DE2819915A1

DE2819915A1 - Elektronisches musikinstrument

Info

Publication number: DE2819915A1
Application number: DE19782819915
Authority: DE
Inventors: Yohei Nagai; Tetsuo Nishimoto; Shimaji Okamoto
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-06
Publication date: 1978-11-30
Also published as: US4301704A; DE2819915C2; DE2858005C2

Description

-2- 28 1 991 S

NIPPON GAKKI SEIZQ KABUSHIKI KAISHA, Hamamatsu, Japan Elektronisches Musikinstrument

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Musikinstrument.

Das erfindungsgemäße elektronische Musikinstrument erzeugt Musiktöne, auch Musiktonsignale oder nur Tonsignale genannt, durch digitale Berechnung aus einer Frequenzmodulationssignale darstellenden Gleichung.

Ein elektronisches Musikinstrument dieser Art basiert auf dem Prinzip, daß Musiktöne durch Berechnung der folgenden Gleichung (1) erzeugt werden, die Frequenzmodulationssignale darstellt und beispielsweise in der US-Patentschrift 4 018 121 angegeben ist:

e = A · sin (at + I(t)*sincJ t) (1)

Die Spektralverteilung der von einem herkömmlichen elektronischen Musikinstrument dieser Art erzeugten Musiktöne hängt vom Zusammenhang zwischen der Kreisfrequenz oder Winkelgeschwindigkeit Co des Trägerschwingungsterms Ot und der Kreisfrequenz co^ des Modulationsschwingungsterms sin O t der Gleichung (1) ab. Je nach den vorliegenden Beziehungen zwischen den beiden Kreisfrequenzen cd und ω kann jedoch der Fall auftreten, daß im Musikton keine Frequenzkomponente enthalten ist, die zur Ausbildung einer bestimmten Klangfarbe erforderlich ist. Die Klangfarbenvielfalt, die sich mit herkömmlichen elektronischen Musikinstrumenten erzeugen läßt, ist daher beschränkt.

Die Amplituden der Frequenzkomponenten des so erzeugten Musiktons hängen von der Wahl des Wertes I(t) in der Gleichung (1) ab.

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Wenn hierbei die Amplitude der einen Frequenzkomponente auf einen passenden Wert festgelegt worden ist, nehmen die Amplituden der übrigen Frequenzkomponenten notwendigerweise unerwünschte Werte an. Daher ist es sehr schwierig, die Amplituden aller Frequenzkomponenten eines zu erzeugenden Musiktons (der in der Regel möglichst getreu dem eines natürlichen Musikinstruments nachgebildet sein soll) optimal zu wählen.

Natürliche Musikinstrumente unterscheiden sich vornehmlich in ihren Klangfarben, d.h. im Frequenzspektrum und den Amplituden der Frequenzkomponenten der von ihnen erzeugten Töne. So ' enthalten die Töne eines Klaviers sowohl harmonische als auch disharmonische Töne in ihrem Spektrum. Ferner enthält der Ton eines Blasinstruments mit Zunge nur ungeradzahlige Harmonische.

Um auf elektronischem Wege Töne zu erzeugen, die denen natürlicher Musikinstrumente gleichen, muß daher ein Frequenzspektrum (Spektralverteilung) erzeugt werden, das zur Erzeugung der verschiedensten Tonfarben geeignet ist und bei dem sich die Amplituden der verschiedenen Frequenzkomponenten auf die des gewünschten Musiktons einstellen lassen.

Bislang war es jedoch bei einigen herkömmlichen elektronischen Musikinstrumenten äußerst schwierig, gleichzeitig die Kreisfrequenzen co und co_ und den Wert I(t) passend zu wählen.

C ZU

Sodann wird bei dem herkömmlichen elektronischen Musikinstrument, das in Fig. 17 dargestellt ist, die Tonhöhe eines zu erzeugenden Musiktons dadurch bestimmt, daß das Ausgangssignal eines Tastenschaltkreises KS einer Musiktonsignalerzeugungsschaltung TGR zugeführt werden, während dieser Musiktonsignalerzeugungsschaltung TGR von einer Parameterschaltung PRM zuvor eingestellte und gespeicherte Parameter nacheinander zugeführt werden und die Berechnung der Grundgleichung aufgrund dieser Informationsteile in der Musiktonsignalerzeugungsschaltung TGR ausgeführt und dann das Rechenergebnis als Musiktonsignal einem elektroakustisehen Tongebersystem SUD zugeführt wird.

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Ein derartiges digitales elektronisches Musikinstrument ist jedoch nicht in der Lage, einem Musikton, der durch Betätigung einer oder mehrerer Tasten erzeugt wird, die gewünschte Klangfarbe und eine gewünschte Hüllkurve zu geben. Die von herkömmlichen digitalen elektronischen Musikinstrumenten erzeugten Töne unterscheiden sich daher erheblich von denen natürlicher Musikinstrumente.

Mit anderen Worten, die von einem natürlichen Musikinstrument erzeugten Töne unterscheiden sich in ihrer Klangfarbe und Hüllkurve in Abhängigkeit von dem Tonbereich (Tonhöhenbereich) , in dem sie liegen. So haben die von einem Klavier erzeugten Töne im Hochtonbereich eine kurze Hüllkurve und ein kleines Klangvolumen, dagegen im Bereich tiefer Töne (im Baßbereich) eine lange Hüllkurve und ein großes Tonbzw. Klangvolumen. Ferner haben die von einem Klavier erzeugten Töne im Baßbereich einen größeren Prozentanteil von Partialtönen, insbesondere Disharmonischen.

Um mittels eines elektronischen Musikinstruments die Töne eines natürlichen Klaviers möglichst getreu nachzubilden, muß das elektronische Musikinstrument daher so ausgebildet sein, daß die Klangfarben und Hüllkurven der erzeugten Musiktöne in Abhängigkeit von den Tonbereichen, die den Tasten zugeordnet sind, oder den Tastenpositionen derart veränderbar sind, daß sie mit den Charakteristiken der Töne eines natürlichen Musikinstruments übereinstimmen.

Durch die Erfindung sollen daher vornehmlich die oben beschriebenen Schwierigkeiten, die bei herkömmlichen elektronischen Musikinstrumenten auftreten, beseitigt werden. Insbesondere soll ein elektronisches Musikinstrument angegeben werden, das alle Frequenzkomponenten aufweist, die für eine bestimmte Tonfarbe eines Musiktons erforderlich sind, so daß eine größere Anzahl verschiedener, möglichst naturgetreuer Töne erzeugt werden kann.

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Außerdem soll es möglich sein, mittels dieses elektronischen Musikinstruments nicht nur die Klangfarben, sondern auch die Hüllkurven der erzeugten Töne in Abhängigkeit von den Tonhöhenbereichen, die den Tasten oder Tastenpositionen zugeordnet sind, derart zu ändern, daß sie mit der Charakteristik der von natürlichen Musikinstrumenten erzeugten Töne weitgehend übereinstimmen.

Das erfindungsgemäße elektronische Musikinstrument erzeugt Musiktonsignale durch digitale Berechnung von Frequenzmodulationsgleichungen. Das Instrument enthält eine Tastaturinformationserz eugungsschaltung zur Erzeugung von Tasteninformationen betreffend betätigter Tastenzahlen und Tastenberührungsinformationen betreffend eine Tastenbetätigung, eine Vielzahl von Systemparametererzeugungsschaltungen zur Erzeugung von Parameterinformationen in Abhängigkeit von Ausgangssignalen einer Klangfarbenwählschaltereinheit, mehrere Systemmusiktonsignalerzeugungseinheiten, die jeweils Musiktonsignale durch digitale Berechnung der FM-Gleichung in Abhängigkeit von den oben erwähnten Informationen erzeugen, und eine Musiktonerzeugungseinheit zur Erzeugung von Musiktönen durch Kombinieren der Musiktonsignale, die von den Musiktonsignalerzeugungseinheiten erzeugt wurden, wobei die Musiktonsignalerzeugungseinheiten die FM-Gleichung unter Verwendung verschiedener Parameter berechnen, die von den Parametererzeugungsschaltungen ermittelt worden sind.

