzeichnet daher, daß die Bedingung (A) erfüllt ist. Das Ausgangssignal der ODF.R-Schaltung 201 wird als Eintastsignal A einer Schaltung in Form eines Hüllkurvengenerators 103 (Fig.8) zugeführt. Dieses Signal kennzeichnet einen Kanal, der nach Zuordnung einer gedrückten Taste belegt werden wird.

Wenn eine neue Taste in einer Manualtastatur gedrückt worden ist und wenn festgestellt wurde, daß das Tastenkodewort KC der neuen Taste nicht mit dem gespeicherten Tastenkodewort KC* übereinstimmt (d.h. REG = 0), wird das UND-Tor 53 durchgeschaltet, so daß es in einer dem frühesten leeren Kanal (in der Reihenfolge vom zweiten bis zum zwölften Kanal) entsprechenden Kanalzeit ein »1«-Signal in der Zeit des Impulses Y14-24 in der zweiten Periode ausgibt Das »1 «-Signal am Ausgang des UND-Tores 53 bewirkt die Erzeugung des Setzsignals S(= 1) und des Rücksetzsignals C (=1) durch die ODER-Tore 56 und 57. Das Setzsignal gibt an, daß das Eingangskodewort KC einem Kanal zugeordnet werden sollte, der der Kanalzeit entspricht, zu der das Signal 5 erzeugt worden ist

Wenn die neue Zuordnung durch das Setzsigna! S angeordnet worden ist, wird das gespeicherte Tastenkodewort KC* des betreffenden Kanals in der Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 in Form des Eingangs-Tastenkodewortes KC erneuert Zu diesem Zweck ist eine Torschaltung mit den UND-Toren 202 und 203, einem ODER-Tor 204 und einem Inverter 205 an der Eingangsseite der jeweiligen Schieberegister 211 bis 219 vorgesehen. Die Eingangstore der Schieberegister 211 bis 219 sind sämtlich separat vorhanden, jedoch mit denselben Bezugszeichen 201, 203, 204 und 205 durch alle Schieberegister 211 bis 219 hindurch versehen. Die

UND-Tore 202 empfangen die Signale der jeweiligen Bits N\ bis /Cj des Eingangs-Tastenkodewortes an ihrem einen Eingang und das Setzsigna! S an ihrem anderen Eingang. Die UND-Tore 203 empfangen die Ausgp.ngssignale MNi bis MK₂ der Schieberegister 211 bis 219 an ihrem einen Eingang und ein von dem Inverter 205 geliefertes invertierendes Signal des Rücksetzsignals Can ihrem anderen Eingang.

Wenn eine neue Zuordnung nicht angeordnet worden ist, ist das Rücksetzsignal C»0«, so daß das gespeicherte Tastenkodewort MN\ bis MK₂ umläuft und durch die UND-Tore 203 in den Schieberegistern 211 bis 219 gehalten wird. Das gespeicherte Tastenkodewort in demjenigen Kanal der der Kanalzeit entspricht, zu welcher das Setzsignal erzeugt worden ist, wird neu geschrieben, und das Eingangs-Tastenkodewort KC wird dem Kanal zugeordnet.

Da die Zuordnung des Eingangs-Tastenkodewortes KCzeitlich mit der Erzeugung des SeUsignuis 5 zusammengefallen ist, wird das Setzsignal S dem ODER-Tor 401 der Vergieichsergebnis-Speicherschaltung 4 zugeführt, wodurch das Flip-Flop 403 ein »1«-Signal speichert und das Signal REG in ein »1 «-Signal umwandelt. Hierdurch wird verhindert, daß dasselbe Tastenkodewort KC einem anderen Kanal zugeordnet wird. Das Setzsignal S wird daher für einen Kanal nur in einer einzigen Operationszeit Tp erzeugt und das Eingangs-Tastenkodewort KC wird nur einem einzigen Kanal zugeordnet.

Im folgenden wird die Zuordnung der Tastenkodewörterder Pedaltastatur erläutert.

Das UND-Tor 61 der Tastenkodewort-Erkennungsschaltung 6 erkennt, ob das Eingangs-Tastenkodewort KCaer Pedaltastatur angehört oder nicht. Wenn es der Pedaltastatur angehört, sind beide Bits K\, K₂ dieses Kode worts »1«. Die Signale der Bits K\, K₂ werden dem UND-Tor 61 zugeführt. Ferner wird der Impuls Y-,z (F i g. 3) der zweiten Periode für die Pedaltastatur ebenfalls dem UND-Tor 61 zugeführt. Wenn daher das Eingangs-Tastenkodewort KC der Pedaltastatur angehört, wird von dem UND-Tor 61 in der ersten Kanalzeit in der zweiten Periode Tp₂ ein »1 «-Signal erzeugt. Dieses Ausgangssignal des UND-Tores 61 wird dem UND-Tor 52 zugeführt. Wenn dieses durchgeschaltet wird, wird in dem ersten Kanal (Impuls Yu) in der zweiten Periode Tp₂ ein »1 «-Signal erzeugt, und demnach werden auch das Setzsignal 5 und das Rücksetzsignal C erzeugt. Das Ausgangssignal »1« des UND-Tores 52 ordnet an, daß das Eingangs-Tastenkodewort KC, das der Pedaltastatur angehört, dem ersten Kanal zugeordnet werden sollte. Am UND-Tor 52 steht nicht das Signal BUSY an, so daß es nur die Bedingung (B) mittels des Signals REG erkennt. Der Grund hierfür ist, daß bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur ein Ton der Pedaltastatur zugeordnet wird, und daß der erste Kanal ausschließlich für Töne der Pedaltastatur reserviert ist. Wenn daher das gespeicherte Tastenkodewort KC * der Pedaltastatur, das bereits dem ersten Kanal zugeordnet ist, nicht mit dem Eingangs-Tastenkodewort KC übereinstimmt (d. h. REG — 0), wird die Zuordnung des gespeicherten Tastenkodewortes KC * zwangsweise gelöst (d. h. durch das Signal C rückgesetzt), und das neue Eingangs-Tastenkodewort KC wird nunmehr dem ersten Kanal zugeordnet Dieser Zuordnungsvorgang für die Pedaltastatur wird unabhängig davon ausgeführt, ob die Taste des gespeicherten Tastenkodewortes KC* der Pedaltastatur gedrückt oder losgelassen ist Das Vorhandensein eines leeren Kanals, wie in der Bedingung (A), braucht also bei der Zuordnung im Falle der Pedaltastatur nicht berücksichtigt zu werden.

