DE2808283A1 - Digitales elektronisches musikinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument, und zwar insbesondere ein solches vom Typ eines Digitalprozessors. Das Instrument soll erfindungsgemäß mit einem Einregel-Höhenschwankungseffekt arbeiten können.

Der jüngste Trend auf dem Gebiet elektronischer Musikinstrumente geht dahin, den erzeugten Musikton zu modifizieren, um verschiedene Effekte vorzusehen, beispielsweise einen Vibratoeffekt, einen Einregel-Tonhöheneffekt und einen Gliessandoeffekt. Beim Vibratoeffekt wird die Tonhöhe (Frequenz) des erzeugten Musiktons periodisch geringfügig angehoben oder abgesenkt, und zwar mit einer Ge- schwindigkeit von 7 Zyklen pro Sekunde. Beim Einregel-Tonhöheneffekt hingegen wird zu Beginn der Klangerzeugung (d.h., bei der Tastenbetätigung) die Tonhöhe momentan auf einen Pegel gebracht, der geringfügig unterhalb der Standard- oder normalen Tonhöhe liegt, und anschließend fortschreitend auf den normalen Wert erhöht, um eine Tonhöhenschwankung zu erzielen. Will man den Gliessandoeffekt herbeiführen, so wird die Tonhöhe durch Betätigung eines Gliessando-Schalters vermindert und unterhalb des normalen Wertes gehalten sowie durch Öffnen des Gliessando-Schalters fortschreitend auf den normalen Wert angehoben. Bisher wurde jedoch noch kein digital arbeitendes elektronisches Musikinstrument geschaffen, das diese Effekte hervorbringen konnte.

Der Erfindung liegt daher vor allem die Aufgabe zugrunde, ein neues elektronisches Musikinstrument einfacher Konstruktion zu schaffen, das jedoch die Möglichkeit besitzt, die erzeugten Musiktöne digitale zu modifizieren. Dabei soll das Musikinstrument in der Lage sein, die erzeugten Musiktöne individuell zu modifizieren, und zwar durch eine einfache Betätigung. Das Instrument soll einen einfachen Schaltungsaufbau besitzen und Töne digital produzieren können, die durch einen Vibratoeffekt, einen Einregel-Tonhöheneffekt und/oder einen Gliessando-Effekt modifiziert sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe und zur Erzielung weitere Vorteile schafft die Erfindung ein elektronisches Musikinstrument mit einer Mehrzahl von Tasten, das gekennzeichnet ist durch einen ersten Schaltkreis zum Erzeugen eines numerischen Wertes, der einer zu einer betätigten Taste gehörenden Frequenz entspricht, durch einen zweiten Schaltkreis zum Modifizieren des numerischen Wertes, um ein modifiziertes Signal zu erzeugen, durch einen dritten Schalt- kreis zum Erzeugen eines Musiktons mit einer Frequenz, die vom modifizierten Signal bestimmt wird, und durch einen vierten Schaltkreis, um an den zweiten Schaltkreis ein Signal anzulegen, dessen Wert fortschreitend von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert ansteigt und anschließend auf dem zweiten Wert gehalten wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 ein Blockdiagramm der gesamten Konstruktion eines erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstruments;

Figur 2 ein Blockdiagramm für ein Ausführungsbeispiel eines gemäß Figur 1 vorgesehenen Schaltkreises zur Erzeugung eines VGA-Steuersignals;

Figur 3 ein Diagramm für das Verhältnis zwischen der Eingangs-Steuerspannung und der Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators nach Figur 2;

Figur 4A bis 6B Blockdiagramme zur detaillierten Darstellung des in Figur 2 gezeigten Schaltkreises zur Erzeugung des VGA-Steuersignals;

Figur 7 ein Diagramm für die Ausgangswerte der Nein-Schaltung und des Addierers gemäß Figur 2;

Figur 8 ein Diagramm für die Veränderung der Tonhöhe zur Zeit des Verzögerungsvibratos;

Figur 9 ein Diagramm für die Änderung der Tonhöhe zur Zeit des Glissandos;

Figur 10 ein Diagramm für die Änderung in der Tonhöhe zur Zeit der Tonhöheneinregelung.

Die bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstruments gemäß Figur 1 umfasst im Wesentlichen folgende Bauteile: Einen Tastenschaltkreis 1 für eine nichtgezeigte Tastatur, einen Tastenzuteiler 2, einen Frequenzdatenspeicher 3, eine Multiplizierschaltung 4, einen Konstant-Herz-Tonhöhensteuerschalter 5, einen Speicher 6, einen Addierer 7, eine Torschaltung 8, einen Akkumulator 9, einen Wellenformspeicher 10, einen Hüllkurvenerzeuger 11, ein Klagsystem 12, einen Änderwertgenerator 13, einen Vibratosteuerschalter 14, einen Gleitsteuerschalter 15, einen Einregel-Tonhöhensteuerschalter 16, einen Addierer 17, einen Konstant-Cent-Tonhöhensteuerschalter 18 und einen Speicher 19. Die Schaltung dieser Bauteile ergibt sich aus Figur 1, und ihre Konstruktion und Betriebsweise geht im Einzelnen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Der Tastenzuteiler 2 ermittelt die Einschalt- und Ausschaltbetätigungen des Tastenschaltkreises 1 für jeweilige Tasten der Tastatur in Übereinstimmung mit einer Folgeabtastung, die von einem Taktimpuls hervorgerufen wird. Letzter besitzt eine Frequenz f[tief]0 und wird von einem nicht dargestellten Taktimpulsgenerator geliefert. Der Zweck ist, eine zur Identifizierung einer gedrückten Taste verwendete Information an einen von einer Anzahl von Kanälen zu liefern. Die Anzahl definiert die Höchstzahl der gleichzeitig erzeugbaren Töne, beispielsweise 12. Der Tastenzuteiler 2 speichert Tastendaten KD als Wiedergabe der gedrückten Tasten in Speicherpositionen, die die Kanäle identifizieren, und er produziert aufeinanderfolgend, auf Zeitmultiplexbasis oder Simultanbasis, die Tastendaten KD, die in den jeweiligen Kanälen gespeichert sind. Wird also eine Mehrzahl von Tasten der

Tastatur gleichzeitig gedrückt, so werden die gedrückten Tasten jeweils gesonderten Kanälen zugeordnet, und es werden die Tastendaten, die die zugeordneten Tasten wiedergeben, in Speicherpositionen gespeichert, welche die jeweiligen Kanäle definieren. Die Speicherstellungen können von den jeweiligen Stufen eines umlaufenden Schieberegisters gebildet werden. Beispielsweise besteht ein vorgegebenes Tastendatum KD zur Identifizierung einer speziellen Taste einer Tastatur aus seinem 9-Bit-Code. Letzterer wird gebildet aus zwei Bits K[tief]2 und K[tief]1, die die Art der Tastatur wiedergeben, aus drei Bits B[tief]3, B[tief]2 und B[tief]1, die den Oktavenbereich wiedergeben, und aus vier Bits N[tief]4, N[tief]3, N[tief]2 und N[tief]1, die die Namen der Noten einer Oktave definieren, wie dies aus der folgenden Tabelle 1 hervorgeht. Sind insgesamt zwölf Kanäle vorhanden, so ist es vorteilhaft, in zwölfstufiges Schieberegister zu verwenden, bei dem jede Stufe neun Bits umfasst.

Tabelle 1

Es werden also die Tastendaten KD (nämlich die im Schieberegister gespeicherten Tastendaten) aufeinanderfolgend auf Zeitmultiplexbasis bzw. Simultanbasis vom Tastenzuteiler 2 produziert, und zwar zusammenfallend oder gleichzeitig mit den zugeteilten Kanalzeiten. Außerdem produziert der Tastenzuteiler 2 auf Zeitmultiplex- bzw. Simultanbasis Hüllkurvenstartsignale ES, die wiedergeben, dass die den gedrückten Tasten zugeteilten Kanäle synchron zu entsprechenden Kanalzeiten Töne erzeugen sollen. Ferner gibt der Tastenzuteiler 2 Abklingstartsignale DS ab, die anzeigen, dass die den jeweiligen Kanälen zugeteilten Tasten losgelassen worden sind, so dass die erzeugten Töne anfangen, sich abzudämpfen, und zwar auf Simultanbasis und synchron mit zugehörigen Kanalzeiten. Ein Einregelimpuls AP, dessen Impulsbreite gleich einer Schlitzzeit ist, wird synchron mit der Ausbildung des Hüllkurvenstartsignals ES erzeugt. Die Signale ES, DS und AP werden von dem Hüllkurvenerzeuger 11 dazu verwendet, die Amplitudenhüllkurve (Tontastung des musikalischen Tons) zu steuern. Ein Abklingendsignal DF, welches wiedergibt, dass die Erzeugung eines Tons in einem vorgegebenen Kanal beendet ist (Abklingende), wird dem Tastenzuteiler 2 vom Hüllkurvenerzeuger 11 geliefert, um verschiedene Speicher bezüglich dieses Kanals zu löschen, so dass ein Wartezustand für die anschließend gedrückten Tasten hervorgerufen wird. In Abhängigkeit von einem Tastendatum KD, das vom Tastenzuteiler 2 geliefert wird, erzeugt der Frequenzdatenspeicher 3 entsprechende Frequenzdaten, wie es beispielsweise aus der folgenden Tabelle 2 hervorgeht. Im Falle der Tabelle 2 besteht jedes im Frequenzdatenspeicher 3 gespeicherte Datum aus 15 Bits, von denen 1 Bit als ganzzahliger Teil und die übrigen 14 Bits als Bruchteile ausgedrückt sind. Die F-Werte in Tabelle 2 stellen Dezimalwerte dar, die aus Binärwerten hervorgegangen sind.