Die auf diese Weise erzeugten Musiktonsignale enthalten unharmonische Frequenzkomponenten und haben einen hohen Gehalt an Frequenzkomponenten, der eine naturgetreue Nachbildung von Tönen natürlicher Musikinstrumente ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines nach der Erfindung ausgebildeten elektronischen Musikinstruments,

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Fig. 2 ein Blockschaltbild der in Fig. 1 dargestellten Tastaturinformationserzeugungseinheit, die

Fig. 3A bis 3C jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine vergrößerte Teilansicht des Betätigungsmechanismus eines Tastenschalters, bei dem eine Tastenbetätigungsfest st eil schaltung nach Fig. 2 vorgesehen sein kann, die

Fig. 4A bis 4C drei zusammengehörige Teile eines größeren Blockschaltbilds, das einen Tastencodierer nach Fig. darstellt,

Fig. 5 ein Impulsdiagramm, das Haupttakt-Impulse und mit diesen zusammenhängende Taktsignale darstellt,

Fig. 6 ein Flußdiagramm des Tastencodierers nach Fig. 2, die

Fig. 7A bis 7C drei Teile eines Schaltbildes des Kanalprozessors nach Fig. 2,

Fig. 8 ein Schaltbild einer Anfangsberührungssteuerschaltung nach Fig. 2,

Fig. 9 ein Schaltbild einer Nachberührungssteuerschaltung nach Fig. 2,

Fig. 10 ein Blockschaltbild der in Fig. 1 dargestellten Parametererzeugungsschaltung,

Fig. 11 ein Schaltbild eines Tonfarbenwählschalters, der in der Einrichtung nach Fig. 1 vorgesehen ist, die

Fig. 12A und 12B zwei Teile eines Schaltbilds einer Musiktonsignalerzeugungseinheit nach Fig. 1,

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Fig. 13 ein Schaltbild einer Tonfarbenfunktionserzeugungsschaltung in der Musiktonsignalerzeugungseinheit,

Fig. 14 den Verlauf eines Klangfarbenbezugssignals,

Fig. 15 das Schaltbild einer Tonvolumenfunktionserzeugungsschaltung nach Fig. 12,

Fig. 16 den Verlauf des Ausgangssignals der Tonvolumenfunktionserzeugungsschaltung und

Fig. 17 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen elektronischen Musikinstruments.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines elektronischen Musikinstruments beschrieben, das eine manuelle Tastatur mit 88 Tasten aufweist.

Dieses elektronische Musikinstrument ermöglicht es, Musiktonsignale in mehreren (n=1 bis n=s) Systemen gemäß der nachstehenden Gleichung (2) zusammenzusetzen, die sich durch Entwicklung der oben erwähnten Gleichung (1) ergibt:

₁V T_na(t) . A_nCt)-

.sin[B_n. Ot + T_ni(t) · I_n(t) · sin(D_n-cat)| (2)

In dieser Gleichung ist K (K_-1 bis K) die allgemeine Tonvolumenkonstante jedes Systems, durch die das Mischungsverhältnis jedes Systems bestimmt wird. Durch entsprechende Wahl dieses Mischungsverhältnisses kann daher das Tonvolumen und die Klangfarbe eines Musiktons geändert werden.

^das heißt T. (t) bis T (t), ist die Tonvolumenwähl-ι a sa

variable zum Steuern des Tonvolumens durch eine bestimmte Art der Tastenbetätigung. Diese Variable wird durch eine Anfangskonstante ß^, die das Gewicht der Betätigungsgeschwindigkeits-

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information bei der Tastenbetätigung bestimmt, und eine Nachkonstante /3 bestimmt, die das Gewicht der Betätigungsdruck-

* el

information bei der Tastenbetätigung angibt.

A(t), das heißt A.(t) bis A (t), ist eine Variable, die ei-

Xl ι S

nen Amplitudenwert oder eine Hüllkurve bestimmt. Wenn ein Amplitudenverlauf ENV, wie er in Fig. 16 dargestellt ist, erzielt werden soll, wird die Variable von den nachstehend angegebenen wählbaren Größen bestimmt: Anschlaggeschwindigkeitskonstanten AR_A1 bis AR_As, die so gewählt werden, daß sie die Anschlaggeschwindigkeit in einem Anschlagkurvenabschnitt ENV₁ bestimmen, erste Abklinggeschwindigkeitskonstanten 1DR... bis 1DR. , die so gewählt werden, daß sie die Abklinggeschwindigkeit in einem ersten Abklingkurvenabschnitt ENV₂ bestimmen, zweite Abklinggeschwindigkeitskonstanten 2DR.^ bis 2DR., die so gewählt werden, daß sie die Abklinggeschwindigkeit in einem zweiten Abklingkurvenabschnitt ENV, bestimmen, Abklingübergangsamplitudenkonstanten 1DL... bis 2DL. , die so gewählt werden, daß sie eine Amplitude 1DL_A beim Übergang vom ersten Abklingkurvenabschnitt ENVp zum zweiten Abklingkurvenabschnitt ENV, bestimmen, und Abklinggeschwindigkeitskonstanten DR... bis DR. , die so gewählt werden, daß, wenn ein Abklingkurvenabschnitt ENV^ nach dem Loslassen einer Taste im Zeitpunkt t^j, während der Bildung des zweiten Abklingkurvenabschnitts ENV, erzeugt wird, sie die Abklinggeschwindigkeit bestimmen.

Das Produkt K · T (t)«An(t) aus den oben erwähnten Konstan-

Xl XIcV

ten entspricht der Amplitudenkonstanten A in Gleichung (1). In Gleichung (2) ist B . das heißt B₁ bis B₀, die Tonhöhen-

Xl IS

konstante, die entsprechend der gewünschten Tonfrequenz bzw. Tonhöhe, gewählt wird. Diese Konstante stellt einen Änderungsbetrag der Frequenz eines Musiktons in jedem System dar.

Das Produkt B · Cj entspricht der Trägerkreisfrequenz gj in Gleichung (1).

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Die Variable T_ni, das heißt T₁₁Ct) Ms Τ₃^(*)ι bestimmt die Klangfarbe eines Tons durch Betätigung einer Taste. Diese Variable wird von einer Anfangskonstanten c< i zur Bewertung der Betätigungsgeschwindigkeitsinformation bei der Tastenbetätigung und eine Nachkonstante c< a zur Bewertung der Betäti gungsdruckinformation bei der Tastenbetätigung bestimmt.

Die Variable I„(t), das heißt I₄(t) bis I (t), bestimmt die η ι s

Abhängigkeit der Klangfarbe von der Zeit. Diese Variable wird durch Anfangsklangfarbenkonstanten Ij₄ bis I_L , die so gewählt werden, daß sie die Anfangsklangfarbe eines Musiktons bestimmen, durch Klangfarbenänderungskonstanten DRj₁ bis DRj₃, die so gewählt werden, daß sie die Änderungsgeschwindigkeit nach der zeitlichen Änderung der Klangfarbe bestimmen, und durch Klangfarbenänderung-Suspendierungswertkonstanten SLj₁ bis SLj bestimmt, die so gewählt werden, daß sie einen Klangfarbenänderungs-Suspendierungswert SLj bestimmen, bei dem es sich um einen Klangfarbenänderungsabschlußwert handelt.

Das Produkt T_nJ_-(^)'^("t) ^der oben erwähnten Konstanten entspricht dem Modulationsindex l(t) in Gleichung (1).

D„, das heißt D₄ bis D. ist die Partialtonkonstante, die so

XX IS

gewählt wird, daß sie die Modulationsschwingungsfrequenz bestimmt. Durch eine Änderung dieser Konstanten wird die Partialtonkomponente (die aus harmonischen und nichtharmonischen Komponenten besteht), die in einem Musiktonsignal enthalten ist, durch Austausch geändert.

Das Produkt D·ω in Gleichung (2) entspricht der Modulationsschwingungs-Kreisfrequenz cd in Gleichung (1).