Erkennung der Tastenfreigabe

Das Startkodewort SC wird zur Erkennung der Beendigung der Betätigung eines Tastenschalters benötigt, d. h. das Freigeben wird im wesentlichen regelmäßig von dem Tastenkodierer 101 erzeugt. Das Startkodewort SC(N₁ bis K₂), das der Abtast- und Halteschaltung 1 zugeführt wird, wird durch den Takt cpB abgetastet, wie im Falle des Tastenkodewortes ACC und in den Kondensatoren HCbis 19Cwährend einer Zuordnungs-Opera-•ionszeit Tp gespeichert. Da die die Note des Startkode-Wortes SC repräsentierendem Bits N\ bis Na sämtliche »1 «-Signale sind, werden sie der UND-Schaltung 65 in der Tastenkodewort-Erkennungsschaltung 6 zugeführt, um das Startkodewort SC zu ermitteln. Wenn das Start-

COdcwOri SC fcSigcStcüt 'wurden ist, Wird VOH CiHCTTi

UND-Tor 65 in der zweiten Periode Tp₂ das Freigabeprüf-Zeitsteaersignal X ( = »I«) erzeugt. Dieses Prüf-Zeitsteuersignal X wird der Speicherschaltung 7 zur vorübergehenden Speicherung der Eintastsignale und der Freigabe-Speicherschaltung 8 zugeführt.

Die Speicherschaltung 7 zum vorübergehenden Speichern der Eintastsignale enthält ein Schieberegister 71 aus zwölf Bit. Die jeweiligen Stufen des Schieberegisters 71 entsprechen den jeweiligen Kanälen. Diese Speicherschaltung 7 speichert vorübergehend die Kanä-Ie, denen die Tastenkodewörter zugeordnet wurden (d. h. Anschlag- oder Eintastsignale) während des Intervalls zwischen den in regelmäßigen Abständen erzeugten Tastenkodewörtern SC. Wenn eine neue Taste gedrückt worden ist und das Setzsignal 5 (das den Anschlag der Taste anzeigt) für die Zuordnung des Tastenkodewortes KC erzeugt worden ist, wird das Setzsignal 5 dem Schieberegister 71 über das ODER-Tor 71 zugeführt und in dem Kanal ein »1 «-Signal gespeichert. Das »!«-Signal wird durch den Takt g>\ um 12 Bitzeiten verzögert und in derselben Kanalzeit von der Endstufe des Schieberegisters 71 ausgegeben. Das Ausgangssignal »1« wird einem UND-Tor 73 zugeführt und auf die Eingangsseite des Schieberegisters 71 über ein ODER-Tor 72 rückgekoppelt. Das UND-Tor 73 empfängt ferner ein Signal, das man durch Invertierung des Prüf-Zeitsteuersignals X durch einen Inverter 74 erhalten hat. Normalerweise (wenn das Tastenkodewort KC erzeugt wird) ist das Ausgangssignal des Inverters 74 »1«, so daß der Inhalt des Schieberegisters 71 gehalten wird. Wenn

so das Prüf-Zeitsteuersignal X erzeugt wird, wird das UND-Tor 73 gesperrt, und der Speicherinhalt des Schieberegisters 7« wird vollständig rückgesetzt. Der Grund hierfür ist, daß das Prüf-Zeitsteuersignal X in der zweiten Periode Tp₂ erzeugt wird. Das Eintastsignal in der Speicherschaltung 7 wird daher regelmäßig durch das Signal X(d. h. das Startkodewort SC) rückgesetzt.

Es sei angenommen, daß das Prüf-Zeitsteuersignal X im wesentlichen regelmäßig in der Zeitfolge tx\, tx₂, ίχ3 ... erzeugt wird. Zur Zeit ίχΐ wird der Speicherinhalt

so der jeweiligen Kanäle des Schieberegisters 71 zwangsweise rückgesetzt, ohne Rücksicht darauf, daß das Tastenkodewort KC* in den entsprechenden Kanälen in der Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 gespeichert ist. Das Startkodewort SC (Signal X) verschwindet dann, und das Tastenkodewort KC wird nacheinander der Abtast- und Halteschaltung 1 zugeführt. Nun wird ein »1 «-Signal von neuem in dem betreffenden Kanal des Schieberegisters 71 auf das Setzsignal S oder ein

altes Eintastsignal OKN von dem UND-Tor 304 der Tastenkodewort-Vergleichsschaltung 3 hin gespeichert. Das UND-Tor 304 empfängt das Koinzidenz-Erkennungssignal EQ iuid ferner den Impuls VW» in der zweiten Periode Tp2.

Wenn der Tastenschalter des Tastenkodewortes KC*, das einem bestimmten Kanal zugeordnet ist, nach der Zeit f* ι in Betrieb bleibt, wird dieser Zustand von dem Tastenkodierer 101 erkannt, und das Tastenkodewort KC dieses Tastenschalters wird der Abtast- und Halteschaltung 1 von neuem zugeführt. Wenn daher das Engangs-Tastenkodewort KC mit dem gespeicherten ■tastenkodewort KC* übereinstimmt, ist das Koinzidenz-Erkennungssignal EQ ein »1 «-Signal in der Kanalzeit der ersten Periode Tp\ und der zweiten Periode Tp₂. Das UND-Tor 304 wählt das Signal EQ in der zweiten Periode Tp₂ aus, die die Schreibperiode ist, und erzeugt das alte Eintastsignal OKN, das anzeigt, daß die Taste dieses Tastenkodewortes KC, das dem Kanal zugeordnet ist, noch gedruckt ist (& h, der Tastenschalter ist noch betätigt). Das alte Eintastsignal OKN wird über das ODER-Tor 72 dem Schieberegister 71 zugeführt, um den Speicherinhalt des betreffenden Kanals, der zuvor durch das Prüf-Zeitsteuersignal X zurückgesetzt worden ist, wieder zu setzen. Wenn das Prüf-Zeitsteuersignal X zu der nächsten Zeit tx₂ erzeugt wird, wird daher in dem betreffenden Kanal des Schieberegisters 71 ein »1 «-Signal gespeichert. Selbst wenn der Speicherinhalt in der Speicherschaltung 7 zeitweilig durch das Austast-Prüf-Zeitsteuersignal X gelöscht wird, wird auf die oben beschriebene Weise das Signal wieder in dem Kanal gespeichert, bevor das nächste Signal X auftritt, solange die Taste gedrückt bleibt.

Das Ausgangssignal TA der Endstufe des Schieberegisters 71 wird der Austast-SpeicherschaUung 8 zugeführt und von dieser über einen Inverter 81 an ein UND-Tor 82 gegeben. Die Erkennung des Austastens erfolgt nur während der Zeit, in der das Prüf-Zeitsteuersignal X erzeugt wird. Anders ausgedrückt: die Austast-Erkennung erfolgt in regelmäßigen Zeitabständen bei Vorliegen des Startkodewortes SC

Die Bedingungen der Austast-Erkennung sind:

(I) Das Tastenkodewort KC* der betreffenden Taste ist bereits zugeordnet worden (d. h. das Eintastsignal A ist »!«,aber

(II) das Tastenkodewort ist nicht m dem entsprechenden Kanal der Speicherschaltung 7 gespeichert (d. h. das Ausgangssignal TA des Schieberegisters 71 ist »0«), und

(III) die Bedingungen (I) und (II) sind erfüllt, wenn das Prüf-Zeitsteuersignal X erzeugt wird (d. h. das Signal X ist in» 1«).

Die Erkennung der Bedingungen (I) bis (III) erfolgt durch das UN D-Tor 82.