Tabelle 2

Wenn der Änderwertgenerator 13 mit einem Einregelimpuls AP vom Tastenzuteiler 2 beschickt wird, so erzeugt er wahlweise ein Vibratosteuersignal VS, das periodisch nach oben und unten um den Wert (1) der ganzzahligen Dezimale variiert, oder ein Gleitsteuersignal GS oder ein Einregel-Tonhöhensteuersignal AS, das fortschreitend ansteigt, und zwar von einem Wert aus, der um einen vorbestimmten Betrag kleiner als die Dezimale (1) ist. Wie dargestellt, ist der Änderwertgenerator 13 mit dem Vibratosteuerschalter 14, dem Gleitsteuerschalter 15 und dem Einregel-Tonhöhensteuerschalter 16 versehen. Durch wahlweises Einstellen des Vibratosteuerschalters 14 erzielt man die Wahl eines Verzögerungsvibratos, die Einstellung der Verzögerungszeit und die Einstellung der Tiefe des Verzögerungsvibratos. Auch wählt man das normale Vibrato und stellt dessen Tiefe ein. Ferner wählt man ein Berührungsvibrato und stellt dessen Tiefe ein. Das Berührungsvibrato variiert die Tonhöhe in Abhängigkeit von einem Tastenberührsignal TS, das vom Tastenschalter 1 geliefert wird und der Rechts- und Linksbewegung der Finger auf den Tasten entspricht. Während der Gleitsteuerschalter 15 geschlossen ist, wird ein Gleit- oder Gliessandoeffekt gewählt, bei dem die Tonhöhe sämtlicher erzeugten Töne um einen vorbestimmten Betrag abgesenkt und sodann fortschreitend auf die Standard-Tonhöhe angehoben wird, nachdem der Gleitsteuerschalter 15 geöffnet worden ist. Bei dem Gleitsteuerschalter 15 kann es sich beispielsweise um einen Fußschalter handelt, der geschlossen wird, wenn ein Pedal seitlich bewegt wird. Wenn der Einregel-Tonhöhensteuerschalter 16 wahlweise eingestellt wird, so wählt man einen Einregeltonhöheneffekt, bei dem die Töne auf einer Tonhöhe geringfügig unter der den gedrückten Tasten entsprechenden Standard-Tonhöhe erzeugt werden, woraufhin die Tonhöhe fortschreitend im Laufe der Zeit auf die Standard-Tonhöhe angehoben wird. Diese verschiedenen Steuersignale VS, GS und AS, die in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen entsprechend der Einstellung der Steuerschalter 14, 15 und 16 erzeugt werden, werden sodann von dem Addierer 17 einem Tonhöhensteuersignal PC[tief]1 hinzuaddiert, welches von dem Tonhöhensteuerschalter 18 eingestellt und von dem Speicher 19 geliefert wird. Das Additionsresultat wird an die Multiplizierschaltung 4 als Tonhöhensteuersignal TC geliefert. Die Multiplizierschaltung 4 arbeitet derart, dass das Frequenzdatum F, welches vom Frequenzdatenspeicher 3 kommt, mit dem Tonhöhensteuersignal TC multipliziert wird, um ein modifiziertes Frequenzdatum F´ auszusenden, dessen Modifizierung vom Tonhöhensteuersignal TC durchgeführt worden ist. Folglich variiert das modifizierte Frequenzdatum F´ in Abhängigkeit von den Steuersignalen VS, GS und AS sowie von dem Tonhöhensteuersignal PC[tief]1. Folglich produziert ein im einzelnen noch zu beschreibendes Musikton-Erzeugungssystem Musiktöne, denen ein Vibratoeffekt erteilt worden ist, solche mit einem Gleit- oder Gliessandoeffekt, solche mit einem Einregel- oder Einschwingeffekt und solche, deren Höhen von den Standard-Tonhöhen um einen Betrag abweichen, der sämtlichen Tönen gemeinsam ist, wie es durch den Konstant-Cent-Tonhöhensteuerschalter 18, eingestellt wird. Das modifizierte Frequenzdaten F´ wird dem Addierer 7 zugeführt, welcher es einem Höhensteuersignal PC[tief]2 hinzuaddiert. Letzteres wird von dem Konstant-Herz-Tonhöhensteuerschalter 5 eingestellt und vom Speicher 6 geliefert. Durch die Addition ergibt sich eine Summe (F´ + PC[tief]2) oder ein Frequenzdatum F´´. Da das Höhensteuersignal PC[tief]2 zu dem Frequenzdatum F´ hinzuaddiert wird, um ein weiteres Frequenzdatum F´´ zu bilden, besitzt der dem Datum F´´ entsprechende Musikton eine Tonhöhe, die durch die Einstellung des Tonhöhensteuerschalters verschoben ist. Auf diese Weise wird das Frequenzdatum, das der Vibratosteuerung, der Gleitsteuerung, der Einregel-Höhensteuerung, der Höhensteuerung mit Konstant-Cent-Abweichung und der Höhensteuerung mit Konstant-Herz-Abweichung unterworfen ist, dem Akkumulator 9 über die Torschaltung 8 zugeführt. Der Akkumulator 9 besitzt einen kumulativen Addierer, der die Frequenzdaten F´´ zugehöriger Kanäle sammelt. Ferner ist ein Zwischenspeicher vorhanden, der die gesammelten Werte für eine Zeitspanne von zwölf Zeitschlitzen (entsprechend der maximal verfügbaren Anzahl von Tönen, die gleichzeitig erzeugt werden) behält, bis der nächste Akkumulationsvorgang für diesen Kanal durchgeführt wird. Der Ausgang (gesammelter Wert qF´´) des Akkumulators 9 wird dem Wellenformspeicher 10 zugeführt, um die Ablesung von dessen Betätigung zu steuern. Zu diesem Zweck werden beispielsweise 6 Bits der oberen Ordnung des Akkumulators 9 decodiert (die Bits unterer Ordnung werden für die obenerwähnte Akkumulation verwendet), um Adressensignale zum Lesen des Wellenformspeichers 10 zu produzieren. Letzterer speichert die Amplitudenproben einer Wellenform eines Musiktons durch Unterteilung der Wellenform in 64 Abschnitte entlang einer Zeitachse. Die vom Wellenformspeicher 10 abgelesene Musikton-Wellenform wird mit einer Einregel- und Abkling-Hüllkurve multipliziert, welche vom Hüllkurven- erzeuger 11 geliefert wird. Das Produkt wird sodann als Musikton erzeugt, nachdem dessen Tonhöhe und Lautstärke in geeigneter Weise vom Klangsystem 12 gesteuert worden sind.

Wenn ein Frequenzdatum F das vom Frequenzdatenspeicher 3 entsprechend dem Tastendatum KD erzeugt wird, vom Tonhöhensteuersignal TC und vom Höhensteuersignal PC[tief]2 gesteuert wird, um in ein modifiziertes Frequenzdatensignal F´´ umgewandelt zu werden, so wird die Frequenz f[tief]T der Musikton-Wellenformanzeige des Wellenformspeichers 10 durch folgende Gleichung ausgedrückt:

Dort bedeutet M den Modulo des kumulativen Addierers des Akkumulators 9 und N die Anzahl der gleichzeitig zur Verfügung stehenden Töne.

Beispielsweise die US-PS 3 882 751 vom 13. Mai 1975 beschreibt ein derartiges elektronisches Musikinstrument, bei dem Frequenzdaten F´´ entsprechend einem Tastendatum KD aufeinanderfolgend von einem Akkumulator 9 gesammelt werden und der gesammelte Ausgang als Adressensignal zur Ablesung der Wellenform eines gewünschten, im Wellenformspeicher 10 gespeicherten Musiktons verwendet wird, um den Musikton zu formen. Folglich wird im Weiteren der Änderwertgenerator 13, der ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung darstellt, im Einzelnen erläutert.

In dem Bockdiagramm nach Figur 2, das ein Ausführungsbeispiel für den Änderwertgenerator 13 zeigt, tragen die Schaltelemente, die denen nach Figur 1 entsprechen, die gleichen Bezugsziffern. Entsprechend der Zeichnung ist ein Wählschalter 20 für die Tiefe des Berührungsvibratos vorhanden, der das Berührungsvibrato wählt und schaltet und dessen Tiefe einstellt. Außerdem ist ein Wählschalter 21 für das Ver- zögerungsvibrato und die Verzögerungszeit vorgesehen, der das Verzögerungsvibrato wählt und dessen Verzögerungszeit einstellt. Schließlich ist ein Wählschalter 22 zum Einstellen der Vibratotiefe angeordnet. Diese Schalter bilden den Vibratosteuerschalter 14. Der Wählschalter 20 für die Tiefe des Berührungsvibrato besitzt einen bewegbaren Kontakt a und einen Satz stationärer Kontakte b[tief]1 bis b[tief]n zum Einstellen der Tiefenwerte von n Stufen einschließlich einer Ausschaltstellung für das Berührungsvibrato. Der Wählschalter 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit besitzt einen bewegbaren Kontakt a und einen Satz von stationären Kontakten b[tief]1 bis b[tief]n, und zwar zum Einstellen der Verzögerungszeiten von n Stufen einschließlich einer Ausschaltstellung des Verzögerungsvibratos. In ähnlicher Weise ist der Wählschalter 22 für die Vibratotiefe mit einem bewegbaren Kontakt a und einem Satz stationärer Kontakte b[tief]1 bis b[tief]n versehen, und zwar zum Einstellen der Tiefenwerte von n Stufen. Es ist ferner eine Berührungsvibrato-Steuerschaltung 23 vorhanden, die die Ausschaltstellung sowohl des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit, als auch des Wählschalters 22 für die Vibratotiefe ermittelt (wobei bewegbare Kontakte a jeweils stationäre Kontakte b berühren), um ein Berührungsvibrato zu ermöglichen. Ferner ist eine Verzögerungszeitsteuerung 24 vorhanden, die die Verzögerungszeit, welche vom Wählschalter 21 gewählt ist, ermittelt und ein Spannungssignal entsprechend der ermittelten Verzögerungszeit erzeugt. Eine Tiefen-Selbsteinstell-Schaltung 25 (Autoset-Schaltung) ermittelt die Tatsache, dass der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit einen der stationären Kontakte b[tief]2 bis b[tief]n ausgenommen des Ausschalt-Kontakts gewählt hat und dass der bewegbare Kontakt des Wählschalters 22 für die Vibratotiefe den stationären Kontakt b[tief]1 ausgewählt hat, der der Ausschaltstellung zugeordnet ist, und zwar um ein vorbestimmtes Tiefeneinstellsignal zu erzeugen. Ein erster spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 26 erzeugt ein Signal extrem hoher Frequenz, wenn der beweg- bare Kontakt a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Vibratotiefe den der Ausschaltstellung zugeordneten stationären Kontakt b[tief]1 gewählt hat, bringt jedoch ein Signal niedriger Frequenz hervor, wenn der bewegbare Kontakt a einen der anderen stationären Kontakte b[tief]2 bis b[tief]n ausgewählt hat. Ein zweiter spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 27 erzeugt ein Signal, dessen Frequenz umgekehrt proportional zur Ausgangsspannung der Verzögerungszeitsteuerung 24 ist, wie es Figur 3 angibt. Ferner ist ein Taktwähler 28 vorhanden, der die Ausgangssignale wählt, die von den ersten und zweiten VCOs (Oszillatoren) 26 und 27 erzeugt werden, um ein Taktimpulssignal CP[tief]1 zu ergeben. Ein Zähler 29 wird jedes Mal dann zurückgestellt, wenn er mit einem Einregelimpuls AP vom Tastenzuteiler 2 versorgt wird, um aufeinanderfolgend die Taktimpulse CP[tief]1 zu zählen. Schließlich ist ein Tiefenzähler oder Schalter 30 (scaler) vorgesehen, der ein Tiefensteuersignal DPC erzeugt, und zwar durch Anschluss des seiner Eingangsklemme zugeführten Tiefeneinstellsignals DP in Übereinsstimmung mit dem Ausgang des Zählers 29. Wenn der Tiefenzähler 30 mit einem "1"-Signal vom Berührungsvibrato-Steuerschaltkreis 23 gespeist wird, leitet er das angelegte Tiefeneinstellsignal DP ohne Umsetzung weiter. Wird ihm hingegen von einer noch zu beschreibenden Gleiteinregel-Höhensteuerschaltung 31 ein "1"-Signal zugeführt, so erzeugt er ein Steuersignal DPC von der Tiefe (1).