Gleichung (2) ist eine allgemeine Gleichung. Bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, das auf der nachstehenden Gleichung (mit s = 2) beruht, werden jedoch Musiktonsignale für zwei Systeme erzeugt und zu einem Musikton gemischt;

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ίο-

K₂-T_2a(t)-A₂(t). sxii[b

I₁ Ct)-SiIiD₁-Ot] -T₂(t)-sinD₂C0t] ....(3)

Das erfindungsgemäße, in Fig. 1 dargestellte elektronische Musikinstrument enthält eine Tasteninformationserzeugungseinheit 1, eine erste Systemparametererzeugungsschaltung 5A, eine zweite Systemparametererzeugungsschaltung 5B, erste und zweite Systemmusiktonerzeugungseinheiten 7A und 7B sowie eine Musiktonerzeugungseinheit 8.

Die Tastaturinformationserzeugungseinheit 1 dient zur Erzeugung einer Tasteninformation, die sich auf die Betätigung einer Taste der Tastatur bezieht, einer Tasteninformation IFK, deren Inhalt die Nummer einer betätigten Taste ist, und eine Berührungsinformati on IFT, die den Druck und die Geschwindigkeit beim Niederdrücken einer Taste darstellt.

Die beiden Systemparametererzeugungsschaltungen 5A und 5B dienen zur Erzeugung von Parameterausgangssignalen PA1 und PA2, die sich auf einen Musiktonkurvenverlauf beziehen, in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines vom Spieler betätigten Klangfarbenwählschalters 6. Die von diesen Schaltungen 5A und 5B erzeugten Parameterinformationen dienen zur Erzeugung von Informationen, die sich auf die Klangfarbe und nicht auf die von der Tastaturinformationserzeugungseinheit 1 erzeugte Berührungsinformation IFT beziehen.

Die beiden Systemmusiktonsignalerzeugungseinheiten 7A und 7B erhalten die Tasteninformation IFK und die Berührungsinformation IFT von der Tasteninformationserzeugungseinheit 1 und die Parameterinformation PA1 und PA2 von den Parametererzeugungsschaltungen 5A und 5B und erzeugen zwei Systemmusiktonsignale e* und e₂, die jeweils vom ersten Term und zweiten Term der Gleichung (3) dargestellt werden.

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Die Musiktonerzeugungseinheit 8 besteht aus einem elektroakusti sehen Tongeber sy stem·, das einen Verstärker und einen Lautsprecher enthält. In dieser Einheit 8 werden die Ausgangssignale e. und e₂ der beiden Systemmusiktonsignalerzeugungseinheiten 7A und 7B zusammengesetzt, um einen Musikton über den Lautsprecher zu erzeugen, wobei dieser Musikton einem durch die Gleichung (3) dargestellten Musikton e entspricht.

Ein von der Musiktonerzeugungseinheit 8 erzeugter Ton hat eine Tonhöhe, die der Tasteninformation IFK aus der Tastaturinformationserz eugungs einheit 1 entspricht, und eine Klangfarbe, die mittels des Klangfarbenwählschalters 6 gewählt wurde, und wird einer Berührungssteuerung oder Nachberührungssteuerung in Abhängigkeit von der Berührungsinformation IFT aus der Tastaturinformationserzeugungseinheit 1 zugeführt. Die Musiktonwellenform ist gemäß Gleichung (3) geformt, die auf der Frequenzmodulationsgleichung beruht.

Außerdem wird dieser Musikton durch die Zuführung eines Dämpfungspedalsignals PO als Steuersignal zu den Musiktonsignalerzeugungseinheiten 7A und 7B gesteuert, wobei dieses Signal PO von einem Dämpfungspedal 9 erzeugt wird.

Nachstehend werden die erwähnten Bauteile des Musikinstruments ausführlicher beschrieben.

1) Tastaturinformationserzeugungseinheit;

Die Tastaturinformationserzeugungseinheit 1 enthält: Eine Tastenbetätigungsfeststellschaltung 11 zum Feststellen des Betätigungszustands jeder Taste der Tastatur; einen Tastencodierer 12, in dem in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Tastenbetätigungsfeststellschaltung 11 die Nummer einer betätigten Taste diskriminiert und ein Tastencodesignal KC erzeugt wird, das aus einem der Tastennummer entsprechend binär-

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codierten Signal besteht; einen Kanalprozessor 13, der das Ausgangssignal des Tastencodierers 12 einem von mehreren Tonerz eugungskanäl en bestimmter Anzahl zuordnet, um dadurch die Tasteninformation IFK abzugeben; eine Anfangsberührungssteuerschaltung 14, die eine Diskriminierung der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Kanalprozessors 13 bewirkt und die auf diese Weise diskriminierte Tastenbetätigungsgeschwindigkeit als Anfangsberührungsdaten ITD in Form eines binärcodierten Signals abgibt; und eine Nachberührungssteuerschaltung 15, die die Tastenbetätigungsstärke aus dem Ausgangssignal der Tastenbetätigungsfeststellschaltung 11 ableitet und die auf diese Weise ermittelte Tastenbetätigungsstärke als Nachberührungsinformation ATD in Form eines binärcodierten Signals abgibt.

1-1) Tastenbetätigungsfeststellung

Die Tastenbetätigungsfeststellschaltung 11 enthält eine Gruppe 11A von Tastenschalteranordnungen, die jeweils zwei Tastenschalter K1 und K2 aufweisen, die jeweils für die Tasten (bei diesem Ausführungsbeispiel sind es 88) in der Tastatur vorgesehen sind, und eine Gruppe 11B aus Betätigungsdruckfeststellelementen DT, die jeweils den Tasten zugeordnet sind. Wie die Fig. 3A und 3B zeigen, sind die Tastenschalter K1 und K2 am hinteren Endteil 11D einer Taste 11C einander gegenüberliegend angeordnet. Wenn die Taste 11C betätigt (niedergedrückt) wird, legt sich ein Anlagestück 11E, das am hinteren Endteil 11D vorgesehen ist, an bewegliche Kontakte 11F und 11H an, so daß die beiden Schalter K1 und K2 geschlossen werden. Das Anlagestück 11B ist mit Stufen 111 und 11J unterschiedlicher Länge dort versehen, wo das Anlagestück 11E sich an die beweglichen Kontakte 11F und 11H des Tastenschalters anlegt. Während das Anlagestück 11E durch die Betätigung der Taste 11C nach oben bewegt wird, legt sich erst der erste Tastenschalter K1 an der langen Stufe 111 an, so daß der erste Tastenschalter K1 geschlossen wird, und dann legt sich erst der zweite Tastenschal-

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ter K2 an der kurzen Stufe 11J an, so daß auch der zweite Tastenschalter K2 geschlossen wird. Das heißt, wenn die Taste C11 betätigt wird, wird zuerst der Tastenschalter K1 und der Tastenschalter K2 als zweiter geschlossen.

Das Betätigungsdruckfeststellelement DT ist unter dem Betätigungsendteil 11K der Taste 11C derart angeordnet, daß nach dem Schließen des zweiten Tastschalters K2 durch die Betätigung der Taste 11C die Unterseite des Betätigungsendteils 11K der Taste 11C gegen das Feststellelement DT drückt, so daß ein Feststeilausgangssignal dt erzeugt wird, daß dem Betätigungsdruck entspricht.

Die Kontaktausgangssignale k^ und kp der beiden Tastenschalter K1 und K2, die von der Tastenbetätigungsfeststellschaltung geliefert werden, werden als 88 Paare von Tastenbetätigungsfeststellausgangssignalen, die die Nummern der betätigten Tasten und die Betätigungsgeschwindigkeiten darstellen, dem Tastencodierer 12 zugeführt. Die Feststellausgangssignale dt der Betätigungsdruckfeststellelemente DT werden der Nachberührungssteuer schaltung 15 als 88 Tastenbetätigungsfeststellausgangssignale zugeführt, die die Betätigungsdruckinformation enthalten.

In den Fig. J5A und 3B bezeichnet 11L einen Ob er grenze-Anschlagfilz, 11M eine Platte zur Aufnahme der Druckfeststellelemente DT, 11N Führungen, 11P eine Hebelunterlage und 11Q ein Gewicht.