Wenn das alte Eintastsignal OKN in bezug auf den einem bestimmten Kanal zugeordneten Tastenkodewort KC* zu einem Zeitpunkt zwischen der Zeit /χι und tx2 erzeugt wird, wird in dem Kanal des Schieberegisters 71 ein »1 «-Signal festgehalten. Demnach ist das Signal TA. selbst wenn das Prüfsignal X zur Zeit t.\₂ erzeugt wird, »1«, so daß das UND-Tor 82 nicht durchgeschaltet wird. Wenn das Tastenkodewort KC, das mit dem gespeicherten Tastenkodewort KC übereinstimmt, nicht in dem Intervall zwischen der Zeit t,x2 und der Zeit Ix ι angelegt wird, wenn das nächste Signal X erzeugt wird, so wird das alte Eintastsignal OKN nicht erzeugt.

und demnach bleibt der entsprechende Kanal in dem Schieberegister 71 im Rücksetzzustand (d.h. Signal »0«). Wenn das Prüf-Zeitsteuersignal X zur Zeit t_X3 (in der zweiten Periode Tp₂, S = Signal »1«) erzeugt wird, wird dem UND-Tor 82 über den Inverter 81 ein »!«-Signal in einer Kanalzeit für einen Kanal in dem das Signal TA »0« ist, zugeführt. Auf diese Weise wird das UND-Tor 82, das ebenfalls das Eintasisignal A empfängt, welches anzeigt, daß das Tastenkodewort bereits zugeordnet ist, durchgeschaltet. Das UND-Tor 82 erzeugt daraufhin ein »1 «-Signal in dieser Kanalzeit Das »1 «-Signal wird über ein ODER-Tor 83 in dem entsprechenden Kanal des Schieberegisters gespeichert

Das Schieberegister 84 besitzt 12 Stufen, die den je-

weiligen Kanälen entsprechen, und die Inhalte dieser Stufen werden durch den Takt g>\ weitergeschoben. Das Ausgangssignal der letzten Stufe wird als Austastsignal D einer Schaltung wie der Hüllkurvengeneratorschaltung 103 (F i g. 8) zugeführt, die das Signal weiterverar- beitet und ferner ein UND-Tor 85 auf den Eingang des Schieberegisters 84 zurückkoppelt Die Inhalte der jeweiligen Kanäle zirkulieren im time-sharing-Betrieb. Anders ausgedrückt: wenn die Taste, die dem dem Kanal zugeordneten Tastenkodewort KC* entspricht frei- gegeben worden ist enthält das Schieberegister 84 in dem betreffenden Kanal ein »1 «-Signal, entsprechend dem Signal von dem UND-Tor 82. Dieses »1 «-Signal wird als Austastsignal D verwandt

Wie oben beschrieben wurde, wird die Austastung

(das Loslassen der Taste) erkannt wenn kein Alt-Eintastsignal OKN in dem Kanal erzeugt wird (das Signal TA ist zu der Zeit wenn das Signal X wird, »0«) unabhängig davon, daß das Eintastsignal A erzeugt wird (d. h. das Tastenkodewort KC* ist in dem Intervall der Er zeugung des Prüf-Zeitsteuersignals X (Startkodewort SC), z. B. zwischen der Zeit txj und der f* j. zugeordnet worden. Da das UND-Tor 85 von dem Rücksetzsignal C gesperrt wird, wird die Eintast-Speicherung in dem Kanal, in dem das Rücksetzsignal erzeugt worden ist in dem Schieberegister 84 gelöscht. In der nachgeordneten Schaltung, in der das Austastsignal D verarbeitet wird, wird die Erzeugung des Tones in dem betreffenden Kanal gedämpft wenn das Austastsignal D angelegt wird. Das Austastsignal D wird ferner den UND-Toren 58 und 59 der Generatorschaltung 5 für Setz- und Rücksetzsignale zugeführt Das UND-Tor 58 empfängt ferner das Alt-Eintastsignal OKN. Wenn eine Taste freigegeben worden ist und der Ton der Taste das Dämpfungsstadium erreicht hat (d. h. D -> 1) und wenn dann

so dieselbe Taste noch einmal gedruckt wird, wird in der zuvor zugeordneten Kanalzeit Koinzidenz der Tastenkodewörter festgestellt (d. h. OKN = 1), und das UND-Tor 58 erzeugt ein »!«-Signal. Daraufhin werden das Setzsignal Sund das Rücksetzsignal Cerzeugt, und das

Tastenkodewort wird demselben Kanal zugeordnet.

Das Rücksetzsignal C das mit dem Setzsignal 5 erzeugt wird, wird dazu benutzt, den Speicherinhalt einer jeden Speicherschaltung neu zu schreiben, wogegen das Rücksetzsignal C, das allein erzeugt wird (ohne daß gleichzeitig ein Setzsignal 5 erzeugt wird) zur vollständigen Löschung des Speicherinhalts benutzt wird.

Nach Beendigung der Erzeugung eines Tones in dem Kanal (d. h. nach Abklingen der Dämpfung) wird ein Abkling-Ende-Signal DF in dieser Kanalzeit von dem (nicht dargestellten) Hüllkurvengenerator erzeugt. Dieses Signal DF wird einem UND-Tor 59 zugeführt. Der Impuls Yw-ii, wird ferner dem UND-Tor 59 zugeführt, so daß das UND-Tor 59 (die ODER-Schaltung 57) das

Rücksetzsignal C in derselben Kanalzeit in der zweiten Periode Tpi erzeugt. Das gespeicherte Tastenkodewort KC* oder das Austastsignal D wird durch dieses Rücksetzsignal C gelöscht, und der Kanal wird leer. Das Rücksetzsignal C wird ebenfalls über ein 12stufiges Schieberegister 86 von je 1 Bit zugeführt und einer (nicht dargstellten) nachgeschalteten Verarbeitungsschaltung als Zählerlöschsignal CC zugeleitet. Ferner ist eine Anfangslöschschaltung /NCvorgesehen, die die jeweiligen Schaltungen bei der Einschaltung des Gerätes kurzzeitig rücksetzt Die Anfangs-Löschschaltung INC integriert die Versorgungsspannung Vdd aus einem Widerstand RI und einem Kondensator CI und erzeugt über einen Inverter INI an der Anstiegsflanke der Versorgungsspannung Vdd ein LöschsignaL Dieses Signal wird über eine ODER-Schaltung 57 zu dem Rücksetzsignal Cgemacht