Die Gleitansprech-Höhensteuerschaltung 31 führt die Gleitsteuerung in Abhängigkeit vom "1"-Ausgang des Gleitsteuerschalters 15 und die Ansprechsteuerung jedes Mal dann durch, wenn ein Einregel- oder Ansprechimpuls AP in Abhängigkeit von dem "1"-Ausgang des Einregel-Tonhöhensteuerschalters 16 angelegt wird. Ferner ist ein veränderbarer Widerstand 32 zur Steuerung der Vibratogeschwindigkeit vorgesehen. Ein veränderbarer Widerstand 33 dient zur Steuerung der Ge- schwindigkeit des Gleit-Einregelns oder Glissando-Ansprechens. Ein dritter spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 34 erzeugt ein Signal mit einer Frequenz, die von der Ausgangsspannung des veränderbaren Widerstands 32 bestimmt wird. Ein vierter spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 35 erzeugt ein Signal mit einer Frequenz, die von der Ausgangsspannung des veränderbaren Widerstands 33 bestimmt wird. Eine Taktwählschaltung 36 spricht auf den Ausgang des Berührungsvibrato-Steuerschaltkreises 23 und den der Gleiteinregel-Höhensteuerschaltung 31 an, um das Ausgangssignal des dritten VCO 34 oder des vierten VCO 35 zur Erzeugung eines Taktimpulses CP[tief]2 auszuwählen. Ferner ist ein Impulsgenerator 37 vorhanden. Ein Zähler 38 dient zum aufeinanderfolgenden Zählen der vom Impulsgenerator 37 erzeugten Impulse. Ein Digital-Analog-Umsetzer 39 verwandelt den Ausgang des Zählers 38 in ein Analog-Signal. Ein Komparator 40 vergleicht das Tastenberührungssignal TS, welches sich verändert, wenn der Spieler seine Hände entlang den Tasten bewegt, mit dem Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers 39, wodurch ein Ausgang erzeugt wird, wenn die Vergleichswerte miteinander zusammenfallen. Ein Differenzgerät 41 differenziert den Zuwachsanteil oder Aufbauanteil des vom Komparator erzeugten Ausgangssignals. Eine Torschaltung 42 ist so angeschlossen, dass sie parallele Ausgänge des Zählers 38, den differenzierten Ausgang des Differenzgeräts 41, den Ausgang der Gleiteinregel-Höhensteuerschaltung 31, den Taktimpuls CP[tief]2 der Taktwählschaltung 36 und den Ausgang eines Speichers 43 aufnimmt. Letzterer umfasst ein Schieberegister mit Speicherabschnitten für zwölf 5-Bitstufen (die Maximalzahl der gleichzeitig verfügbaren Töne) zum Steuern des Inhalts des Speichers 43. Ein Selektiv-Komplementgenerator 44 kehrt die parallelen Ausgänge des Speichers 43 in Abhängigkeit von den Zuständen seiner beiden Bits der oberen Ordnung um. Eine NOR-Torschaltung 45 ist vorgesehen, um die Betätigung des Selektiv-Komplementgenerators 44 zu steuern. Auf den Ausgang der NOR-Torschaltung 45 spricht ein Addierer 46 an, um den Wert des Ausgangssignals des Selektiv-Komplementgenerators 44 um einen be- stimmten Betrag zu verschieben. Ein Bit-Verschieber 47 ist vorgesehen, um den Ausgangswert des Addierers 46 entsprechend dem Ausgangswert des Tiefenzählers 30 zu verschieben und das Vibratosteuersignal VS, das Gleitsteuersignal GS und das Einregel-Höhensteuersignal AS dadurch zu verschieben, dass ein vorbestimmter Wert in Übereinstimmung mit einem Einregel-Höhensignal hinzugezählt wird, welches erzeugt wird, wenn die Gleiteinregel-Höhensteuerschaltung 31 eine Einregel-Höhensteuerung durchführt. Diese verschobenen Signale werden einem Addierer 117 zugeführt. Schließlich ist ein Umsetzer 48 vorgesehen, der die Summe der Steuersignale VS, GS und AS, die vom Addierer 117 erzeugt wird, sowie ein Höhensteuersignal PC[tief]1, welches vom Speicher 19 gemäß Figur 1 geliefert wird, in ein Tonhöhensteuersignal TC verwandelt, welches um aufeinanderfolgende kleine Werte um den Dezimalwert (1) variiert oder von einem Wert aus fortschreitend ansteigt, der um einen vorbestimmten Betrag kleiner als die Dezimale (1) ist.

Im Einzelnen soll die Arbeitsweise des Änderwertgenerators 13 im Zusammenhang mit den detaillierten Schaltdiagrammen nach Figur 4, 5 und 6 beschrieben werden.

Arbeitsweise des Verzögerungsvibratos

Um ein Verzögerungsvibrato zu erzeugen, wird der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit auf einen der stationären Kontakte b[tief]2 bis b[tief]4 gebracht, also nicht auf den Kontakt b[tief]1, der der Ausschaltstellung zugeordnet ist. Außerdem wird der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 22 für die Vibrationstiefe auf einen der stationären Kontakte b[tief]2 bis b[tief]8 gebracht, welche jeweils den Dezimalwerten (1/8), (2/8), (3/8), (4/8), (5/8), (6/8) und (1) zugeordnet sind. Ausgenommen ist der stationäre Kontakt b[tief]1, der der Ausschaltstellung entspricht. Die stationären Kontakte b[tief]1 bis b[tief]4 des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit sind jeweils mit Widerständen 49a bis 49c verbunden, die die Verzögerungszeitsteuerung 24 bilden. Die anderen Anschlüsse dieser Widerstände sind geerdet, und zwar über einen gemeinsamen Widerstand 50, wie es aus Figur 4 hervorgeht. Diese Widerstände besitzen fortschreitend ansteigende Werte, beispielsweise 10 k großes Omega, 47 k großes Omega und 100 k großes Omega, um Teilspannungen zu erzeugen, die von den jeweils mit den Widerständen 49a bis 49c verbundenen Widerständen, von den vom bewegbaren Kontakt a ausgewählten stationären Kontakten b[tief]2 bis b[tief]4 und vom gemeinsamen Widerstand 50 abhängen, da die Verzögerungszeit-Messsignale jeweils den eingestellten Werten der Widerstände 49a bis 49c entsprechen. Wird also der bewegbaren Kontakte a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit vom stationären Kontakt b[tief]2 nach vorne zum stationären Kontakt b[tief]4 verschoben, so steigt die Ausgangsspannung der Verzögerungszeitsteuerung 24 an. Wird beispielsweise der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 auf den stationären Kontakt b[tief]2 geschoben, so erzeugt die Verzögerungszeitsteuerung 24 ein Signal mit der niedrigsten Spannung. Letzteres wird an den spannungsgesteuerten Oszillator 27 angelegt, um ein Signal zu ergeben, das eine hohe Frequenz umgekehrt proportional zum Spannungssignal besitzt, welches von der Verzögerungszeitsteuerung 24 kommt. Dies ergibt sich aus der Kurve a in Figur 3.

Wenn der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit auf den stationären Kontakt b[tief]2 gebracht wird, wird der Ausgang des stationären Kontakts b[tief]1 zu "0". Dieser Ausgang wird dem spannungsgesteuerten Oszillator 26 als Steuereingang zugeführt, mit dem Ergebnis, dass dieser Oszillator einen Ausgang von niedriger Frequenz erzeugt. Die Charakteristik Eingangsspannung - Ausgangsfrequenz des VCO 26 ist durch die Kurve b in Figur 3 wiedergegeben.

Wenn eine Taste der Tastatur gedrückt wird, erzeugt der Tastenzuteiler 2 einen Einregel- oder Ansprechimpuls mit einer Breite von einem Zeitschlitz (timeslot) entsprechend der Kanalzeit, der ein Tastendatum KD zugeordnet ist, welches die gedrückte Taste repräsentiert. Dieser Einregelimpuls AP wird von einer Nein-Schaltung 50´ des Zählers 29 (Figur 4A) umgekehrt und sodann einem der Eingänge von Und-Gattern 51 a bis 51 d zugeführt, um letztere abzuschalten oder außer Betrieb zu setzen. Folglich werden die Schiebeausgänge jeweiliger Schieberegister 52 a bis 52 d, von denen jedes eine Anzahl von Speicherstufen aufweist, die der Anzahl der gleichzeitig die Töne produzierenden Kanäle entspricht, nicht über Addierer 53 a bis 53 d an die Eingänge dieser Schieberegister zurückgeführt, mit dem Ergebnis, dass die Speicherinhalte der Kanäle entsprechend der Erzeugung des Einregelsignals AP zurückgestellt werden. Da die Rückstellstufen der Schieberegister 52 a bis 52 d zur Erzeugung von Ausgängen aufeinanderfolgend verschoben werden, nehmen die Ausgangssignale der Schieberegister 52 d und 52 c, die den beiden Bits oberer Ordnung zugeordnet sind, den Wert "0" und "0" ein. Folglich nimmt der Ausgang eines NAND-Gatters 54 des Taktwählers 58 den Wert "1" an, während der Ausgang einer Nein-Schaltung 55 a, die den Ausgang eines Oder-Gatters 55 umkehrt, auf den Wert "1" gelangt. Ein Und-Gatter 56 erzeugt dementsprechend ein Signal "1", und zwar jedes Mal dann, wenn ein Ausgang mit relativ niedriger Frequenz vom spannungsgesteuerten Oszillator 26 angelegt wird, d.h., wenn der stationäre Kontakt b[tief]1 des Wählschalters 21 nicht gewählt wird. Dieses Signal (1) wird durch ein Oder-Gatter 57 an einen Eintrag-Anschluss CI eines Halbaddierers 53a angelegt, welcher dem letzten kennzeichnenden Bit zugeordnet ist. Folglich wird der Speicherinhalt des Zählers 29 des Kanalteils, der der Kanalzeit entspricht, zu der der Einregelimpuls AP angelegt wird, jedes Mal dann zurückgestellt, wenn der Einregelimpuls AP zuge- führt wird. Anschließend wird dann diesem Kanal der Wert "1" hinzugezählt, und zwar jedes Mal dann, wenn der spannungsgesteuerte Oszillator 26 ein Ausgangssignal erzeugt. Der Zählwert des Zählers 29, der diesem Kanal entspricht, steigt also entsprechend der Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 26 fortschreitend an. Wenn die Ausgänge der oberen beiden Bits von Wert "01" annehmen, werden die Ausgänge des NAND-Gatters 54 und des Oder-Gatters 55 des Taktwählers 28 jeweils zu "1", wodurch das Und-Gatter 58 eingeschaltet oder steuerungsfähig wird. Dieses Und-Gatter 58 erzeugt also ein "1"-Signal jedes Mal dann, wenn der spannungsgesteuerte Oszillator 27 ein Ausgangssignal abgibt. Dieses "1"-Ausgangssignal wird aufeinanderfolgend dem Zählwert des Zählers 29, der diesem Kanal entspricht, hinzuaddiert, und zwar durch das Oder-Gatter 57.