1-2) Tastencodierer

Wie die Fig. 4A bis 4C zeigen, enthält der Tastencodierer 12: Einen Tastenschaltkreis 12A mit den Tastenschaltern K1 und K2; eine Blockfest stell schaltung 12B und ihre Zwischenspeicherschaltung 12C, eine Notenfeststellschaltung 12D und eine Stufenoder Schrittsteuerschaltung 12E.

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In der Blockfeststellschaltung 12B werden die Tasten der Tastatur (im Ausführungsbeispiel sind es 88 Tasten) in mehrere Blöcke unterteilt, die jeweils aus Tasten beispielsweise einer Oktave bestehen, und in der Blöcke, zu denen betätigte Tasten gehören, gespeichert werden (wenn mehrere Tasten gleichzeitig betätigt werden, werden manchmal mehrere Blöcke gespeichert), wobei die gespeicherte Blocknummer in Form eines 3-Bit-Binärcodesignals in der Zwischenspeicherschaltung 12C gespeichert wird. Die Blockfeststellschaltung 12B überträgt ihren Speieherzustand in die Notenfeststellschaltung 12D über einen betätigten Tastenschalter der Tastatur.

In diesem Beispiel sind die 88 Tasten in acht Blöcke unterteilt, und zwar in den nullten bis siebten Block, wie es in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben ist.

Tabelle 1

Block Nr.	Noten	Block Nr.	Noten
0	A₀ - C₁	4	c% - C₅
1	^ tf -* *" ^p	5	^c% - C₆
2	C^₂-C₃	6	nit Γ¹ cr₆ - C₇
3	C#3-C₄	7	1 &

Andererseits bewirkt die Notenfeststellschaltung 12D die Feststellung und Speicherung der Notennummer der betätigten Taste anhand eines Signals, das ihr über den Tastenschalter der Tastatur durch die Blockfeststellschaltung 12B zugeführt wird (in diesem Falle werden auch, wenn mehrere Tasten, die zu ein und demselben Block gehören, gleichzeitig betätigt wurden, manchmal mehrere Noten gespeichert), und die Ausgabe eines 4-Bit-Binärcodesignals, wobei die Notennummer die gespeicherte Note darstellt.

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Wenn mehrere Blöcke in der Blockfeststeilschaltung 12B gespeichert sind, werden sie in einer vorbestimmten Prioritätsreihenfolge ausgelesen, und immer wenn ein Block ausgelesen wird, wird die Note der betätigten Taste, die in diesem Block enthalten ist, in der Notenfeststellschaltung gespeichert.

Die in der Notenfeststellschaltung 12D gespeicherten Noten werden ebenfalls in einer vorbestimmten Prioritätsreihenfolge ausgelesen.

Das Biocknummerncodesignal BC, das auf diese Weise in der Zwischenspeicherschaltung 12C gespeichert worden ist, und das Notennummerncodesignal NC, das auf diese Weise in der Notenfeststellschaltung 12D gespeichert worden ist, werden so kombiniert, daß sie als ein 7-Bit-Tastencodesignal KC ausgegeben werden.

Die Blockfeststeilschaltung 12B und die Notenfeststellschaltung 12D werden nachstehend ausführlicher beschrieben.

Die Blockfeststellschaltung 12B enthält acht Feststellschaltungseinheiten BLO bis BL7, die der nullten bis siebten Oktave entsprechen, und ihre Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse Lq bis Ly sind gemeinsam mit den feststehenden Kontakten der Paare von Tastenschaltern K^ und K„ (Fig. 3), die zu den jeweiligen Blöcken (Oktaven) gehören, verbunden.

Die Blockfeststellschaltungseinheiten BLO bis BL7 sind einander ähnlich aufgebaut, bis auf ihre Leseschaltungen, wobei jede Einheit eine Speicherschaltung 111, eine Prioritätstorschaltung 112, eine Leseschaltung 113 und eine Eingabe-Ausgabe- Schaltung 114 aufweist.

Als typisches Beispiel für die Blockfeststellschaltungseinheiten wird daher die nullte Blockfeststellschaltungseinheit BLO mit dem Eingangsanschluß L_Q beschrieben. Wenn dem Eingangsanschluß Lq ein "logisches" 1-Signal zugeführt wird, wird die-

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ses Signal in der Speicherschaltung 111 einer Verzögerungs-Flipflopschaltung 117 über ein eingangsseitiges UND-Tor 115, dem als Auftaststeuersignal ein 1-Signal IST., von der Schrittsteuerschaltung 12E zugeführt wird, und über ein ODER-Tor 116 zugeführt. Dieses 1-Signal wird mit Hilfe eines Schreititaktimpulses 0_C in die Flipflopschaltung 117 eingeschrieben und mit Hilfe eines Lesetaktimpulses 0_D aus der Schaltung 117 ausgelesen. Das ausgelesene 1-Signal wird wieder zum Eingangsanschluß über ein rückführendes UND-Tor 118 und über das ODER-Tor 116 zurückgeführt und mit Hilfe der nächsten Taktimpulse 0_C und 0T-J ausgelesen. In der Flip flop schaltung 117 werden daher jedesmal, wenn die Taktimpulse 0q und 0_D zugeführt werden, Daten gespeichert und erneuert. Dadurch, daß mit Hilfe der Taktimpulse 0_C und 0-q das O-Signal vom Ausgang des rückführenden UND-Tors 118, das immer dann auftritt, wenn das Tor 118 gesperrt ist, eingeschrieben und gelesen wird, werden die in der Flipflopschaltung 117 gespeicherten Daten zurückgestellt.

Wenn daher der Speicherschaltung 111 in den Biockfeststellschal tungseinheit en BLO bis BL7 ein 1-Signal zugeführt wird, wird auch der Schrittsteuerschaltung 12E ein 1-Signal als Blocksignal .AB zugeführt, das anzeigt, daß eine Taste in einem der Blöcke betätigt worden ist.

Das Ausgangssignal der Flipflopschaltung 117 in der Speicherschaltung 111 wird einem UND-Tor 120 in der Prioritätstorschaltung 112 zugeführt. Ferner wird dem UND-Tor 120 ein Lesesignal RCS, das von einer BlockfeststeilSchaltungseinheit (BL1 in diesem Falle) erzeugt wird, die einen um eine Oktave höheren Tonbereich abdeckt, als Auftaststeuersignal über eine Umkehrstufe 121 zugeführt. Dieses Lesesignal RCS von der vorhergehenden Stufe und das Ausgangssignal der Flipflopschaltung 117 werden der folgenden Stufe als Lesesignal RCS über eine ODER-Schaltung 122 zugeführt. Da es sich hier um den nullten Block BLO der letzten Stufe handelt, wird das Lesesignal RCS nach außen abgegeben.

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Über eine Leitung 123 wird ein 0-Signal (in diesem Falle O-Potential) als das Lesesignal RCS aus der vorhergehenden Stufe der Blockfeststellschaltungseinheit BL7 zugeführt, die einer Oktave zugeordnet ist, die dem höchsten Tonbereich entspricht, und das Lesesignal RCS, das der folgenden Stufe von der Blockfeststellschaltungseinheit BLO zugeführt wird, die einer dem niedrigsten Tonbereich entsprechenden Oktave zugeordnet ist, wird als Speicherblocksignal MB (das das Vorhandensein einer Speicherung in einem der Blöcke darstellt) der Schrittsteuerschaltung 12E zugeführt.

Die Prioritätstörschaltung 112 ist mithin so ausgebildet, daß, wenn eine Speicherung in einem Block erfolgt ist, der einer höheren Tonbereichsoktave zugeordnet ist, das Auslesen dieser Speicherung aus dem Block mit Priorität erfolgen kann, und daß solange, wie die Speicherung in einer der Blockfeststellschaltungseinheiten vorhanden ist, das Speicherblocksignal MB ständig abgegeben wird.