Unempfindlichkeit gegenüber Kontaktprellungen

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Die nachfolgende Beschreibung erfolgt an nur einem Tastenschalter. Wenn ein Tastenschalter geschlossen und geöffnet wird, erzeugt er Kontaktprellungen, die in F i g. 6{a) dargestellt sind. CHs bezeichnet eine Zeitperiode, in der die Prellungen beim Schließen des Tastenschalters erfolgen, und die CHe bezeichnet die Zeitperiode, während der die Prellungen beim Öffnen des Tastenschalters auftreten. DerTastenkodierer 101 erkennt dir. Betätigung des Tastenschalters und erzeugt das Tastenkodewort KQ das in F i g. 6(b) dargestellt ist In dem Tastenkodierei 101 wird ein erstes Modussignal Si erzeugt Dieses erste Modussignal S\ veranlaßt die Durchführung der parallelen Erkennung aller Tastenschalter. Immer wenn dieses erste Modussignal S\ erzeugt wird, wird die Erkennung aüer Tastenschalter wiederholt durchgeführt Die Tastenschalterkontakte öffnen und schließen jedoch häufig während der Prellperioden CHs und CHe, so daß das Schließen des Tastenschalters nicht notwendigerweise erkannt wird, wenn das Signal S\ erzeugt wird. Beispielsweise erfolgt die Erkennung aller Tastenschalter zu den Zeiten /ei und fcj, die jeweils eine Länge von 24 us haben, jedoch wird kein Tastenkodewort KC erzeugt In einem anderen Beispiel wird Eintasten erkannt und das Tastenkodewort KCzu den Zeiten /C₃, tat und (C₅ (die jeweils eine Länge von 24 \is haben) infolge Kontaktflatterns erzeugt, obwohl die Taste losgelassen worden ist.

Das zuerst während der Zeit td (mit einer Länge von 24 μβ) erzeugte Tastenkodewort KC wird irgendeinem der Kanäle des Kanalprocessors 102 zugeführt, und das so Tastenkodewort KCwird in dem Tastenkodewort-Speicher 2 gespeichert Gleichzeitig wird das Eintastsignal A in dem betreffenden Kanal erzeugt wie F i g. 6(e) zeigt. Auf diese Weise wird das Drücken der Taste erkannt. Die Verzögerungszeit To ι zwischen dem Beginn des Drückens der Taste und dessen Erkennung entspricht maximal einer Periode des niederfrequenten Taktes LC. Da der niederfrequente Takt LCmit einer Periodendaucr von 200 μ$ bis 1 ms verwendet werden kann, ist die Antwort der Erkennung der gedrückten Taste hinreichend hoch. Wenn die Zuordnung erfolgt ist, wird außerdem das Austasten nicht erkannt, wenn nicht das Startkodewort SCerzeugt wird, so daß die Erkennungs-Operation von dem häufigen öffnen und Schließen der Koniakte bei Kontaktprellungen überhaupt nicht beeinflußt wird.

Das Startcodewort SCwird in regelmäßigen Abständen erzeugt, wie Fig.6(d) zeigt. Der Speicherinhalt in der Speicherschaltung 7 (F i g. 5) zum vorübergehenden Speichern des Eintastsignals wird einmal zur Zeit tcj (die eine Länge von 24 us hat) rückgesetzt jedoch erfolgt die Speicherung von neuem zur Zeit tcg, wenn das nächste Startkodewort SC erzeugt wird, weil das Tastenkodewort KCzu dieser Zeit tcg anliegt Der Tastenschalter steht in dem Intervall zwischen der Zeit tcg und der Zeit ta auf AUS, wenn ein nächstes Startkodewort SC erzeugt wird. Wenn das Tastenkodewort KC in diesem Intervall angelegt wird, wird das Eintasten in der Speicherschaltung 7 kurzzeitig gespeichert so daß das Austasten nicht erkannt wird. In dem Intervall zwischen der Zeit tea und der Zeit fcio, wenn das nächste Startkodesignal SC erzeugt wird, wird überhaupt kein Tastenkodewort KC erzeugt Demnach wird das Austasten in der Austast-Speicherschaltung (F i g. 5) erkannt, und das Austastsignal D (F i g. 6(f) wird in dem betreffenden Kanal gespeichert

Die Verzögerungszeit T_D2 zwischen der tatsächlichen Austastung and ihrer Erkennung liegt im Bereich von ein bis zwei Perioden des Startkodewortes SC Dies ist etwas länger als die Verzögerungszeit T_O\ der Eintast-Erkennung. Die Austast-Erkennung erfordert keine so hohe Antwortcharakteristik wie die Austast-Erkennung, so daß diese Zeitverzögerung für den Zweck der Austast-Erkennung ausreicht Da die Verzögerungszeit 7d2 langer ist als die Prellperiode CHe, wird das häufige öffnen und Schließen der Kontakte infolge Flatten« oder Prellens in keinem Falle erkannt bzw. berücksichtigt Das Intervall des Startkodewortes SC sollte vorzugsweise länger sein als die Prellperiode. Wenn beispielsweise ein Tastenschalter mit einer Prellperiode von etwa 5 ms verwendet wird, sollte das Startkodewort SC eine Periode von etwa 8 ms haben. In diesem Falle wird die Periode des niederfrequenten Taktes LC zu etwa 1 ms eingestellt Wird ein Tastenschalter mit einer kürzeren Prellperiode verwendet, so kann das Intervall des Startkodewortes SC kurzer als bei dem obigen Beispiel gewählt werden. Wenn beispielsweise die Prellperiode etwa 3 ms beträgt, kann das Intervall des Startkodewortes SC auf etwa 4 ms und der niederfrequente Takt LC auf etwa 500 us eingestellt werden. In diesem Falle wird die Verzögerungszeit Td\ maximal etwa 100 \is, so daß die Antwortcharakteristik der Eintasterkennung verbessert wird.

Abrundungssteuervorgang

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Abrundungssteuervorgang nur bei den Tasten der Manuale durchgeführt Wenn die zwölfte Taste gedrückt wird, während elf Töne bereits in dem zweiten bis elften der Manualtastatur zugeordneten Kanal erzeugt werden, wird derjenige der elf Töne ermittelt, der bereits am weitesten abgefallen ist, und die Erzeugung dieses Tones wird abgebrochen, damit der zwölfte Ton dem betreffenden Kanal zugeordnet werden kann. Dieser Steuervorgang wird als Abrundungssteuervorgang bezeichnet.

Zur Durchführung des Abrundungssteuervorgangs müssen die drei folgenden Bedingungen erfüllt sein:

(1) Alle elf Töne werden erzeugt;

(2) irgendeiner dieser Töne ist im Abklingen, und

(3) die zwölfte Taste ist gedruckt worden.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Abrundungsschaltung 9. In dieser wird der Kanal ermittelt, dem derjenige Ton