Da der Zählwert des Zählers 29, der dem Kanal entspricht, fortschreitend entsprechend der Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 27 zunimmt, werden die Ausgänge der oberen beiden Bits "10". In diesem Falle ändern sich jedoch die Ausgänge des NAND-Gatters 54 und des Oder-Gatters 55 des Taktwählers 28 nicht, so dass der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 27 kontinuierlich in Form des Tanktimpulses CP[tief]1 an den Zähler 29 angelegt wird. Wenn der Zählwert des Zählers 29 aufgrund der Oszillation des spannungsgesteuerten Oszillators 27 weiter ansteigt und der Ausgang der beiden oberen Bits "11" wird, so wird der Ausgang des NAND-Gatters 54 des Taktwählers 28 "0", mit dem Ergebnis, dass beide Und-Gatter 56 und 58 abgeschaltet werden. Dadurch wird das synchron mit den Ausgangssignalen der spannungsgesteuerten Oszillatoren 26 und 27 erfolgende Aussenden des Taktimpulses CP[tief]1 unterbrochen.

Aus diesen Gründen wird der Zählvorgang des Zählers 29 für denjenigen Kanal, dessen obere beiden Bits "11" werden, unterbrochen, und es wird der Zählwert "11000" des Zählers ge- halten.

Zusammenfassend ist über den Betrieb des Zählers 29 folgendes zu sagen. Der Inhalt des Zählers, der die oberen beiden Bits des Zählwertes erzeugt, wird zurückgestellt, wenn ein Einregelimpuls AP angelegt wird. Wenn der Zählwert des Zählers 29 durch Zählen der Anzahl der Taktimpulse mit einer niedrigen Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 26 den Wert "01000" erreicht, und zwar ausgehend von einem Wert "00000", wird der Taktimpuls CP[tief]1, der eine Frequenz des Ausgangs des spannungsgesteuerten Oszillators 27 besitzt, gezählt. Und wenn der Zählwert den Wert "11000" erreicht, wird der Zählvorgang unterbrochen. Das Intervall, während dessen die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "00" einnehmen, d.h., das Intervall zwischen den Zählwerten "00000" und "00111", stellt die vibratofreie Zeit T[tief]1 dar, die bestimmt wird von der Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 26. Das Intervall, während dessen die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "01" einnehmen, d.h., das Intervall zwischen den Zählwerten "01000" und "01111", entspricht der ersten Verzögerungszeit T[tief]2´. In ähnlicher Weise entspricht das Intervall, während dessen die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "10" erreichen, d.h. das Intervall zwischen den Zählwerten "10000" und "10111", der zweiten Verzögerungszeit T[tief]2´´. Die Länge dieser Verzögerungszeiten T[tief]2´ und T[tief]2´´ wird bestimmt von der Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 27, der in Übereinstimmung mit demjenigen Wert schwingt, welcher vom Wählschalter 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit gewählt ist. In ähnlicher Weise entspricht das Intervall, während dessen die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "11" einnehmen, d.h., das Intervall, während dessen der Zählvorgang aufgrund der Tatsache gestoppt wird, dass der Zähler den Wert "11000" erreicht hat, der Normal-Vibrato-Zeit T[tief]3. Diese Zeitspanne dauert an, bis der nächste Einregelimpuls AP während dieser Normal-Einregel-Zeit T[tief]3 angelegt wird. Anders ausgedrückt, bestimmt der Zähler 29 vier Zeitzustände T[tief]1, T[tief]2´, T[tief]2´´ und T[tief]3, wie sie sich aus der folgenden Tabelle 3 ergeben.

Tabelle 3

Es folgt nun die Beschreibung der Konstruktion und Betriebsweise des Tiefenzählers 30. Letzterer ist gemäß Figur 4B so ausgebildet, dass er ein Tiefensteuersignal DPC erzeugt, welches fortschreitend von Null entsprechend dem Ausgang des Taktwählers 28 auf das Tiefeneinstellsignal DP ansteigt. Letzteres wird von jeweiligen stationären Kontakten b[tief]2 bis b[tief]8 des Wählschalters 22 für die Vibrationstiefe geliefert, und zwar jeweils durch Oder-Gatter 59a bis 59g. Wenn Belastungen

(1/8), (2/8), (3/8), (4/8), (5/8), (6/8) und (1) jeweils an die Eingangsklemmen 60a bis 60g entsprechend den jeweiligen stationären Kontakten b[tief]2 bis b[tief]8 des Wählschalters 22 für die Vibrationstiefe angelegt werden, variieren die an den Ausgangsklemmen 61a bis 61e auftretenden Ausgänge entsprechend der Darstellung in der folgenden Tabelle 4, und zwar bezogen auf die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29. An die Ausgänge 61a bis 61e werden jeweils Belastungen (1/8), (2/8), (3/8), (4/8) und (1).

Tabelle 4

Wenn also der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 22 für die Vibrationstiefe (Figur 4A) auf den mit der Belastung des tiefsten Wertes (1) versehenen stationären Kontakt b[tief]8 gebracht wird, so wird ein "1"-Signal vom stationären Kontakt b[tief]8 über das Oder-Gatter 59g an die Eingangsklemme 60g des Tiefenzählers 30 (Figur 4B) angelegt. Wenn unter diesen Bedingungen die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29, wie oben beschrieben, den Wert "00" während der Zeit T[tief]1 einnehmen, so werden sämtliche Und-Gatter 62a bis 62c abgeschaltet oder unwirksam, so dass ihre Ausgänge jeweils den Wert "0" erhalten. Als Folge davon werden sämtliche Und-Gatter 63a bis 63f unwirksam, so dass an den Ausgangsklemmen 61a bis 61e des Tiefenzählers oder Tiefensteuerers 30 kein Ausgang erzeugt wird. Dies zeigt, dass das Tiefensteuersignal (0) ist.

Während der Zeit T[tief]2´, in der die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "01" aufweisen, werden die Ausgänge von Oder-Gattern 64b und 64a zu "01" und die Ausgänge von Nein-Schaltungen 65a und 65b zu "10", so dass das Und-Gatter 62c ein Ausgangssignal "1" produziert. Als Folge davon erzeugt das Und-Gatter 63b, das mit dem Ausgang des Oder-Gatters 66c und mit dem Ausgang des Und-Gatters 62c versorgt wird, ein Ausgangssignal "1", mit dem Ergebnis, dass das Oder-Gatter 67a ein Ausgangssignal "1" abgibt. Dementsprechend werden die Ausgänge der Nein-Schaltungen 68a, 68b und 68c zu "0111", woraufhin von den Und-Gattern 69a bis 69g lediglich das Und-Gatter 69g ein Ausgangssignal "1" produziert, welches über das Oder-Gatter 70a an die Ausgangsklemme 61a angelegt wird, um als Tiefensteuersignal DPC zu wirken, welches eine Tiefe (1/8) bestimmt.

Während der Zeit T[tief]2´´, während der die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "10" annehmen, erzeugen die Und-Gatter 62b ein Ausgangssignal "1", mit dem Ergebnis, dass die Ausgänge der beiden Und-Gatter 63b und 63e den Wert "1" erhalten. Folglich werden die Ausgänge der Oder-Gatter 67a bis 67c zu "110", während gleichzeitig der Ausgang lediglich des Und-Gatters 69e zu "1" wird. Folglich er- halten die Ausgänge der beiden Oder-Gatter 70a und 70c jeweils den Wert "1", um an den Ausgangsklemmen 61a und 61c den Wert (1/8) bzw. (2/8) zu erzeugen. Es ergibt sich also ein Tiefensteuersignal aus der Belastungsaddition (1/8) + (2/8) = (3/8).

Während der Zeit T[tief]3, während der die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "11" einnehmen, wird das Ausgangssignal des Und-Gatters 62a zu "1", während gleichzeitig die Ausgangssignale der Und-Gatter 63a, 63c und 63f jeweils den Wert "1" erhalten. Folglich gelangen die Ausgänge der Oder-Gatter 67a bis 67c auf den Wert "111", während der Ausgang lediglich des Und-Gatters 69a den Wert "1" annimmt. Daraufhin wird der Ausgang des Oder-Gatters 70e zu "1", um ein Tiefensteuersignal DPC zu ergeben, welches mit einer Belastung von (1) an der Ausgangsklemme 61e addiert ist.

Der Tiefenzähler oder -steuerer 30 vermindert also die Tiefe des Vibrato zum Zeitpunkt T[tief]1 auf Null, und lässt die Vibratotiefe fortschreitend in drei Stufen ansteigen, und zwar durch die Wahl des Wählschalters 22 für die Vibratotiefe zu den Zeitpunkten T[tief]2´, T[tief]2´´ und T[tief]3. Die Zeit T[tief]2´ + T[tief]2´´ = T[tief]2, in der die Tiefe des Verzögerungsvibratos schrittweise ansteigt, wird als Verzögerungszeit des Verzögerungsvibratos verwendet, die gewählt wird vom Wählschalter 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit.

Zu diesem Zeitpunkt gelangt das Ausgangssignal eines Und-Gatters 71 auf den Wert "0", da nämlich der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 auf den stationären Kontakt b[tief]2 gebracht worden ist und da der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 22 für die Vibratotiefe auf den stationären Kontakt b[tief]8 zu liegen gekommen ist. Außerdem sind beide

Schalter, nämlich der Gleichsteuerschalter 15 und der Einregel-Tonhöhensteuerschalter 16, geöffnet. Sämtliche Ausgangssignale eines Und-Gatters 72, eines Oder-Gatters 73, eines Oder-Gatters 74 und eines Und-Gatters 75 der Gleiteinregel-Höhensteuerschaltung 31 werden zu "0". Folglich wird der Ausgang eines Und-Gatters 77 zu "0", welches gespeist wird mit dem invertierten Ausgang eines Und-Gatters 76a und des Oder-Gatters 74, versorgt vom Ausgang des Und-Gatters 71. Die Folge ist, dass der Ausgang eines Oder-Gatters 78 der Torschaltung 42, das mit dem "0"-Ausgangssignal des Oder-Gatters 73 und mit dem "0"-Ausgangssignal des Und-Gatters 77 versorgt wird, den Wert "1" annimmt. Letzterer wird an die Eingänge von Und-Gattern 79a bis 79c angelegt. Zu diesem Zeitpunkt sind sämtliche Und-Gatter 80a bis 80c ausgeschaltet, und zwar vom Ausgangssignal "0" des Und-Gatters 77. Da der Ausgang des Oder-Gatters 73 ebenfalls Null ist, entsteht ein zwölfstufiger 5-Bit-Zähler, und zwar durch Zusammenwirken der Und-Gatter 79a bis 79c mit Oder-Gattern 81a bis 81c, Halbaddierern 82a bis 82e und zwölfstufigen 1-Bit-Schieberegistern 83a bis 83e. Jedes Mal dann, wenn ein Trägersignal CP[tief]2 an den Eintrag-Anschluss C1 des Addierers 82a, der dem niedrigsten kennzeichnenden Bit zugeordnet ist, angelegt wird, wird ein Wert 1 dem gegenwärtigen Zählwert (nämlich den in den Schiebregistern 83a bis 83e gespeicherten Werten) hinzuaddiert. Die Summe wird wiederum in diesen Registern gespeichert. Als Ergebnis dieses Zählvorganges tritt dann, wenn der Zählwert eines vorgegebenen Kanals auf "11111", also auf den vollen Zählwert, ansteigt, ein Zählerüberfließen auf. Der Zähler beginnt erneut mit einem Zählvorgang, ausgehend vom Wert "00000". Der Ausgang dieses Zählers stellt also eine periodische Funktion dar.