Das Ausgangssignal der Speicherschaltung 111, das die Prioritätstorschaltung 112 passiert hat, wird einem UND-Tor 124 in der Leseschaltung 113 zugeführt. Die Schrittsteuerschaltung 12E erzeugt ein Zustandssignal OST₁, das einen Zustand (Schritt oder Takt) "0" bestimmt, ein Zustandssignal 1ST₁, das einen ersten Zustand "1" bestimmt, ein Zustandssignal 2ST,., das einen ersten Zustand "2" bestimmt, ein Zustandssignal 2STp, das einen zweiten Zustand "2" bestimmt und ein Zustandssignal 1.3ST₁, das im Zustand "1" oder "3" auftritt. Das Zustandssignal 2ST₁ der Schrittsteuerschaltung 12E wird dem UND-Tor 124 als Auftastsignal zugeführt. Wenn das UND-Tor 124 das Ausgangssignal der Prioritätsschaltung 112 erhält, wird dieses Signal einer Ausgangsleitung 125 zur Zeit des Zustandssignals 2ST₁ zugeführt.

Die Ausgangsleitungen 125 der Blockfeststellschaltungseinheiten BLO bis BL7 sind in einer vorbestimmten Kombination mit den Eingangsanschlüssen von drei Codeumsetzungs-ODER-Toren 126 ver-

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bunden. Wenn daher eine Speicherung in den Blockfeststellschaltungseinheiten BLO bis BL7 vorhanden ist, wird die Speicherblocknummer als "binärcodiertes Signal bzw. Binärcodesignal BCj, der Zwischenspeicherschaltung 12C zur Zeit des Zustandssignals 2ST₁ zugeführt.

Die Zwischenspeicher schaltung 12C enthält Speicher schaltungen BM1 bis BM3, die die Bits des Blocknummern-Binärcodesignals BC₁ parallel aus der Blockfeststellschaltung 12B erhalten. Jede Speicherschaltung BM1 bis BM3 enthält eine Verzögerungs-Flipflopschaltung 131 zur Aufnahme des jeweiligen Bits über ein Eingangs- Oder-Tor 130, ein Rückführungs-UND-Tor 132 zur dynamischen Aufrechterhaltung der Speicherung in der Verzögerungs-Flipflopschaltung 131 und ein Ausgangs-UND-Tor 133.

Das Rückführungs-UND-Tor 132 erhält ein Zustandssignal 1₁ das von der Schrittsteuerschaltung 12E in der Zeit des Zustands "1" oder "3" abgegeben wird, hält den Inhalt der Verzögerungs-Flipflopschaltung 131 für die Dauer des Zustands "i"-"3" gespeichert und löscht den Speicherinhalt der Verzögerungs-Flipflopschaltung 131, um diese (131) zu veranlassen, das Blocknummern-Binärcodesignal BC₁ neu zu speichern, das von der Blockfeststellschaltung 12B in der Zeit des Zustands "2" abgegeben wurde. Die Ausgangs-UND-Tore 133 erhalten ein Notenspeicherungssignal MN von der Notenfeststellschaltung 12D, wenn in dieser eine Note gespeichert ist, und geben parallel ein Tastencodesignal KC ab, nämlich das Blocknummern-Codesignal BC, das gleichzeitig mit der Abgabe des Notencodesignals NC aus der Notenfeststellschaltung 12D zwischengespeichert wurde.

Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 11A- in der Blockfeststellschaltung 12B führt der Notenfeststellschaltung 12D Informationen bezüglich einer betätigten Taste zu, die der Tastenschaltkreis 12A in die Blockfeststeilschaltung 12B eingegeben hat. Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 114 enthält Lade-Entlade-Kondensatoren

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CB1, die mit den Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen LO bis L7 der Feststellschaltungseinheiten BLO bis BL7 verbunden sind, einen Ladetransistor 136, der zwischen den Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen LO bis L7 und einer 1-Signal-Quelle 135 liegt, und einen Entladetransistor 137, der zwischen den Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen LO bis L7 und einer O-Signal-Quelle (Masse) liegt.

Wenn der Speicherinhalt der Speicherschaltung 111 über das UND-Tor 124 in der Leseschaltung 112 ausgelesen wird, wobei dieses Tor 124 durch das Zustandssignal 2ST^ der Schrittsteuerschaltung 12E aufgetastet wird, erhält der Entladetransistor 137 den ausgelesenen Speicherinhalt, so daß die Kondensatoren CB1 entladen und die Potentiale der Anschlüsse LO bis L7 auf "0" zurückgestellt werden. In ähnlicher Weise erhält der Entladetransistor 137 das Zustandssignal OST. von der Schrittsteuerschaltung 12E über ein ODER-Tor 138, so daß der Transistor 137 durchgesteuert und der Kondensator CB1 entladen wird.

Der Ladetransistor 136 erhält dagegen das Ausgangssignal der UND-Schaltung 120 in der Prioritätsschaltung 112 über eine Umkehrstufe 139 und über ein UND-Tor 140, das durch das Zustandssignal 2ST. aufgetastet wird, so daß, wenn sich die Speicherschaltung 111 nicht im Speieherzustand befindet, der Transistor 136 durchgesteuert und der Kondensator CB1 auf 1-Potential aufgeladen wird. Die Eingabe-Ausgabe-Anschlüsse LO bis L7 werden daher auf 1-Potential gehalten.

In der Praxis können die Verdrahtungskapazitäten (die sogenannten "Schaltkapazitäten") der mit den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen LO bis L7 verbundenen Drähte als Lade-Entlade-Kondensatoren CB1 benutzt werden.

Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 114 empfängt daher von der bzv/. liefert an die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 149 in der Notenfeststeil schaltung 12D Signale über den Tastenschaltkreis 12A in Abhängigkeit vom Zustandssignal der Schrittsteuerschaltung 12E.

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Nachstehend wird die Notenfeststellschaltung 12D ausführlicher beschrieben.

Die Notenfeststellschaltung 12D enthält zwölf Notenfeststellschaltungseinheiten NT1 bis NT12 entsprechend den zwölf Tönen bzw. Noten C, B, Aft , ·... C# einer Oktave (wobei hier der Buchstabe B für H steht). Paare von Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen TCf^ und TC#2 bis TC^ und TC₂ dieser Einheiten sind über Dioden d^ und dp jeweils mit den beweglichen Kontakten der Paare von Tastenschaltern K₁ und K₂ verbunden, die jeweils für die Tasten mit den Noten vorgesehen sind.

Die Notenfeststellschaltungseinheiten NT1 bis NT12 haben den gleichen Aufbau, bis auf ihre Speicherschaltungen. Jede Notenfeststellschaltungseinheit enthält eine erste Speicherschaltung 145, die dem ersten Tastenschalter K₁ zugeordnet ist, eine zweite Speicherschaltung 146, die dem zweiten Tastenschalter K₂ zugeordnet ist, eine Leseschaltung 148, eine Priorität stör schal tung 147 und eine Eingabe-Ausgabe-Schaltung 149.

Als Beispiel wird die Notenfeststellschaltungseinheit NT1 für die Note "C^" mit den Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen TC#.. und TCifc, beschrieben. Wenn dem Eingabe-Ausgabe-Anschluß TCfc der ersten Speicherschaltung 145 ein O-Signal zugeführt wird (d.h. wenn der Tastenschalter K₁ geschlossen wird), wird dieses Signal von einer Umkehrstufe 150 in ein 1-Signal invertiert, das einer Verzögerungs-Flipflopschaltung 153 über ein Eingangs-UND-Tor 151, das von der Schrittsteuerschaltung 12E das Zustandssignal 2ST₂ als Auf tastsignal erhält, und über ein ODER-Tor 152 zugeführt. In dieser Flipflopschaltung 153 wird das empfangene 1-Signal, wie bei der Speicherschaltung 111 in der Blockfeststellschaltung 12B, mit Hilfe des Schreibtaktsignals 0_C eingeschrieben und danach mittels des Lesetaktsignals 0-j-j ausgelesen. Das auf diese Weise ausgelesene Signal wird über ein Rückführungs-UND-Tor 154 und ein ODER-Tor 152 zum Eingangsanschluß zurückgeführt und zyklisch mittels der

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folgenden Taktsignale 0~ und 0_D wieder ein- und ausgelesen. Auf diese Weise wird das Signal dynamisch gespeichert.