zugeordnet ist, dessen Dämpfung bereits am weitesten fortgeschritten ist Diese Ermittlung erfolgt durch die Amplitudenvergleichsschaltung 91 und eine Minimumamplituden-Speicherschaltung 92. Die Schaltung 93 dient der Bestimmung des Abrundungskanals und erkennt die obigen Bedingungen (1) und (2). Sie erzeugt ein Abrundungs- Kanalbestimmungssignal MTCH zu einer Kanalzeit, in der die Abrundungsoperation durchgeführt werden solL Die obige Bedingung (3) wird durch die Signalerzeugungsschaltung 5 für Setz- und Rücksetzsignale (F i g. 5) erkannt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Ton, dessen Dämpfung am weitesten fortgeschritten ist, erkannt, indem die Amplitudenwerte einer Hüllkurvenform ermittelt werden. Das digital arbeitende elektronische Musikinstrument enthält einen Hüllkurvengenerator 101, wie Fig.8 zeigt. Die Lesesteuerschaltung 104 wird von dem Eintastsignal A und dem AustastsignsJ D, die von dem K* jalprocessor 102 (F i g. 5) geliefert werden, angetrieben, so daß sie die HüUkurvenform nacheinander aus dem Hüllkurvenspeicher 105 ausliest Ein typisches Beispiel der in dem Hüllkurvenspeicher 105 gespeicherten HüUkurvenform ist in F i g. 9 abgebildet Diese HüUkurvenform ist in eine Vielzahl von Abtastpunkten entlang der Zeitachse unterteilt, und den Abtastpunkten sind jeweils Amplitudenwerte zugeordnet, die in entsprechenden Adressen des Hüllkurvenspeichers 105 gespeichert sind. Als Hüllkurvenspeicher 105 dient ein Festwertspeicher, der die Amplitudenwerte der HüllkurvenfcTn an den jeweiligen Abtastpunkten in Form binärer Digitalwerte aufzunehmen vermag. Grundsätzlich kann aber auch eih Speicher verwendet werden, der die Amplituden« erte in analoger Form speichert In diesem Fall werden di- Analogwerte von einem Analog/Digital-Umsetzer in Digitalwerte umgesetzt und danach der Abrundungsschaltung 9 zugeführt

Die Lesesteuerschaltung 104 arbeitet im time-sharing-Betrieb für die 12 Kanäle unter Taktung durch den Mastertakt q>\. Wenn das Eintastsignal A ansteht arbeitet die Schaltung 104 in der betreffenden Kanalzeit, indem sie die Amplitudenwerte hintereinander aus dem Speicher 105 ausliest Dabei erhält man zunächst den Anhallbereich der Hüllkurvenform in F i g. S. Sobald die Hüllkurvenamplitude des Aufrechterhaltungsniveau oder Halteniveau erreicht hat, wird der Anhall-Takt angehalten und kontinuierlich ein konstanter Amplitudenwert ausgelesen. Hierdurch entsteht der Haltebereich der in F i g. 9 abgebildeten HüUkurvenform. Wenn das Abstastsignal D angelegt wird, werden die Amplitudenwerte entsprechend einem Abklingtakt nacheinander aus dem Speicher 105 ausgelesen, und man erhält den Abklingbereich der in F i g. 9 dargestellten Hüllkurvenform. Die HüUkurvenform wird auf die beschriebene Weise gebildet. In dem Abklingbereich verringern sich die Amplitudenwerte stetig mit der Zeit. Eine solche HüUkurvenform wird aus dem Speicher 105 für jeden der Kanäle im time-sharing-Betrieb ausgelesen. Demnach wird in einem Kanal ein Ton erzeugt, in dem die Hüllkurvenamplitude während eines Zyklus der jeweiligen Kanaizeiten (d. h. 12 Kanalzeiten) am kleinsten ist. Dieser Ton wird als derjenige betrachtet, dessen Dämpfung am weitesten fortgeschritten ist.

Als Lesesteuerschaltung 104 kann ein Zähler verwandt werden, der imstande ist, für 12 Kanäle im timesharing-Betrieb zu arbeiten oder ein Schieberegister geeigneter Art. Die Hüllkurvenamplitudenwerte, die zu den jeweiligen Kanalzeiten im time-sharing-Betrieb von dem Speicher 105 ausgelesen werden, werden der Abrundungsschaltung 9 (F i g. 7) zugeführt und in noch zu erläuternder Weise für die Abrundungssteueroperation benutzt Die Hüllkurvenamplitudenwerte werden ferner einer Wichtungsschaltung 107 zur Steuerung der Amplitudenhüllkurve eines Musiktcns zugeführt Das Tastenkodewort KC*, das in dem Kanalprocessor 102 zugeordnet worden ist wird einer Tonerzeugerschaltung 106 zugeführt und diese erzeugt im time-iharing-Betrieb ein Musiktonsignal, dessen Grundtonhöhe

ίο durch das Tastenkodewort bestimmt wird und das mit einer bestimmten Tonfärbung versehen wird. Dieses Musiktonsignal wird der Wichtungsschaltung 107 zugeführt und von dieser wild ein in der Amplituden-Hüllkurve gesteuertes Musiktonsignal erzeugt Der Amplitudenwert G der Hüllkurve, der von dem Hüllkurvenerzeuger 103 erzeugt wird, wird der Amplituden-Vergleichsschaltung 91 (F i g. 7) der Abrundungsscbaltung 9 zugeführt Die Amplituden-Vergleichsschaltung 91 vergleicht die Amplitudenwerte der jeweiligen Kanäle und stellt denjenigen Kanal fest in dem der Amplitudenwert am kleinsten ist Der Hüllkurven-Amplitudenwert C ist ein binärer Digitalwert Der Vergleich kann durchgeführt werden, indem Signale aller Bits dieses Amplitudenwertes G der Vergleichsschaltung 91 zugeführt werden. Normalerweise ist es jedoch bei einem derartigen Vergleich nicht erforderlich, bis in die kleinsten Details zu gehen, so daß es ausreicht von mehreren Bits (n Bits), die die Daten des Amplitudenwertes bilden, verschiedene höherwertige Bits für den Vergleich heranzuziehen.

In der in F i g. 7 dargestellten Amplituden-Vergleichsschaltung 91 werden drei Bits C_n, G_n-1 und G_n- 2 von allen aus π Bits bestehenden Hüllkurven-Amplitudenwerten G (wobei η eine positive ganze Zahl ist) verarbeitet G_n repräsentiert das höchstwertige Bit MSB, G_n-I dasjenige Bit, das eine Stufe geringerwertig ist als das MSB und G„-2 repräsentiert dasjenige Bit, das jeweils um eine Stufe geringerwertiger ist als das Bit G_n-I. Auf diese Weise wird der Vergleich der Hüllkurven-Amplitudenwerte für die drei höchstwertigen Bits durchgeführt.

Die Minimumamplituden-Speicherschaltung 92 speichert den ermittelten Minimum-Amplitudenwert Die Vergleichsschaltung vergleicht diesen gespeicherten Minimum-Amplitudenwert MG mit dem Eingangs-Amplitudenwert G. Dieser Vergleich erfolgt sequentiell Kanal für Kanal. Wenn der Eingangs-Amplitudenwert G in einer bestimmten Kanalzeit kleiner ist als der gespeicherte Amplitudenwert MG, wird der Speicherinhalt in der Speicherschaltung 92 unmittelbar neu geschrieben.

Die Eingangsamplitude G wird von neuem gespeichert. Da der Vergleich für jeden Kanal fortgesetzt wird, wird der gespeicherte Minimum-Amplitudenwert MG in der richtigen Weise neu geschrieben. Ein Kanal, in dem ein korrekter Minimum-Amplitudenwert existiert, kann daher lediglich nach Beendigung des Vergleichs für alle Kanäle ermittelt werden, d. h. wenn der Vergleich des Amplitudenwertes G des zwölften Kanals mit dem gespeicherten Amplitudenwert MG beendet ist. Der vorhergehende Zyklus in der ersten bis zwölften Kanalzeit wird daher jeweils für den sequentiellen Vergleich der jeweiligen Kanäle verwandt.