Im Folgenden wird anhand von Figur 5B der Zählimpuls CP[tief]2 beschrieben, der dem Halbaddierer 82a dieses Zählers zugeführt wird. Da die Ausgänge des Und-Gatters 71 (Figur 4A) und des Oder-Gatters 74 den Wert "0" einnehmen, werden die

Ausgänge von Nein-Schaltungen 84a und 84b der Taktwählschaltung 36 jeweils zu "1", so dass ein Und-Gatter 85a ein Impulssignal produziert, welches synchron ist zum Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 34. Dieses Impulssignal wird an den Eintrag-Anschluss C1 des Addierers 82e über ein Oder-Gatter 86 angelegt, um als Taktimpuls CP[tief]2 zu wirken. Folglich zählt in diesem Falle der oben beschriebene Zähler den Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 34. Seine Zählgeschwindigkeit wird bestimmt von dem veränderbaren Widerstand 32.

Die parallelen 5-Bit-Ausgangssignale der Schieberegister 83a bis 83e, die in Abhängigkeit von der Schwingungsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 34 zwischen den Werten "00000" und "11111" variieren, werden dem Selektiv-Komplementgenerator 44 zugeführt. In diesem Falle ist das Ausgangssignal des zwölfstufigen 1-Bit-Schieberegisters 87, das die Ausgangssignale des Oder-Gatters 74 der Steuerschaltung 31 für zugehörige Kanäle speichert, auf "0", und gleiches gilt auch für das Ausgangssignal des Und-Gatters 71 (Figur 4A) des Berührungsvibrato-Steuerschaltkreises 23, so dass der Ausgang des NOR-Gatters 45 den Wert "1" erhält.

Dieses "1"-Ausgangssignal des NOR-Gatters 45 (Figur 5B) wird an die einen Eingänge von Und-Gattern 102d und 90 sowie an den einen Eingang einer Nein-Schaltung 100 angelegt. Wenn unter diesen Umständen die parallelen 5-Bit-Signale des Speichers 43 schrittweise von "00000" zu "11111" variieren, wie es in Figur 7a gezeigt ist, erzeugt der Selektiv-Komplementgenerator 44 ein Ausgangssignal entsprechend einer Umkehrung von unteren 4-Bit-Ausgängen, sofern die Ausgänge der oberen beiden Bits nicht miteinander übereinstimmen, wie es in Figur 7b dargestellt ist. Wenn, anders ausgedrückt, der Ausgang in zweiunddreißig Stufen zwischen den Zählwerten "00000" und "11111" gemäß Figur 7 variiert, so erzeugt eine ausschließlich als Oder-Gatter arbeitende Schaltung 101 während eines Intervalls, in dem die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "00" gemäß Figur 7a besitzen, also von der ersten zur achten Stufe, einen Ausgang "0". Die Schaltung 101 ist so angeschlossen, dass sie die Ausgangssignale der Schieberegister 83e und 83d aufnimmt, welche den oberen beiden Ziffern zugeordnet sind. Gleichzeitig wird auch der Ausgang des Und-Gatters 90 zu "0", so dass sämtliche Und-Gatter 89a bis 89c, die über eine Nein-Schaltung 103 mit dem Signal "0" versorgt werden, in den Betriebszustand oder die Einschaltstellung gelangen. Andererseits sind Und-Gatter 102a bis 102c, die mit dem "0"-Ausgangssignal des Und-Gatters 90 beschickt werden, aufgeschaltet. Folglich werden die Ausgangssignale der Schieberegister 83a bis 83c über die Und-Gatter 89a bis 89c sowie über Oder-Gatter 104a bis 104c produziert.

Ein Und-Gatter 102b wird vom "0"-Ausgang des Schieberegisters 83d ausgeschaltet, während das Und-Gatter 89d von dem "0"-Ausgang der Nein-Schaltung 100 außer Betrieb gesetzt wird, so dass das Ausgangssignal einer Oder-Schaltung 104d zu "0" wird. Außerdem ist das Ausgangssignal des oberen zweiten Bit gleich dem "0"-Eingangssignal.

Da ferner das kennzeichnenste Bit das Ausgangssignal "0" des Schieberegisters 83e als eigenen Ausgang produziert, bleibt das Verhältnis zwischen dem Eingang und dem Ausgang immer das Gleiche. Während der ersten acht Schritte, bei denen die oberen beiden Bits des Eingangssignals auf dem Wert "00" liegen, sind also die Ausgangssignale des Selektiv-Komplementärgenerators 44 die gleichen wie die Eingangssignale, siehe Figur 7b.

Wie es anhand der neunten bis zur sechzehnten Stufe in

Figur 7a gezeigt ist, wird dann, wenn die Ausgänge der oberen beiden Bits auf dem Wert "01" liegen, das Signal der ausschließlich als Oder-Gatter arbeitenden Schaltung 101 (Figur 5B) zu "1", und es wird ferner der Ausgang des Und-Gatters 90 zu "1". Folglich befinden sich lediglich die Und-Gatter 102a, 102b und 102c, die den Ausgang des Und-Gatters 90 erhalten, in eingeschalteter oder betriebsbereiter Stellung, so dass die Ausgangssignale der Schieberegister 83a bis 83c von Nein-Schaltungen 105a bis 105c umgekehrt werden. Der Ausgang des oberen zweiten Bit macht in der oben beschriebenen Weise die Und-Gatter 89d und 102d unwirksam, so dass diese Und-Gatter Ausgangssignale "0" produzieren, welche die Umkehrsignale des Eingangssignals darstellen.

Wenn, wie oben beschrieben, die Ausgänge der oberen beiden Bits "01" sind, so sind die Ausgänge der unteren vier Bits umgekehrt, und die beiden oberen Bits ergeben "00", wie es aus Figur 7b hervorgeht. Ferner, wenn gemäß Figur 7a vom siebzehnten bis zum vierundzwanzigsten Schritt die oberen beiden Bits Ausgangssignale "10" produzieren, erzeugt der Selektiv-Komplementärgenerator 44 einen Ausgang, bei dem die Signale der unteren vier Bits umgekehrt sind, wie es in Figur 7b gezeigt ist, und zwar in der gleichen Weise, wie es anhand der Schritte 9 bis 16 beschrieben wurde. Da hingegen der Ausgang des Schieberegister 83a auf "1" und der Ausgang des NAND-Gatters 45 auf eins liegt, schaltet der Ausgang des oberen zweiten Bit das Und-Gatter 102d ein, wodurch letzteres dazu veranlasst wird, durch das Oder-Gatter 104d den Ausgang "1" auszusenden. Der Ausgang des Schieberegisters 83e wird ohne jede Modifikation abgegeben. Werden also gemäß Figur 7b die Ausgangssignale "10" der oberen beiden Bit angelegt, so wird ein Ausgang erzeugt, bei dem die unteren vier Bits umgekehrt sind und die oberen beiden Bits den Wert "11" besitzen.

Wenn, wie es anhand der Stufen 25 bis 32 gezeigt ist, die Ausgangssignale "11" der oberen beiden Bits angelegt werden, erzeugt die ausschließlich als Oder-Gatter arbeitende Schaltung 101 ein Ausgangssignal "0", so dass das Eingangssignal als Ausgang abgegeben wird, wie es auch für die Stufen 1 bis 8 zutrifft. Anders ausgedrückt, verwandelt der Selektiv-Komplementgenerator 44 ein Eingangssignal, das kontinuierlich und einseitig gerichtet von "00000" zu "11111" variiert, in ein Ausgangssignal, das sich über eine Periode erstreckt und als Vibratosignal VS´ wirkt.

Das Vibratosignal VS´, das auf diese Weise erzeugt worden ist und eine dreieckige Form besitzt, wird zu Addierern 106a bis 106c (Figur 5B) geleitet. Diese bilden die Additionsschaltung 46. In letzterer wird der Eingang "1" des Und-Gatters 90 zusammengezogen mit den Additionen, die von den Addierern 106a und 106b durchgeführt worden sind. Die letztgenannten Addierer sind den beiden unteren Bits zugeordnet. Es ergibt sich also eine Umsetzung, wie sie in Figur 7c gezeigt ist. Der Grund liegt darin, dass dann, wenn ein Vibrato ausgeführt wird, der Mittelwert der Musiktonhöhen absinkt. Um dies zu verhindern, wird die Dezimale (3) hinzuaddiert, um die Tonhöhe anzuheben. Bei den Addierern 106a und 106b handelt es sich um Volladdierer, wohingegen die Addierer 106c, 106d und 106e Halbaddierer sind.

Das Vibratosignal VS´, das in der oben beschriebenen Weise erzeugt worden ist, wird dem Bit-Verschieber 47 (Figur 6A) zugeführt. In letzterem werden die Werte der unteren vier Bits variiert von einem Tiefensteuersignal DPC, welches vom Tiefensteuerer 30 kommt. Im Einzelnen wird ein Vibratosteuersignal VS mit einem Wert entsprechend dem Tiefensteuersignal DPC eingestellt oder vorgegeben, wobei als Be- zug ein Fall gewählt ist, in dem das Tiefensteuersignal DPC den Wert (1) besitzt.

Wenn das Signal "1" einer Eingangsklemme 107e des Bit-Verschiebers 47 angelegt wird, um die Maximaltiefe des Verzögerungsvibratos den Wert (1) annehmen zu lassen, werden die Und-Gatter 108a bis 108e (Figur 6A) eingeschaltet, so dass alle Signale der fünf Bit des Vibratosignals VS´ den B-Eingängen von Addierern 110b bis 110e zugeführt werden, und zwar über Und-Gatter 108a bis 108e und Oder-Gatter 109c, 109e, 109g, 109i und 109k. Zu diesem Zeitpunkt sind die A-Eingänge der Volladdierer 110b bis 110e sämtlichst auf dem Wert "0", so dass diese Addierer die Eingangssignale als Ausgangssignale ohne jede Änderung abgeben. In diesem Falle wird also das Vibratosignal VS´ als Ausgangssignal erzeugt, wodurch sich ein Vibratosteuersignal VS mit einer Tiefe von (1) ergibt.