Dieser Speicherzustand "bleibt solange erhalten, wie ein 1-Lesesignal RDS dem Rückführungs-UND-Tor 154 zugeführt wird. Er wird jedoch durch das Ein- und Auslesen des O-Ausgangssignals des Tors 154 mittels der Taktimpulse 0_C und 0_D zurückgesetzt, wenn die Zuführung des Lesesignals RDS unterbrochen (d.h. ein O-Signal zugeführt) wird.

Die Speicherschaltung 146 hat den gleichen Aufbau wie die Speicherschaltung 145, nur daß es eine Speicheroperation bei Zuführung eines 0-Signals zum Eingabe-Ausgabe-Anschluß TC#w (d.h. wenn der Tastenschalter Kp geschlossen wird) ausführt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt in der ersten Speicherschaltung 145 ein ODER-Tor 165 zwischen der Umkehrstufe 150 und dem Eingangs-UND-Tor 151. Über dieses ODER-Tor I65 wird das Ausgangssignal der Umkehrstufe I60 der zweiten Speicherschaltung 146 der Flipflopschaltung 153 in der ersten Speicherschaltung 145 zugeführt. Wenn daher in der ersten Speicherschaltung 145 aus irgendeinem Grunde keine Speicherung erfolgt ist, nachdem der erste Tastenschalter K^ betätigt wurde,wird dieser Fehler durch das Signal des zweiten Tastenschalters Kp behoben.

In der ersten Speicherschaltung 145 aller Einheiten NT1 bis NT12 ist der Eingangsanschluß der Flipflopschaltung 153 mit dem ODER-Tor I66 verbunden. Wenn daher in mindestens einer Speicherschaltung 153 über das Rückführungstor 154 ein 1-Signal gespeichert worden ist, wird ein Irgendeine-Note-Signal AN (das angibt, daß in irgendeiner der Schaltungseinheiten NT1 bis NT12 eine Note gespeichert ist) abgegeben.

Andererseits werden die Ausgangssignale der Flipflopschaltungen 153 und 163 in den Speicherschaltungen 145 und 146 je-

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weils UND-Toren 170 und 171 in der Prioritätstorschaltung 147 zugeführt. Das Lesesignal RDS von den Notenfeststellschaltungseinheiten NT12 bis NT2, die jeweils für die höheren Noten bzw. Töne, entsprechend der Anordnung der Noten in einer Oktave, vorgesehen sind, wird als Auftastsignal über eine Umkehrstufe 172 den UND-Toren 170 und 171 zugeführt. Dieses Lesesignal RDS von der vorhergehenden Stufe wird als Auftastsignal für die Rückführungs-UND-Tore 154 und 164 in den beiden Speicherschaltungen 145 und 146 verwendet und als Lesesignal für die folgende Stufe über ein ODER-Tor 173 zusammen mit dem Ausgangssignal der Flipflopschaltung 153 in der ersten Speicherschaltung 145 ausgegeben.

Ein über eine Leitung 174 aus einer 0-Signalquelle (in diesem Falle Masse) zugeführtes Signal dient als Lesesignal RDS und wird von der vorhergehenden Stufe der Notenfeststellschaltungseinheit NT12 für die höchste Note C zugeführt. Diese Notenfest st eil schal tungseinheit NT12 für die höchste Note C bewirkt daher das Lesen der gespeicherten Daten mit der ersten Priorität.

Das Lesesignal RDS für die nächste Stufe von der Notenfeststellschal tungseinheit NT1 für die niedrigste Note C# wird dem Ausgabe-Tor 133 der Zwischenspeicherschaltung 12C als Notenspeicher signal MN zugeführt, so daß,wenn irgendeine der Schaltungseinheiten NT1 bis NT12 in der Notenfeststellschaltung 12D auszulesende Daten aufweist, die in der Zwischenspeicherschaltung 12C gespeicherten Blocknummerdaten ausgegeben werden.

Die über die UND-Tore 170 und 171 geleiteten Speicherausgangssignale werden Ausgangsleitungen 175 und 176 zugeführt. Die Ausgangsleitungen 175 der Notenspeicherschaltungseinheiten NT1 bis NT12 sind in einer vorbestimmten Kombination mit den Eingangsanschlüssen von vier Codeumsetzungs-ODER-Toren 177 verbunden, so daß, wenn der Speicherinhalt der Schaltungsein-

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heiten NT1 Ms NT12 ausgelesen wird, die gespeicherte Notennummer in Form eines 4-Bit-Binärcodesignals, d.h. eines Notencodesignals NC, den Notennummernausgangsanschlüssen TN1 bis TN4 zugeführt wird.

Die anderen Ausgangsleitungen 176 der Schaltungseinheiten NT1 bis NT12 sind dagegen mit dem Eingangsanschluß eines ODER-Tors 178 verbunden, so daß ein zweites Tastenschalter-Betätigungssignal KAp abgegeben wird, das das Schließen des Tastenschalters Kp und den gegenüber dem des Tastenschalters K^ verzögerten Zeitpunkt des Schließens wiedergibt.

Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 149 dient zur Übertragung der Informationen, die ihr über den Tastenschaltkreis 12A von der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 114 in der Blockfeststeilschaltung 12B zugeführt wird. Die Schaltung 149 enthält Lade-Entlade-Kondensatoren CN1 und CN2, die jeweils mit den Anschlüssen TC#. und TC$2 bis TC₁ und TC₂ verbunden sind, einen ersten Ladetransistor 180, der zwischen einem ersten Anschluß TC^ (- TC₁) und einer ersten 1-Signal-Quelle 179 liegt, und einen zweiten Ladetransistor 182, der zwischen dem zweiten Anschluß TC#2 (- TC₂) und einer zweiten 1-Signal-Quelle 181 liegt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden, ähnlich wie im Falle des Kondensators CB1, die Kondensatoren CN1 und CN2 durch die Schaltkapazitäten zwischen der Notenfeststellschaltung 12B und dem Tastenschaltkreis 12A gebildet.

Die Transistoren 180 und 182 v/erden durch das von der Schrittsteuerschaltung 12E gelieferte Zustandesignal 1.3ST. durchgesteuert, so daß die Kondensatoren CN1 und CN2 auf das 1-Signal aufgeladen werden.

Ein Beispiel der Blockfeststellschaltung 12B und der Notenfeststellschaltung 12D ist so ausgebildet, wie es oben beschrieben wurde. Diese Schaltungen arbeiten synchron mit dem Zustandssignal der Schrittsteuerschaltung 12E, und zwar wie folgt:

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Es sei angenommen, daß die Tasten der Noten Cj, C₂ und E₂ gleichzeitig betätigt werden. In diesem Falle gehört die Taste der Note C. zum nullten Block, während die Tasten der Noten Cp und E₂ zum ersten Block gehören.

Der Zustand "0" ist der Hilfszustand (auch Reserve- oder Notzustand) genannt). Das diesen Zustand bestimmende Zustandssignal OST., steuert den Entladungstransistor 137 der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 114 in jeder Feststellschaltungseinheit BLO bis BL7 in der Blockfeststellschaltung 12B durch. Daher führen alle Eingabe-Ausgabe-Anschlüsse LO bis L7 ein O-Signal.

Wenn in diesem Betrieb die Tastenschalter der Note C. geschlossen sind, ist der Anschluß LO der Blockfeststellschaltung 12B für den nullten Block über die Tastenschalter K1 und K2 mit den Anschlüssen TC₁ und TC₂ der "C"-Note-Feststellschaltungseinheit NT12 der Notenfeststellschaltung 12D verbunden, und in ähnlicher Weise ist der Anschluß L1 der Blockfeststeilschaltung für den ersten Block mit den Anschlüssen TC. und TC₂ der "C"-Note-Feststellschaltungseinheit NT12 und mit den Anschlüssen TE. und TE₂ der "E'^Note-Feststellschaltungseinheit NT4 verbunden. Daher werden die mit den Anschlüssen TC. und TC₂ und TE. und TE₂ verbundenen Kondensatoren CN1 und CN2 über die Dioden D1 und D2 und die Tastenschalter K1 und K2 durch den Transistor 137 entladen, so daß die Kondensatoren ein O-Signal bilden.