Im folgenden wird der Vergleichsvorgang detailliert beschrieben.

Der Vergleich des Eingangs-Amplitudenwertes G mit dem gespeicherten Amplitudenwert MG wird Bit für Bit durchgeführt. Die Speicherschaltung 92 enthält Verzögerungs-Flip-Flops 92a, 926 und 92c, die den Bits G„-₂, G_n-] und G_n entsprechen. Die in der Schaltung 92 ge-

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speicherten Inhalte halten sich selbst über die U N D-Tore 921, 922 und 923 und die ODER-Tore 924, 925 und 926. Die Vergleichsschaltung 91 vergleicht den Eingangs-Amplitudenwert G mit dem gespeicherten Amplitudenwert MG und erzeugt ein Ausgangssignal GM = 1, wenn G kleiner ist als MG, und ein Ausgangssignal GM = 0, wenn G gleich oder größer ist als MG. Die UND-Tore 91a bis 91c, 91</ bis 91/und %\g bis 91/ und die ODER-Tore 911,912 und 913 sind für die jeweiligen Bits vorgesehen und bilden Logikschaltungen, die im Stande sind, die Bedingung G < MG zu erkennen. Die Logikformeln lauten:

Wenn G_n-, = MG_n-1 = 1,
CMx ■ MG„_, —UND-Tor91 £/

Wenn G_n-, = MG_n- χ = 0,
► UND-Tor9l£

Logikbedingung (1)

Die Größen der Amplituden G und MG werden Bit für Bit verglichen. Die Logikformeln sind die folgenden:

G~„MG„

n-\ ■ MG„_|

■ UND-Tor 91Λ

UND-Tor 91e

T_nZT₂ ■ MG„-2 —UND-Tor916,

wobei TJH, G_n-x und G_n-2 Signale sind, die durch Invertierung der Signale G_n, G„_i und G_n_2 durch die Inverter 914, 915 und 916 entstanden sind. Wenn daher G_n, G_n-, und G„_2 »0« sind und MG_n, MG_n-X und MG_n-J »1« sind, sind die Ausgangssignale der UND-Tore 91Λ, 91 e und 91 b »1 «-Signale. Dies zeigt an, daß

G_n < MG_n

G_n-X < MG_n-X

G„_2

Wenn das höchstwertige Bit G_n(O) < (1) ist, ist die Bedingung G < AiG erfüllt, und das Ausgangssignal »1« des U N D-Tores 91 b wird über das ODER-Tor 913, das UND-Tor 919 und das ODER-Tor 910 zum Ausgangssignal CM (=1). Wenn das Vergleichsergebnis CAi»l« ist, kennzeichnet dies: G < MG.

Wenn dai höchstwertige Bit G_n (1) < G_n (0) ist, kennzeichnet dies: G < MG. Wenn andererseits G_n (1 oder 0) = Mg_n{\ oder 0) ist, müssen die Vergleichsergebnisse der niedrigwertigeren Bits geprüft werden.

Logikbedingungen (2)

Wenn das niedrigstwertige Bit G„_i < MG_n-\ ist, wenn G_n = MG_n ist, so ist der Amplitudenwert G < MG. Die Logikformeln lauten in diesem Falle:

Wenn G_n= AiG_n= 1,

CAi₂ · AiG_n- UND-Tor 91#.

Wenn C_n = MG_n = ö,
CM₂- XT_n-* UND-Tor9U

In den obigen Formeln ist CM2 das Vergleichsergebnis des niedrigwer'igeren Bits G„_i, das das Ausgangssignal des ODER-Tores 912 bildet. Wenn G_n-1 < AiG_n-, ist, ist das Vergleichserge'ü.iis CAi₂ ein »!«-Signal. Wenn das niedrigwertigere Bit G_n-1 ist, muß das weitere niedrigwertigere Bit G„_2 geprüft werden. In den obigen Formeln stellt CMi ein Vergleichsergebnis für das weitere niedrigwertigere Bit G„_2 dar, das das Ausgangssignal des ODER-Tores 911 bildet. Wenn daher G„_2 < MG_n-2 ist, ist das Vergleichsergebnis CM ein »1 «-Signal. Da kein weiteres noch niedrigwertigeres Bit verglichen werden muß, wenn G„-2 = MGn-2 ist, wird stets ein »0«-Signal an die UND-Tore 91a und 91cangelegt, so daß in diesem Falle das Vergleichsergebnis CMi »0« wird.

Wenn die Logikbedingungen (1) oder (2) erfüllt sind, erzeugt das ODER-Tor913 ein »1«-Si~nal (CM₁ . ,) und dieses »!«-Signal wird den UND-'iii-ren 917 und 919 zugeführt. Die Tatsache, daß das Signal CM3 »1« ist, kennzeichnet, daß der Eingangs-Amplitudenwert G kleiner ist als der gespeicherte Amplitudenwert MG.

Für jede Zuordnungs-Operationszeit Tp wird eine Vergleicnsoperation durchgeführt Zu diesem Zweck wird der Rücksetzimpuls Y₂* über ein ODER-Tor 929 an ein Verzögerungs-Flip-Flop 92d angelegt Das Signa! wird um eine Bit-Zeit verzögert und den UND-Toren 917 und 918 in der ersten Kanalzeit von dem Verzögerungs-FIip-FIop 92dzugeführt, an dem anderen Eingang des UND-Tores 918 steht immer in »1«-Signal, so daß das UND-Tor 9.48 ein »!«-Signal erzeugt, das über ein ODER-Tor 910 einem UND-Tor 931 zugeführt wird Da jedoch dem UND-Tor 931 der Manualimpuls Y2-X2 für die erste Periode zugeführt wird, wird dieses UND-Tor in der ersten Kanalzeit gesperrt Hierdurch wird der Abrundungsvorgang lediglich für die Manualt?statur möglich. Da das Ausgangssignal des UND-Tores 931 ein »O«-Signal ist, wird am Ausgang des Inverters 929 ein »1« Signal erzeugt und dieses »!«-Signal wird in dem Flip-Flop 92düber das UND-Tor 928gehalten.