Wenn der Tiefensteuerer 30 eine Vibratotiefe von (6/8) bestimmt, d.h., wenn ein Signal "1" an die Eingangsklemmen 107 b und 107c angelegt wird, wird das Vibratosignal VS´ mit 1/4 multipliziert und den B-Eingängen der Addierer 110a bis 110f über Und-Gatter 114a bis 114f sowie Oder-Gatter 109b, 109d, 109f, 109h, 109j und 109l zugeleitet. Dieses Vibratosignal wird zu dem Vibratosignal VS´ hinzuaddiert, das mit 1/2 multipliziert und an die B-Eingangsklemmen der Addierer 110a und 110b angelegt ist, und zwar letzteres über Und-Gatter 111a bis 111f sowie Oder-Gatter 109a, 109c, 109e, 109g, 109i und 109k. Auf diese Weise wird ein Vibratosteuersignal VS produziert, das mit 6/8 multipliziert ist.

Wenn ein Signal "1" den Eingangsklemmen 107a und 107d zugeführt wird, wird ein Vibratosignal VS´, das mit 1/8 multipliziert und von Und-Gattern 113a bis 113f erzeugt worden ist, zu einem Vibratosignal VS´ hinzuaddiert, welches mit 1/2 multipliziert und von Und-Gattern 111a bis 111f erzeugt worden ist. Auf diese Weise entsteht ein Vibra- tionssteuersignal VS, das mit 5/8 multipliziert ist.

Wenn ein Signal "1" an die Eingangsklemme 107d angelegt ist, erzeugen Und-Gatter 111a bis 111f ein Vibrationssignal VS, das mit 2/8 multipliziert ist.

Im Bit-Verschieber 47 wird das kennzeichnenste Bit-Signal des Ausgangsvibrationssignals VS vom Ausgang jeweiliger Addierer 110a bis 110 f und vom Ausgang eines Oder-Gatters 115 gebildet, welches so geschaltet ist, dass es den Ausgang des obersten Addierers 110f und den Ausgang des Schieberegisters 87 (Figur 5A) aufnimmt.

Wie oben beschrieben, wird das Vibrationssteuersignal VS, das von dem vom Tiefenzähler 30 zugeführten Tiefensteuersignal DPC verschoben worden ist, mittels der Addierer 117a bis 117g (Figur 6B) zu einem definierten Cent-Höhensteuersignal PC[tief]1 hinzuaddiert. Letzteres kommt vom Speicher 19. Damit das Ausgangssignal des Addierers 17 jeweils um aufeinanderfolgende kleine Beträge um die Dezimale (1) herum verändert werden kann, werden die oberen Bits von dem Umsetzer 48 in 5 Bits umgewandelt. Das Signal des kennzeichnensten Bits wird von einer Nein-Schaltung 116 in ein Signal umgekehrt, welches einen reelen Anteil repräsentiert. Die verbleibenden 10 Bits geben Bruchanteile wieder. Folglich wird ein Vibratosteuersignal VS mit einer Tiefe von (1) gemäß Figur 7c von dem Umsetzer 48 in ein Signal verwandelt, welches variiert in einen Bereich zwischen einem Maximalwert von 1,00001010 (binär) entsprechend 1,039062 (dezimal) und einem Minimalwert von 0,11111011 (binär) entsprechend 0,9804687 (dezimal). Figur 7d zeigt dieses Vibrationssteuersignal.

Das Tonhöhensteuersignal TC, das vom Umsetzer 48 produziert wird, wird in der Multiplizierschaltung (Figur 1) mit einem Frequenzdatum F multipliziert, welches vom Frequenzdatenspeicher 3 kommt und einer gedrückten Taste entspricht. Dieser Vorgang dient dazu, die Tonhöhe des erzeugten Musiktons zu verändern und damit einen Vibratoeffekt hervorzubringen. Da der Tiefensteuerer 30 den Wert des Tiefensteuersignals in Übereinstimmung mit dem Zählwert des Zählers 29 fortschreitend erhöht, wird, wie es sich aus Tabelle 4 ergibt, das Tonhöhensteuersignal TC, das vom Umsetzer 48 zur Multiplizierschaltung 4 gelangt, ebenfalls variiert. Damit verändert sich die Tonhöhe des vom Klangsystem 12 erzeugten Musiktons, wie es aus Figur 8 hervorgeht. Daraus wird im einzelnen klar, dass zur vibratofreien Zeit T[tief]1 kein Vibratoeffekt erzeugt wird, dass während der Verzögerungszeiten T[tief]2´ und T[tief]2´´ die Tiefe des Vibratoeffekts schrittweise zunimmt und dass zur Zeit T[tief]3 ein Vibratoeffekt hervorgerufen wird, dessen Tiefe bestimmt wird vom Wählschalter 22 für die Vibratotiefe. Im vorliegenden Fall wird die Verzögerungszeit T[tief]2´ + T[tief]2´´ = T[tief]2 gemäß Figur 8 bestimmt vom Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 27, dessen Schwingungsfrequenz sich in Abhängigkeit vom Wählschalter 21 für die Einstellung des Verzögerungsvibratos und der Verzögerungszeit ändert. Dementsprechend kann man die Verzögerungszeit nach Wunsch verändern, indem man den Wählschalter 21 verstellt.

Die obige Beschreibung bezog sich auf den Verzögerungsvibrato-Effekt bei normaler Betriebsweise.

Fehlbedienung in der Arbeitsweise des Verzögerungsvibratos

Wenn der bewegbare Kontakt des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit auf einen der stationären Kontakte b[tief]2 bis b[tief]4 (also nicht auf den stationären Kontakt der Ausschaltstellung) gebracht wird, um eine gewünschte Verzögerungszeit T[tief]2 einzustellen, während der Wählschalter 22 für die Vibratotiefe geöffnet ist (d.h. während dessen bewegbarer Kontakt a auf dem stationären Kontakt b[tief]1 liegt), würde sich kein Vibratoeffekt ergeben, da nämlich bei den bisher bekannten elektronischen Musikinstrumenten keine Mittel zum Einstellen der Vibratotiefe vorhanden sind. Bei dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel hingegen ist folgende Anordnung getroffen. Das Und-Gatter 117a nimmt den Ausgang der Verzögerungszeitsteuerung 24 und den Ausgang des Wählschalters für die Vibratotiefe auf, wenn letzterer auf dem stationären Kontakt b[tief]1 bzw. auf dem Ausschaltkontakt steht. Die Tiefen-Autoset-Schaltung 25 legt das Ausgangssignal "1" des Und-Gatters 117a über das Oder-Gatter 118 an den Tiefenumsetzter 30 an, um als (2/8) Tiefeneinstellsignal DP zu wirken. Aufgrund dieser Anordnung wird selbst dann, wenn der Wählschalter 22 für die Vibratotiefe beim Einstellen eines Verzögerungsvibratos fehlbetätigt wird, ein Ton mit einem Verzögerungsvibratoeffekt von vorbestimmter Tiefe erzeugt. Dies verhindert ein Stoppen der Erzeugung des Verzögerungsvibratotons aufgrund der Fehlbetätigung. Dadurch verbessert sich ganz erheblich die Bedienbarkeit des Vibratosteuerschalters 14.

Normale Vibrato-Arbeitsweise

Um einen Ton mit normalem Vibratoeffekt zu erzeugen, wird der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit auf den stationären Kontakt b[tief]1 gebracht, welcher dem Ausschalten der Verzögerungszeit entspricht. Ferner wird der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 22 für die Vibratotiefe auf einen der stationären Kontakte b[tief]2 bis b[tief]8 gebracht, um die Vibratotiefe einzustellen. Wenn der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit auf seinen stationären Kon- takt b[tief]1 gelangt, wird ein Signal "1" dem spannungsgesteuerten Oszillator 27 zugeführt, wodurch letzterer zu einer Schwingung mit extrem hoher Frequenz angeregt wird.

Wenn unter diesen Bedingungen eine Taste der Tastatur gedrückt wird, erzeugt der Tastenzuteiler 2 einen Einregelimpuls AP. Wenn der Zählwert des Zählers 29 bezüglich eines Kanals einer Kanalzeit entspricht, zu der der Einregelimpuls erzeugt worden ist, wählt der Taktwähler 28 das Hochgeschwindigkeitsimpulssignal, welches von dem spannungsgesteuerten Oszillator 26 erzeugt wird, und legt es an den Zähler 29 an. Als Folge davon zählt der Zähler 29 den Hochgeschwindigkeitsimpuls und vermindert die vibratofreie Zeit im Wesentlichen auf Null. Wenn die Ausgänge der oberen beiden Bits des Zählers 29 den Wert "01" annehmen, wählt der Taktwähler 28 den Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 27 und legt ihn in der oben beschriebenen Weise an den Zähler 29 an. Zu diesem Zeitpunkt wird der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit auf den stationären Kontakt b[tief]1 gebracht, so dass die Spannung des Steuersignals, die dem spannungsgesteuerten Oszillator 27 von der Verzögerungszeitsteuerung 24 zugeleitet wird, auf Null gelangt. Dementsprechend schwingt der Oszillator 27 mit extrem hoher Frequenz, wie es aus Figur 3 hervorgeht.

Folglich laufen die Verzögerungszeiten T[tief]2´ und T[tief]2´´ des Zählers 29 in einem Moment ab, und es wird die Verzögerungszeit T[tief]3 erreicht. Auf diese Weise entstehen Musiktöne mit einem Vibratoeffekt, dessen Tiefe vom Wählschalter 22 für die Vibratotiefe ausgewählt wird. Folglich lässt sich fast gleichzeitig mit dem Drücken einer Taste ein Ton mit normalem Vibratoeffekt erzeugen, wobei die Tiefe des Vibratos ausgewählt wird durch den Wählschalter 22 für die Vibratotiefe. Durch Verwendung der oben beschriebenen Steuerschaltung ist es also möglich, ohne weiteres ein Verzögerungsvibrato und ein normales Vibrato mit einem einzigen Vibrato-Schaltkreis zu erzeugen und zwar durch einfache Betätigung des Wähl- schalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit.