Wenn dieser Zustand auf den Zustand "1" wechselt, v/erden das Zustandssignal 1ST₁ und das Zustandssignal 1.3ST₁ von der Steuerschaltung 12E abgegeben.

Das Signal 1.3ST₁ wird der "C#"-Note-Feststellschaltung NT1 über die "C'-Note-Feststellschaltung NT12 in der Notenfeststellschaltung 12D zugeführt, so daß ihre Transistoren 180 und 182 durchgesteuert werden. Daher werden die Kondensatoren CN1 und CN2 über diese Transistoren aufgeladen. Gleichzeitig werden die mit den Anschlüssen LO und L1 der Blockfeststell-

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schaltung 12B verbundenen Kondensatoren CB1 über die Dioden d^ und dp und über die Tastenschalter K1 und K2 der den Noten "C₁", "Cp" und "Ep" zugeordneten Tasten aufgeladen. Da jedoch die Tastenschalter K1 und K2, die für die nicht betätigten Tasten vorgesehen sind, nicht geschlossen sind, werden deren Kondensatoren CB1 nicht aufgeladen.

Das 1-Eingangssignal wird daher den Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen LO und L1 derjenigen Blöcke zugeführt, zu denen die betätigten Tasten gehören (d.h. des nullten Blocks mit der "C^"-Taste und des ersten Blocks mit der '^"-Taste). Daher wird das "Irgendein-Block-Signal" AB von der Blockfeststellschaltung 12B zur SchrittSteuerschaltung 12E übertragen.

Andererseits wird das Zustandssignal 1ST., den Blockfeststellschaltungseinheiten BLO bis BL12 der Blockfeststellschaltung 12B zugeführt, so daß die Eingangstore 115 ihrer Speicherschaltungen 111 aufgetastet werden. Daher werden die Speicherschaltungen 111 der ersten Blockfeststellschaltungseinheit BL1 und der nullten Blockfeststellschaltungseinheit BLO, denen das 1-Eingangssignal zugeführt wird, in den Speicherzustand gebracht, d.h. die Blocknummern (in diesem Falle der nullten und ersten Blöcke), zu denen die betätigten Tasten gehören, werden in der Blockfeststellschaltung 12B gespeichert.

Wenn dieser Zustand auf den Zustand "2" umgeschaltet wird, gibt die Schrittsteuerschaltung 12E das Zustandssignal 2ST^ ab.

Dieses Zustandssignal 2ST. wird den Blockfeststellschaltungseinheiten BLO bis BL7 in der Blockfeststellschaltung 12B zugeführt, d.h. es wird den Ausgangstoren 124 der Leseschaltungen 113 als Auftastsignal zugeführt. In diesem Falle wird, da sich nur die nullte und erste Blockfeststellschaltungseinheit BLO und BL1 im Speicherzustand befinden, das Lesesignal RCS nur dem UND-Tor 120 der Prioritätstörschaltung 112 in der ersten Blockfeststellschaltungseinheit BL1 zugeführt, die eine höhere

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Priorität aufweist. Daher wird der Speicherinhalt der Speicherschal tung 111 in der ersten Blockfeststeilschaltungseinheit BL1, d.h. das Binärcodesignal "001" als Blocknummern-Codesignal BC. über die Prioritätstorschaltung 112 und die Leseschaltung 113 ausgegeben. Dieses 3-Bit-Blocknummerncodesignal BC^ wird der Zwischenspeicherschaltung 12C zugeführt und in dieser über die Eingabe-ODER-Tore 130 der Bitspeicherschaltungen BM1 bis BM3, die jeweils für die drei Bits des Signals vorgesehen sind, gespeichert.

Wenn der Inhalt der ersten Blockfeststellschaltungseinheit BL1 ausgelesen wird, wobei das Ausgangssignal des Ausgangstors der Leseschaltung 113 auf "1" angehoben wird, wird dieses Ausgangssignal über die Umkehrstufe 128 dem Rückführungstor 118 zugeführt, um es zu schließen. Daher schreibt und liest die Flipflopschaltung 117 das Signal "0" mittels der Taktimpulse 0_C und 0J-. des nächsten Takt Intervalls, so daß die erste Blockspeicherschaltung BL1 zurückgesetzt wird. In diesem Falle wird das Lesesignal RCS für die folgende Stufe auf "0" umgeschaltet, so daß die Lesebedingungen für den in der absteigenden Prioritätsreihenfolge nächsten Block (in diesem Falle den nullten Block) erfüllt sind.

Dagegen wird das die erste Blocknummer darstellende Speicherausgangssignal bei einem 1-Ausgangssignal des Prioritätstors 112 dem Entladetransistor 137 der zugehörigen Blockfeststellschaltungseinheit BL1 zugeführt, so daß dieser Transistor 137 leitend wird. Daher wird der Kondensator CB1 im ersten Block über den Transistor 137 entladen. Außerdem werden die Kondensatoren CN1 und CN2 der Schaltungseinheit (in diesem Falle die den Noten "C" und "E" zugeordneten Notenfeststellschaltungseinheiten NT12 und NT4), die den Noten der gerade betätigten Tasten entsprechen, die zu dem ersten Block der Schaltungseinheiten der Notenfeststeil schaltung 12D gehören, über den Transistor 137 der Blockfeststellschaltungseinheit BL1 entladen. Das 1-Eingangssignal wird daher den den Noten "C" und "E" zu-

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geordneten Notenfeststellschaltungseinheiten NT12 und NT4 zugeführt, die den Noten der "betätigten Tasten entsprechen.

Das dem Zustand "2" zugeordnete Zustandssignal 2STp wird den Notenfeststellschaltungseinheiten NT1 bis NT12 von der Schrittsteuerschaltung 12E zugeführt, so daß die Eingangstore 151 und 161 der beiden Speieherschaltungen 145 und 146 aufgetastet und demzufolge die Speicherschaltungen 145 und 146 der den Noten "C" und "E" zugeordneten Notenfeststellschaltungseinheiten NT12 und NT4, denen das 1-Eingangssignal zugeführt worden ist, in den Speicherzustand gebracht werden. Daher werden die Noten der Tasten, die zu dem ersten Block der betätigten Tasten gehören (in diesem Falle die Note "C" und "E") in der Notenfeststellschaltung 12D gespeichert.

In diesem Falle wird das 0-Lesesignal RDS der Prioritätstorschaltung 147 der "C"-Feststellschaltungseinheit NT12 zugeführt, die die höhere Priorität unter den den Noten "C" und ¹¹E" zugeordneten Notenfeststellschaltungseinheiten NT12 und NT4 hat, so daß die Speicherinhalte der beiden Speieherschaltungen 145 und 146 ausgelesen werden. Infolgedessen wird das Binärcodesignal "0 111" als Notencodesignal NC von der ersten Speicherschaltung 145 den Ausgangsanschlüssen TN1 bis TN4 über das Tor 147 der Leseschaltung 148 zugeführt, während, das die Betätigung des zweiten Tastenschalters K2 darstellende 1-Signal von der zweiten Speicherschaltung 146 dem Ausgangsanschluß TKA₂ über das Tor 178 der Leseschaltung 148 zugeführt wird.

In der Praxis wird der zweite Tastenschalter K2 nach dem ersten Tastenschalter K1 betätigt, wie bereits erwähnt wurde. Die Differenz in der Betätigungszeit zwischen den beiden Schaltern entspricht der Geschwindigkeit der Tastenbetätigung. Die Dauer der Taktimpulse 0q und 0_D ist so gewählt, daß die Betätigungszeitdifferenz wesentlich größer als die Dauer der Taktimpulse 0p und 0j. ist. Die Speicher- und Leseoperationen der beiden Speicherschaltungen 145 und 146 in den Notenfest-

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stell schal tungs einheit en NT1 bis NT12 werden daher nicht gleichzeitig ausgeführt, sondern mit einer Zeitdifferenz.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß, wenn die Abspeicherung in den den Noten "C" und "E" zugeordneten Notenfeststellschal tungseinheiten NT12 und NT4 durchgeführt ist, das Ausgangstor 133 der Zwischenspei eher schaltung 12C von dem Notenspeichersignal MN aufgetastet wird, das von der Notenfest st eil schal tungs einheit NT1 mit der niedrigsten Priorität abgegeben wurde, während das in der Zwischenspeicherschaltung gespeicherte Blocknummern-Codesignal BC1 "1 0 0" den Ausgangsanschlüssen TB1 bis TBjJ zugeführt wird.