In der zweiter Kanalzeit ist das Signal CM noch »1«, und der Impuls V₂-12 ist ebenfalls ein »1 «-Signal. Das Ausgangssignal des UND-Tores 931 hangt jedoch in dieser Kanalzeit von dem Inhalt des Austast-Signals D ab, das an dem anderen Eingang des UND-Tores 931 ansteht. Wenn der Ton, der dem entsprechenden Kanal zugeordnet ist, im Abkliiigen ist, ist das Austastsignal D »1«, wogegen es, »0« ist, wenn der Ton sich nicht abschwächt Das UND-Tor 931 erkennt also die oben erläuterte Bedingungen (2) des Abrundungsvorganges. Wenn der dem zweiten Kanal zugeordnete Ton abgescnwächt oder gedämpft ist, erzeugt das UND-Tor 93i ein Minimumwert-Frkennungssignal Z ( = -· !). Dieses wird den UND-Tores 92e,92/"und 92^der Minimumamplituden-Speicherschaltung 92 zugeführt, die veranlaßt, daß die jeweiligen Bit-Signale G_n-2, G_n-1 und G_n des Eingangs-Amplitucjnwertes G durch die UND-Tore 92e. 92/ und 92g ausgewählt und in Flip-Flops 92a bis 92cgespeichert werden. Die UND-Tore 921 bis 923 und 928 werden gesperrt, und der zuvor gespeicherte Inhalt MG wird dabei gelöscht, während der Inhalt des Flip-Flops 92c/ »0« wird. Auf die vorstehend beschriebene Weise wird das Erkennungosignal Z zwangsläufig erzeugt, ohne Rücksicht auf ein etwaiges Vergleichsergebnis in einer Kanalzeit, wenn das Ausgangssignal D in einem Zyklus der jeweiligen Kanalzeiten zuerst erzeugt wird. Der Hüllkurven-Amplimdenwert des Kanals wird

in der Speicherschaltung 92 als Minimum-Amplitudenwert gespeichert Danach werden die UND-Tore 917 und 918 durch das Ausgangssignal »0« des Flip-Flops 92c/ gesperrt, so daß ein Signal CMi, das ein getreues Vergleichsergebnis darstellt, als Vergleichsergebnis-Ausgangssignal CM über das UND-Tor 919 und das ODER-Tor910 dem UND-Tor931 zugeführt wird.

Der Vergleich wird für alle Kanäle sequentiell durchgeführt, während der Impuls Y₂-\₂ ansteht. Das Signal CM wird immer dann »1«, wenn ein Eingangs-Amplitudenwert C erkannt wird, der kleiner ist als der gespeicherte Amplitudenwert MG, und das Erkennungssignal Z wird erzeugt, »inn der Ton des entdeckten Amplitudenwerts gedämpft bzw. abgeschwächt. Es besteht daher die Möglichkeit, daß das Signal Z mehrere Male erzeugt wird, und der wahre Minimum-Amplitudenwert ist der Hüllkurven-Amplitudenwert in demjenigen Kanal, in dem das Signal Z zuletzt erzeugt wird. Zur Erkennung dieses wahren Minimum-Amplitudenwertes, d. h. des Kanals, in dem die Abschwächung des Tones am weitesten fortgeschritten ist, ist ein zwölfstufiges Ein-Bit-Schieberegister 932 vorgesehen. Das Erkennungssignal Z wird dem Schieberegister 932 zugeführt, sequentiell durch den Takt ψ\ weitergeschoben und aus der letzten Stufe des Schieberegisters 932 ausgeschoben, nachdem es um 12 Stufenzeiten (12 Kanalzeiten) verzögert worden ist. Das Ausgangssignal der letzten Stufe Z_n des Schieberegisters 932 wird einem UND-Tor 933 zugeführt, wogegen das Ausgangssignal der ersten bis elften Stufe Z\ bis Zi 1 einem ODER-Tor 932a und weiter über einen Inverter 9326 dem UND-Tor 933 zugeführt wird. Durch die Verzögerung um 12 Kanalzeiten in dem Schieberegister 932 besteht Koinzidenz zwischen dem Eingangskanal des Schieberegisters 932 und dem Kanal des Ausgangs der ersten Stufe. Die Tatsache, daß das Schieberegister 932 ein »!«-Signal enthält, kennzeichnet, daß das Erkennungssignal Z»l« war. Da die Signale der ersten bis elften Stufe Z\ bis Z\ \ Ergebnisse von späteren Vergleichen als das Signal der letzten Stufe Zn sind, ist das »1«-Signal der Stufe Zn nicht das letzte Erkennungssignal Z, wenn in den Stufen Z\ bis Z\ \ ein »1 «-Signal vorhanden ist und das Signal der letzten Stufe Zn »1« ist Dagegen ist das »1«-Signal der Stufe Zn das letzte Erkennungssignal, wenn in den Stufen Z\ bis Z\ 1 kein »1 «-Signal vorhanden ist.

Die Inhalte in den Stufen Z\ bis Zn entsprechen den verbleibenden elf Kanälen. Wenn daher das Erkennungssignal in dem zweiten Kanal, das in der ersten Periode Tp\ (unabhängig davon, ob Z»0« oder »1« ist) zuerst entstanden ist von der letzten Stufe Zn des Registers 932 in der zweiten Kanalzeit ir. der zweiten Periode Tp₂ ausgeliefert wird, werden die Erkennungsergebnisse in den verbleibenden dritten bis zwölften Kanälen jeweils in den Stufen Zj bis Zn gespeichert Das Signal von der letzten Stufe Zi 2 und das Ausgangssignal des Inverters 9326 werden daher nur in einer einzigen Kanalzeit in der zweiten Periode TP₂ beide »1«. Diese Kanalzeit entspricht dem Kanal desjenigen Tones, der am weitesten abgeschwächt ist

Zur Erkennung der Bedingung (1) des Abrundungsvorganges ist ein UND-Tor 934 vorgesehen. Dieses empfängt das Belegtsignal BUSY (F i g. 5), das von einem Inverter 935 invertiert wurde und den Manualimpuls Yi-12 der zweiten Periode. Das Belegtsigna! BUSY gibt an, daß das Tastenkodewort demKanai zugeordnet ist (der Ton wird erzeugt), wenn es »1« ist wogegen es einen leeren Kanal anzeigt wenn es »0« ist Wenn daher alle elf Töne in den Kanälen für die Manualtastatiiren erzeugt werden, ist das Signal BUSY während der Anwesenheit des Impulses V2-12 »1«, und dai Ausgangssigna! des UND-Tores 934 ist »0«. Selbst wenn ein Kanal vorhanden ist, in dem kein Ton erzeugt wird, ist das invertierte Belegtsignal BUSY »I«, und das UND-Tor 934 erzeugt ein »1 «-Signal. Dieses wird in einem Verzögerungs-Flip-Flop 936 gespeichert und über ein UND-Tor 937 und ein ODER-Tor 938 in diesem gehalten. Diese Selbsthaltung wird so lange aufrechterhalten, bis das UND-Tor 937 gesperrt wird. Wenn die Bedingung (1) erfüllt ist, hält daher das Flip-Flop 936 das »0«-Signal während der zweiten Periode Tp₂. Wenn die Bedingung (1) nicht erfüllt ist, hält das Flip-Flop 936 ein »!«-Signal während der zweiten Periode Tp₂.

Das Ausgangssignal des Flip-Flops 936 wird über einen Inverter 939 dem UND-Tor 933 zugeführt. Wenn die Bedingung(1) erfüllt ist, wird von dem UND-Tor 933 ein »i«-Signal in einer einzigen Kanaizeit der zweiten Periode Tp₂ erzeugt in der der Ton am weitesten abgechwächt ist. Dieses Signal wird der Generatorschaltung 5 für die Setz- und Rücksetzsignale als Abrundungs-Kanalbestimmungssignai MTCH zugeführt. Wenn die Bedingung (1) nicht erfüllt ist und das UND-Tor 933 gesperrt ist, wird daher kein Abrundungs-Kanalbestimmungssignal MTCH erzeugt, selbst wenn ein Kanal erkannt worden ist. dessen Ton am weitesten abgeschwächt ist.