Arbeitsweise des Berührungsvibratos

Um einen Ton mit einem Berührungsvibratoeffekt zu erzeugen, bei dem die Tonhöhe variiert, wenn der Spieler seine Finger auf der Tastatur nach links und nach rechts bewegt, werden die verschiebbaren Kontakte a des Wählschalters 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit sowie des Wählschalters 22 für die Vibratotiefe auf ihre stationären Kontakte b[tief]1 gebracht, welche den Ausschaltstellungen zugeordnet sind. Der bewegbare Kontakt a des Wählschalters 20 für das Berührungsvibrato hingegen wird auf einen seiner stationären Kontakte b[tief]2 bis b[tief]8 gebracht, um die Tiefe des Vibratos während der Arbeitsweise des Berührungsvibratos einzustellen. Wenn man den Wählschalter 21 für das Verzögerungsvibrato und die Verzögerungszeit sowie den Wählschalter 22 für die Vibratotiefe in die Ausschaltstellung bringt, gelangt der Ausgang des Und-Gatters 71, das zum Berührungsvibrato-Steuerschaltkreis 23 gehört, auf den Wert "1". Dieses Ausgangssignal "1" wird über den aus den stationären Kontakten b[tief]2 bis b[tief]8 ausgewählten Kontakt des Wählschalters 20 für die Berührungsvibratotiefe an den Tiefensteuerer 30 angelegt, um als Tiefeneinstellsignal DP zu wirken. Das Ausgangssignal "1" des Und-Gatters 71 wird ferner an das Und-Gatter 76 (Figur 5A) angelegt.

Wenn der Spieler unter diesen Bedingungen seine Finger auf der Tastatur seitlich bewegt, wird ein analoges Tastenberührsignal TS entsprechend der Fingerbewegung vom Tastenschaltkreis 1 an den Komparator 40 angelegt. Der Komparator 40 vergleicht dieses Tastenberührsignal TS mit dem Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers 39, der den Zählwert des den Ausgang des Oszillators oder Impulsgebers 37 zählenden Zählers 38 aufnimmt, wobei ein sägezahnförmiger Ausgang gesendet wird. Der Ausgang des Komparators dreht sich jedes Mal dann um, wenn die miteinander verglichenen Signale zusammenfallen. Der Zuwachsanteil des Ausgangssignals des Komparators 40 wird vom Differenziergerät 41 differenziert, um einen differenzierten Impuls zu erzeugen, der über die Und-Gatter 76 und 77 (Figur 5A) an die Torschaltung 42 angelegt wird. In der Torschaltung 42 wird jedes Mal dann, wenn ein Impuls vom Und-Gatter 77 angelegt wird, das Ausgangssignal des NOR-Gatters 78 zu "0" umgekehrt, um die Und-Gatter 79a bis 79e betriebsbereit zu machen, wodurch die Betätigung des Zählers gestoppt wird.

Wenn das Und-Gatter 77 ein impulsgeformtes Ausgangssignal "1" erzeugt, so werden die Und-Gatter 80a bis 80e (Figur 5B) eingeschaltet, um parallele 5-Bit-Ausgangssignale des Zählers 38 in den zum Speicher 43 gehörenden Schieberegistern 83a bis 83e zu speichern, und zwar über die Und-Gatter 80a bis 80e, die Oder-Gatter 81a bis 81e und die Addierer 82a bis 82e.

Folglich bilden unter diesen Bedingungen der Zähler 38, der Digital-Analog-Umsetzer 39, der Komparator 40, das Differenziergerät 41, die Und-Gatter 76 und 77 sowie die Torschaltung 42 eine Analog-Digital-Umsetzereinheit, die das vom Tastenschaltkreis 1 gelieferte Tastenberührsignal TS in ein entsprechendes 5-Bit-Digitalsignal umwandelt. Wenn das Ausgangssignal des Und-Gatters 71 den Wert "1" annimmt, gelangen die Ausgänge der Nein-Schaltungen 84a und 84b auf den Wert "01", mit dem Ergebnis, dass beide Und-Gatter 85a und 85b abgeschaltet werden, um den Taktwähler 36 an der Erzeugung eines Ausgangsimpulses zu hindern. Dementsprechend führen die Addierer 82a bis 82e keinerlei Additionsvorgänge durch. Dann arbeitet das zwölfstufige 5-Bit-Schieberegister, welches den Speicher 43 bildet, derart, dass es aufeinanderfolgend parallele 5-Bit-Signale speichert und aussendet, die dem von dem Tastenschaltkreis 1 gelieferten Berührungssignal

TS entsprechen. Der Speicher 43 erzeugt also ein Vibratosteuersignal VS, das dem Berührungssignal TS entspricht.

Für den Selektiv-Komplementgenerator 44 gilt, dass dann, wenn das Ausgangssignal des Und-Gatters 71 (Figur 4A) den Wert "1" annimmt, das Ausgangssignal des NOR-Gatters 45 auf "0" kommt, so dass das Eingangssignal ohne Umkehrung als Ausgangssignal produziert wird. Ferner wird im Addierer 46 das Eingangssignal ohne Durchführung eines Additionsvorganges als Ausgangssignal abgegeben. Während der Zeit also, in der ein Berührungsvibrato eingestellt ist, arbeiten der Selektiv-Komplementgenerator 44 und der Addierer 46 lediglich als Übertrager des Ausgangssignals des Speichers 43 an den Bit-Verschieber 47, so dass letzterer seinen Verschiebevorgang in Abhängigkeit vom Tiefensteuersignal TPO durchführt, welches vom Tiefensteuerer 30 geliefert wird. Da zu dieser Zeit das Ausgangssignal des Und-Gatters 31 auch den Oder-Gattern 64a und 64b des Tiefensteuerers 30 zugeführt wird, gelangt das Ausgangssignal des Und-Gatters 62a auf den Wert "1", so dass die Und-Gatter 63a, 63c und 63f eingeschaltet werden. Der Tiefensteuerer 30 produziert also kontinuierlich ein Tiefensteuersignal DPC, welches von dem für das Berührungsvibrato zuständige Wählschalter 20 gewählt wird. Folglich verschiebt der Bit-Verschieber 47 das Vibratosteuersignal VS entsprechend dem vom Speicher gelieferten Tastenberührsignal TS um eine Tiefe, die von dem für die Berührungsvibratotiefe zuständigen Wählschalter 20 gewählt wird, um so die Tiefe des Vibratosteuersignals zu steuern. Das Vibratosteuersignal VS, dessen Tiefe in dieser Weise gesteuert worden ist, wird über die Addierer 117a bis 117g (Figur 6B) und den Umsetzer 48 an die Multiplizierschaltung 4 (Figur 1) angelegt, um in der gleichen Weise wie oben beschrieben als Tonhöhensteuersignal zu wirken. Folglich erzeugt das Klangsystem 12 einen Ton mit

Berührungsvibratoeffekt, dessen Tonhöhe und Periode in Abhängigkeit mit der Bewegung der Finger des Spielers auf der Tastatur variiert. Die Tiefe des Vibratoeffekts wird von dem für die Berührungsvibratotiefe zuständigen Wählschalter 20 gesteuert.

Gleit- oder Gliessandobetätigung

Um eine Gliessandobetätigung vorzusehen, wird der Gleitsteuerschalter 15 gemäß Figur 5A geschlossen. Daraufhin gelangen die Ausgangssignale der Oder-Gatter 73 und 74 auf den Wert "1", so dass das Ausgangssignal des Und-Gatters 77 den Wert "0" erhält. Das Und-Gatter 77 ist so geschaltet, dass es den Ausgang des Oder-Gatters 74 durch die Nein-Schaltung 76 aufnimmt. Das Signal "0" wird dazu verwendet, sämtliche Und-Gatter 80a bis 80e (Figur 5B) abzuschalten. Außerdem wird das Ausgangssignal des Oder-Gatters 73 zu "1", und das Ausgangssignal des Und-Gatters 77 nimmt den Wert "0" an, so dass das Ausgangssignal des NOR-Gatters 78 auf den Wert "0" kommt, wodurch die Und-Gatter 79a bis 79e (Figur 5B) abgeschaltet werden. Dies hindert die Ausgänge der Schieberegister 83a bis 83e daran, über die Addierer 82a bis 82e zu ihren Ausgängen zurückzukehren. Da das Ausgangssignal des Oder-Gatters 73 auf den Wert "1" kommt und da das "1"-Signal lediglich den den unteren beiden Bits zugeordneten Halbaddierern 82a und 82b zugeführt wird, wird ein vorbestimmter Anfangswert in den Speicher 43 eingeschrieben und von letzterem erzeugt.

Folglich fährt die Torschaltung 42 mit der Lieferung eines Anfangswertes "00011" fort, und ein Gleitsignal GS´ entsprechend diesem Anfangswert wird aufeinanderfolgend in den Schieberegistern 83a bis 83e gespeichert und von letzteren verschoben. Da das NOR-Gatter 45 mit dem Ausgangssignal "1" des Schieberegisters 87 versorgt wird, gelangt sein Ausgangs- signal auf den Wert "0". Ferner liefern der Selektiv-Komplementgenerator 44 und der Addierer 46, die mit dem Ausgangssignal "0" versorgt werden, an den Bit-Verschieber 47 des Gleitsignals GS´, d.h., den Wert "00011", der vom Speicher 43 produziert wird, und zwar, wie oben beschrieben, ohne jegliche Modifikation. Da das Ausgangssignal "1" des Schieberegisters 87 den Oder-Gattern 67a bis 67c zugeführt wird, erzeugt der Tiefensteuerer 30 ein Tiefensteuersignal DPC, welches den Wert (1) wiedergibt. Während des Intervalls, in dem der Gleitsteuerschalter 15 geschlossen ist, fährt also der Bit-Verschieber 47 fort, ein Ausgangssignal "00011" auszusenden, welches vom Ausgangssignal "1" des Oder-Gatters 73 (Figur 5A) eingestellt worden ist, um als Gleitkontrollsignal GS zu wirken. Die Tonhöhe des erzeugten Tones sinkt also gleichzeitig mit dem Schließen des Gleitsteuerschalters 15 (zum Zeitpunkt t[tief]1) ab und behält den abgesenkten Wert solange bei, solange wie der Schalter geschlossen bleibt, siehe Figur 9.

Wenn gemäß Figur 9 der Gleitsteuerschalter 15 zum Zeitpunkt t[tief]2 geöffnet wird, wird das Ausgangssignal des Oder-Gatters 73 (Figur 5A) zu "0", während das Ausgangssignal des NOR-Gatters 78 (Figur 5B) auf den Wert "1" gelangt. Dadurch werden die Und-Gatter 79a bis 79e eingeschaltet. Als Folge werden die Ausgangssignale der jeweiligen Schieberegister 83a bis 83e an ihre Eingänge zurückgeführt, und zwar über Addierer 82a bis 82e. Sie bilden also in der gleichen Weise, wie es oben im Zusammenhang mit dem Verzögerungsvibrato beschrieben wurde, einen Zähler. Da ein Anfangswert von "00011" in den Speicher 43 eingeschrieben und durch letzteren hindurchgeschoben wird, gelangt das Ausgangssignal des Oder-Gatters 117 auf den Wert "1".

Folglich wird das Ausgangssignal "1" des Und-Gatters 75 zur eigenen Eingangsseite über ein Oder-Gatter 74 zurückgeleitet und im Schieberegister 87 gespeichert. Das Und-Gatter 75 nimmt das Ausgangssignal "1" des Oder-Gatters 117, ferner ein Signal "1", das von der Nein-Schaltung 75a durch Umkehren des Einregel-Taktimpulses AP erzeugt wird, und schließlich das Ausgangssignal "1" des Schieberegisters 87 auf. Da das Ausgangssignal des Und-Gatters 71 auf dem Wert "0" liegt und das Oder-Gatter 74 fortfährt, ein Ausgangssignal "1" auszusenden, wird das Und-Gatter 85b des Taktwählers 36 eingeschaltet. Ferner erzeugt der spannungsgesteuerte Oszillator 35 einen Taktimpuls, dessen Frequenz in Abhängigkeit vom eingestellten Wert des veränderbaren Widerstands 33 variiert. Dieser Impuls wird dem Addierer 82a als Taktimpuls CP[tief]2 zugeführt, so dass der Inhalt der jeweiligen Schieberegister 83a bis 83e fortschreitend ausgehend vom Wert "00011" ansteigt. Während dieses Intervalls steigt also die Tonhöhe des Musiktons fortschreitend gegen die normale oder Standard-Tonhöhe an, wie dies in Figur 9 zwischen t[tief]2 und t[tief]3 gezeigt ist. Die Anstieggeschwindigkeit wird bestimmt von der Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 35, der seinerseits von der Einstellung des veränderbaren Widerstands 33 abhängt. Wenn in dieser Weise der Zählwert der Schieberegister 83a bis 83e ansteigt und das Ausgangssignal von "11111" nach "00000" variiert, gelangt das Ausgangssignal des Oder-Gatters 117 auf den Wert "0". Dies lässt das Ausgangssignal des Und-Gatters 75 auf den Wert "0" kommen. Dadurch wird der Speicher des Schieberegisters 87 gelöscht. Wenn das Ausgangssignal des Schieberegisters 87 den Wert "0" annimmt, gelangen sämtliche Ausgangssignale der Oder-Gatter 67a bis 67c des Tiefensteuerers 30 auf den Wert Null, wodurch das Tiefensteuersignal DPC, das vom Tiefensteuerer 30 dem Verschieber 47 zugeführt wird, verschwindet. Auf diese Weise wird die normale Tonhöhe wieder eingenommen.

Die obige Beschreibung betrifft eine Betriebsweise, bei der während der Erzeugung des Musiktons der Gleitsteuerschalter 15 zur Erzielung eines Gliessandos betätigt wird. Dabei hält man, während der Gleitsteuerschalter 15 geschlossen bleibt, die Tonhöhe sämtlicher erzeugten Musiktöne unterhalb eines anfänglich eingestellten Wertes, lässt sie jedoch nach dem Öffnen des Gleitsteuerschalters 15 fortschreitend auf die normale Tonhöhe ansteigen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die von der Einstellung des veränderbaren Widerstandes abhängt. Zu dieser Zeit stellt das Ausgangssignal des Zählers, nämlich der Ausgang des Speichers, eine monostabile oder einseitige Funktion dar.

Tonhöheneinregelung

Um mit Einregel- oder Ansprechtonhöhe zu arbeiten, wird der Einregel-Tonhöhensteuerschalter 16 geschlossen, während auch der Gleitsteuerschalter 15 gemäß Figur 5 geschlossen ist. Sodann produziert das Und-Gatter 72 ein Signal "1" immer dann, wenn ein Einregelimpuls AP erzeugt wird. Dieses Ausgangssignal "1" wird durch die Oder-Gatter 73 und 74 in demjenigen Kanal des Schieberegisters 89 gespeichert, der der Kanalzeit entspricht, zu der der Einregelimpuls AP erzeugt worden ist.

Wenn das Oder-Gatter 73 ein Ausgangssignal "1" produziert, welches synchron zu dem Einregelimpuls AP ist, so schreibt dieses Ausgangssignal "1" das Signal "1" in die beiden niedrigsten kennzeichnenden Bits der Schieberegister 83a bis 83e ein, und zwar über die Oder-Gatter 81a und 81b der Torschaltung 42 (Figur 5B). Zu dieser Zeit sind die Und-Gatter 79a bis 79e bereits durch das Ausgangssignal "0" des NOR-Gatters 78 abgeschaltet worden. Auch sind die Und-Gatter 80a bis 80e ausgeschaltet worden, und zwar durch das Ausgangssignal "0" des Und-Gatters 77, welches mit einem Umkehrsignal des Ausgangssignals "1" des Oder-Gatters 74 versorgt wird.

Bei einer entsprechend der obigen Beschreibung aufgebauten

Schaltung wird ein Anfangswert von "00011" in die Stufen der Schieberegister 83a bis 83e eingeschrieben, die denjenigen Kanälen entsprechen, in denen der Einregelimpuls AP erzeugt worden ist, um den Ausgangsimpuls des spannungsgesteuerten Oszillators 35 hinzuzählen und damit eine Einzel-Trigger-Funktion zu produzieren, und zwar in der gleichen Weise wie die Betätigung während t[tief]2 und t[tief]3 (Figur 9) zum Zeitpunkt der oben beschriebenen Gliessando-Erzeugung. Folglich steigt die Tonhöhe der zu dieser Zeit erzeugten Musiktöne fortschreitend auf die normale Tonhöhe an, und zwar ausgehend vom Drücken der Tasten. Dadurch erzielt man eine Toncharakteristik, die ähnlich ist der Toncharakteristik von solchen Musikinstrumente wie etwa Trompeten und Posaunen. Nachdem die Ausgangssignale der Schieberegister 83a bis 83e den Wert "11111" erreicht haben, da die Ausgänge bis auf "00000" abgestuft sind, wechselt der Ausgang des Oder-Gatters 117 von "1" zu "0", wodurch der Speicher auf der Stufe, die einem vorgegebenen Kanal des Schieberegisters 87 entspricht, zurückgestellt wird. Dadurch wird die normale Tonhöhe wieder eingenommen.

Insbesondere ergibt sich folgendes. Wenn der Einregel-Tonhöhensteuerschalter 16 entsprechend Figur 10 geschlossen wird, kommt es zur Erzeugung eines Einregel-Tonhöheneffekts, wobei der erzeugte Musikton eine unter der normalen Tonhöhe liegende Tonhöhe aufweist, und zwar bei der Erzeugung in Abhängigkeit vom Drücken einer Taste. Anschließend steigt die Tonhöhe auf die normale Bezugs-Tonhöhe an, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die bestimmt ist durch die Einstellung des veränderbaren Widerstands. Die obige Beschreibung bezieht sich auf die Betätigung eines Kanals, der einem Intervall zwischen t[tief]2 und t[tief]3 (Figur 9) zu Beginn der Gliessando-Betriebsweise zugeordnet ist.

Entsprechend der obigen Beschreibung wird die Tonhöhe eines Musiktons von einem Ausgang gesteuert, der aus dem Zähler 38 kommt und durch die Torschaltung 42 sowie den Speicher 43 geformt ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt sein soll. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es möglich sein, andere Elemente des Musiktons unter Verwendung des gezählten Ausgangs zu steuern, beispielsweise die Tonfarbe anstelle der Tonhöhe.

Außerdem wird beim obigen Ausführungsbeispiel das Signal der periodischen Funktion dazu verwendet, den Vibratoeffekt zu erzielen, während das Signal der nichtperiodischen Funktion dazu dient, den Gleit- oder Einregel-Tonhöheneffekt hervorzurufen. Jedoch können diese Funktionssignale auch dazu herangezogen werden, andere Effekte durch Steuerung anderer Elemente des Musiktons zu erhalten.

Wie oben beschrieben, schafft die Erfindung ein elektronisches Musikinstrument, bei dem ein Anfangswert in einem Kanal des Zählers eingestellt wird, der auf Zeitmultiplexbasis oder Simultanbasis betreibbar ist, wobei der Kanal zugeteilten Tatendaten entspricht. Ferner werden bei dem Musikinstrument die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators aufeinanderfolgend von einem Zählwerk gezählt, und zwar bis zu einem vorbestimmten Wert, bei dem der Zählvorgang gestoppt wird. Schließlich wird der Ausgang des Zählers dazu verwendet, den Musikton zu steuern, der dem Kanal entspricht. Erfindungsgemäß erhält man also unter Verwendung des obigen einfachen Schaltungsaufbaus ohne weiteres eine Vielzahl von Musiktönen. Außerdem lässt sich nach der Erfindung viel einfacher eine Einstellung der Instrumentcharakteristik vornehmen, da der Ausgang des Zählers wahlweise dadurch verändert werden kann, dass man den mit dem Zähler eingestellten Eingangswert und auch das Impulsintervall des Impulsgenerators variiert.

Zusammenfassend schafft die Erfindung ein elektronisches Musikinstrument vom Typ eines Digitalprozessors, bei dem eine Betätigung einer Taste zur Erzeugung eines der betätigten Taste entsprechenden Digitalwerts führt. Es wird ein Ton produziert, dessen Frequenz von dem Digitalwert bestimmt wird. Das Instrument umfasst einen Tastenzuteiler, der die beteiligten Tasten aus einer großen Anzahl von Tasten einer kleinen Anzahl von Kanälen zuteilt, wobei die kleine Anzahl die Maximalzahl der gleichzeitig erzeugbaren Töne bildet. Das Instrument umfasst ferner einen Änderwert-Generator zur Erzeugung sich ändernder Wertedc für die jeweiligen Kanäle, und zwar stellt der Wert einen ersten Wert bei Betätigung der Taste dar und ändert sich anschließend auf einen zweiten Wert, um einen Einregel-Höhenschwankungseffekt zu ergeben. Der Tastenzuteiler und der Änderwertgenerator arbeiten auf Zeitteil-Multiplexbasis, wobei die Kanäle von den entsprechenden Zeitschlitzen gebildet werden.

Claims (3)

1. Elektronisches Musikinstrument mit einer Mehrzahl von Tasten,

gekennzeichnet durch

einen ersten Schaltkreis zur Erzeugung eines numerischen Wertes, der einer auf eine betätigte Taste bezogenen Frequenz entspricht, durch einen zweiten Schaltkreis zum Modifizieren des numerischen Wertes, um ein modifiziertes Signal zu erzeugen, durch einen dritten Schaltkreis zur Erzeugung eines Musiktons, der eine Frequenz entsprechend dem modifizierten Signal besitzt, und durch einen vierten Schaltkreis, um an den zweiten Schaltkreis ein Signal anzulegen, dessen Wert fortschreitend von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert zunimmt und anschließend auf dem zweiten Wert gehalten wird.

2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch

einen Steuerschaltkreis zum Steuern des vierten Schalt- kreises, wobei der Steuerschaltkreis in Abhängigkeit von einer Tastenbetätigung betrieben wird und wobei der erstgenannte Wert in dem Augenblick angenommen wird, wenn eine Taste betätigt wird.

3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1 oder 2,

gekennzeichnet durch

eine Steuervorrichtung mit einem den vierten Schaltkreis steuernden Betätigungsschalter, der den Ausgang des vierten Schaltkreises in der Öffnungsstellung auf dem erstgenannten Wert hält, ihn jedoch in der Schließstellung fortschreitend in Richtung auf dem zweitgenannten Wert variiert.