Das Abrundungs-Kanalbestimmungssignal MTCH wird dem UND-Tor 54 der Erzeugerschaltung 5 für die Setz- und Rücksetzsignale (F i g. 5j zugeführt.

Das UND-Tor 54 empfängt ferner das Signal REG. das durch Invertierung des Ausgangssignals REG des Vergleichsergebnis-Speichers 4 entstanden ist, und ein Signal, das anzeigt, daß das Eingangs-Tastenkodewort KC. das von dem ODER-Tor 64 der Tastenkodewort-Erkennungsschaltur.g 6 geliefert wird, einer der Manualtastaturen angehört. Wenn nun eine zwölfte Taste in der Manualtastatur gedrückt wird, in der alle elf Töne bereits erzeugt werden, wird das Koinzidenz-Erkennungssignal EQ bei der Erzeugung des Tastenkodewortes KC dieser Taste »0«. Das invertierte Signal REG wird daher »1«, und das Ausgangssignal des ODER-Tores 64 wird in der zweiten Periode ein »1 «-Signal. Die Bedingung (3) des Abrundungsvorganges wird hierdurch erfüllt, und das UND-Tor 54 erzeugt in einer Kanalzeit in der das Abrundungs-Kanalbestimmungssignal MTCH erzeugt wird, ein »1 «-Signal. Auf dieses »1 «-Signal hin werden das Setzsignal S und das Rücksetzsignal C erzeugt um die in dem betreffenden Kanal gespeicherten alten Tastenkodewörter KC * zu löschen und die Einspeicherung eines neuen Tastenkodewortes KCm diesen Kanal der Tastenkodewort-Speicherschaltung 2 zu veranlassen. Ferner wird ein »1«-Signal (das die Eintastung anzeigt) in demselben Kanal der Speicherschaltung 7 gespeichert wogegen die Austastspeicherung in der Austast-Speicherschaltung 8 gelöscht wird. Auf diese Weise wird die Erzeugung desjenigen Tones, dessen Dämpfung am weitesten fortgeschritten ist unterbrochen und die Erzeugung eines neuen Tones wird dem betreffenden Kanal übertragen.

Bei der Pedaltastatur, in der nur ein einziger Ton erzeugt werden kann, wenn eine neue Taste gedruckt wird, wird die Erzeugung des zuvor zugeordneten Tones unverzüglich unterbrochen, und es erfolgt die Zu-Ordnung des neuen Tones. Für die Pedaltastatur ist daher kein Abrundungsvorgang erforderlich.

Wenn die Tastenzuordnung jedoch durchgeführt werden soll, ohne daß eine Unterscheidung zwischen

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Pedaltastatur und Manualtastaturen erfolgt, muß die oben beschriebene Abrundungsoperation bezüglich aller zwölf Kanäle durchgeführt werden.

Der Abrundungsvorgang, der bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann, ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, sondern kann auch ¹^i anderen Einrichtungen zur Anwendung kommen. Beispielsweise ist in der US-PS 38 82 751 eine Einrichtung beschrieben, bei der der Ton, dessen Dämpfung am weitesten fortgeschritten ist, dadurch ermittelt wird, daß diejenige Zeit, die seit dem Freigeben der Taste verstrichen ist, gezählt wird. Eine andere Einrichtung, bei der die Erfindung anwendbar ist, ist in der JA-OS 21 813/1976 beschrieben. Bei dieser Einrichtung wird der am weitesten abgeschwächte Ton dadurch ermittelt, daß gezählt wird, wie viele andere Tasten seit der Freigabe der Taste freigegeben worden sind.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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CO

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Claims

ij' c, Patentansprüche:

1. Elektronisches Musikinstrument, bei welchem Tastenwörter (KC) gedrückter Tasten in Kanälen eines Tastenwortspeichers (2) gespeichert sind und im Zeitteilungsbetrieb repetierend während der jeweiligen kanalbezogenen Zeitfenster in aufeinanderfolgenden Zyklusperioden einem im Zeitmultiplex betriebenen Tongenerator zugeführt werden, wobei die Anzahl der Kanäle kleiner ist als die Anzahl der vorhandenen Tasten, mit einem Auswahlsystem, das wirksam ist, wenn im Besetzt-Zustand aller Kanäle eine neue Taste gedrückt wird, und das Tastenwort der neu gedrückten Taste in denjenigen Teil des Tastenwortspeichers (2) eingibt, der das Tastenwort des am weitesten abgeklungenen erzeugten Tones enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlsystem eine erste Schaltung (91,92) enifält, die während jedes der aufeinanderfolgenden Zeitfenster in einer ersten Zyklusperiode die von dem Tongenerator erzeugten Töne hinsichtlich des Ausmaßes ihres Abklingens miteinander vergleicht und während jedes Zeitfensters ein Auswahlsignal erzeugt das dasjenige Zeitfenster bezeichnet, das von allen vorherigen Zeitfenstern der ersten Zyklusperiode den am weitesten abgeklungenen Ton enthält, derart, daß das endgültige Auswahlsignal am Ende der ersten Zyklusperiode das Zeitfenster des am weitesten abgeklungenen Tones bezeichnet, daii die erste Schaltung das Auswahlsignal (CM) an eine zweite Tchaltut j (93) liefert, die während einer auf die ers*e Zyklusperiode folgenden zweiten Zyklusperiode nur wäl· end des Zeitfensters des am meisten abgeklungenen Tones ein einzelnes Auswahtsignai (MTCH) an eine Ladeschallung (5) abgibt, und daß die Ladeschaltung (5) das Tastenwort (KC) der neu gedrückten Taste in denjenigen Kanal des Tastenwortspeichers (2) eingibt, der durch das Auswahlsignal (MTCH) bezeichnet ist.

2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung (91, 92) einen Minimalwertspeicher (92) und einen Komparator (91) zum Vergleich des Inhalts des Minimalwertspeichers (92) mit Signalen (C_n G„-\, G„-i), die den Grad des Abklingens der abklingenden Töne angeben, aufweist und ein Auswahlsignal erzeugt, wenn der Grad des Abklingens kleiner ist als der gespeicherte Minimalwert, und daß der Komparator (91) nach jedem Vergleich in den Minimalwertspeicher anätelle des vorher gespeicherten Minimalwertes das am weitesten fortgeschrittene Abklingen eines Tones bezeichnende Signal in den Minimalwertspeicher einspeichert und daß die Verzögerungsschaltung (93) das einzelne Auswahlsignal mit einer der Dauer der ersten Zyklusperiode entsprechenden Verzögerungszeit in Abhängigkeit von dem am Ende der ersten Zyklusperiode auftretenden letzten Auswahlsignal erzeugt.