Daher wird das 7-Bit-Tastencodesignal "0111100", das die Tastennummer derjenigen Taste (hier der "Cpⁿ-Taste), die zur höchsten Tonbereichsoktave (hier der ersten Oktave) gehört und der höchsten Note unter den betätigten Tasten zugeordnet ist, als Tastencodesignal KC den Ausgangsanschlüssen TN1 bis TN4 und TB1 bis TB3 zugeführt.

Wenn daher eine Speicherschaltung 145 oder mehrere in den Notenfest stell Schaltungseinheiten NT1 bis NT12 die Speicheroperation ausführen, wird das "Irgendeine-Note"-Signal AN der Schrittsteuerschaltung 12E zugeführt. Unter dieser Bedingung folgt der Zustand "3" auf den Zustand "2", während die Schrittsteuerschaltung 12E das Zustandssignal 1.3ST₁ wieder abgibt.

Dieses Zustandssignal 1.3ST,. steuert die Lade transistoren und 182 der Notenfeststellschaltungseinheiten NT1 bis NT12 wieder in den leitenden Zustand, so daß die Kondensatoren CN1 und CN2 wieder aufgeladen werden.

Außerdem wird das Zustandssignal 1.3ST₁ dem Rückführtor 132 der Zwischenspeicherschaltung 12C zugeführt, während das Ausgangssignal der Flipflopschaltung 131 bei Zuführung der ersten Taktimpulse 0_C und 0_D wieder zum Eingangsanschluß zurückgeführt

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wird. Daher speichert die Zwischenspeicherschaltung 12C wieder das gleiche Blocknummern-Codesignal BC1.

In der Notenfeststellschal tungseinheit NT12 für die Note "C" erfolgt die Rückstellung der Speicherschaltung 145 durch die ersten Taktimpulse 0_C und 0_β (weil das Rückführungstor 154 durch das über die Leitung 174 zugeführte O-Signal gesperrt worden ist), während die Notenfeststellschaltungseinheit NT4 für die Note "E" wieder das 1-Signal speichert (weil das Rückführungstor 154 durch das eine "1" darstellende Lesesignal RDS von der der Note "C" zugeordneten Notenfeststellschaltungseinheit NT12 aufgetastet worden ist.

Der Speicherinhalt der Notenfeststellschaltungseinheit NT12 für die Note "C" wird daher im ersten Intervall der Taktimpulse 0p und 0J-J wieder gelöscht, so daß das dem Prioritätstor 147 der Notenfeststellschaltungseinheit NT4 für die Note "E" zugeführte Lesesignal RDS auf "0" umgeschaltet wird. Infolgedessen wird das 1-Ausgangssignal der Notenfeststellschaltungseinheit NT4 für die Note "E" über das Ausgangstor 170 ausgelesen. Daher wird der die Note "E" darstellende Code "0 0 1 0" aus der Leseschaltung 148 ausgelesen.

Daher wird das Tastencodesignal "0 0 1 0 1 0 0", das angibt, daß die der Note "E" und dem ersten Block zugeordnete Taste, d.h. die "E"-Taste, betätigt worden ist, den Ausgangsanschlüssen NT1 bis NT4 und TB1 bis TB3 zugeführt.

Nachdem alle in der Notenfeststellschaltung 12D gespeicherten Noten auf diese Weise ausgelesen worden sind, wird der Speicherinhalt in der Notenfeststellschaltungseinheit NT4 für die Note "E" durch die Taktimpulse 0_n und 0_n gelöscht, so daß das "Irgendeine-Note"-Signal AN eine "0" darstellt. In diesem Falle stellt die Schrittsteuerschaltung 12E den Zustand "2" wieder unter der Bedingung ein, daß das Speicherblocksignal MB von der Blockfeststellschaltung 12B erzeugt worden ist. Das heißt,

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die Schrittsteuerschaltung 12E führt den Leseschaltungen 113 in den Blockfeststellschaltungseinheiten BLO Ms BL7 das Zustandssignal 2ST,, für den Zustand "2" zu. In diesem Falle wird - ähnlich wie im Falle des ersten Blocks, mit der Ausnahme, daß der Speicherinhalt im nullten Block, der bis jetzt noch nicht ausgelesen worden ist, über die Leseschaltung 113 ausgelesen wird - die Nummer des nullten Blocks als Codesignal "0 0 0" in die Zwischenspeieherschaltung 12C eingelesen und der Entladungstransistor 137 durchgesteuert, so daß der Kondensator CB1 entladen wird und die Kondensatoren CN1 und CN2 in der FeststellSchaltungseinheit NT12 für die Note "C" über die Tastenschalter K1 und K2 der Note "C₁" entladen werden, so daß die Speicherschaltungen 145 und 146 in der Notenfeststellschal tungsexnheit NT12 für die Note "C" in den Speicherzustand gebracht werden.

In dieser Betriebsphase wird der Zustand "3" wieder eingestellt, während die in den Sp ei eher schaltungen 145 und 146 gespeicherten Daten sofort über die Leseschaltung 148 als "C"-Note-Codesignal "0 111" ausgelesen werden. Das Tasten-Code-Signal "0 1 1 1 1 0 0 0», das bedeutet, daß die den "C"-Notencode des nullten Blocks aufweisende Taste, d.h. die Taste mit der Note "C", betätigt worden ist, wird daher den Ausgangsanschlüssen TN1 bis TN4 und TB1 bis TB3 zugeführt.

Nachdem diese Operation abgeschlossen ist, ist das Rückführtor 154 in der Speicherschaltung 145 der Notenfeststeilschaltungseinheit NT12 für die Note ¹¹C" gesperrt (weil das über die Leitung 174 zugeführte Lesesignal RDS ein 0-Signal ist). Daher erzeugt die Notenfeststellschaltung 12D kein "Irgendeine-Note"-Signal AN, so daß die Blockfeststeilschaltung 12B kein Speicherblocksignal MB erzeugt und der Zustand "0", also der Hilfszustand, eingestellt wird.

Der Betrieb der verschiedenen Einheiten des Tastencodierers 12, wie der Beginn der Speicheroperationen in den Blockspeichereinheiten BLO bis BL7 und die Übertragung der Signale von den

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Blockfeststellschaltungseinheiten BLO bis BL7 zu den Feststellschal tungseinheiten BT1 bis NT12 wird von einem Schrittsteuersignal gesteuert, das synchron mit einem Haupttakt in der Schrittsteuerschaltung 12E erzeugt wird.

Der Betrieb der Schrittsteuerschaltung 12E wird von einem Startimpuls TC ausgelöst, der von einer Startimpulserzeugungsschaltung 12F erzeugt wird, und danach erzeugt die Schrittsteuerschaltung 12E die oben erwähnten Zustandssignale OST₁, 1ST.*, 2ST^, 2STp und 1.3ST₁ synchron mit den Datenübertragungs-Takt impuls en 0_C und 0_D.

In diesem Ausführungsbeispiel enthält die Startimpulserzeugungsschaltung 12F einen Niederfrequenz-Taktoszillator 181, bei dem es sich beispielsweise um einen Rechteckgenerator handelt, und eine Verzögerungs-Flipflopschaltung 182, die am Ausgang des Oszillators 181 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Oszillators 181 wird dem einen Eingang einer zwei Eingänge aufweisenden UND-Schaltung 183 zugeführt. Das Ausgangssignal der Flipflopschaltung 182 wird über eine Umkehrstufe 184 dem anderen Eingang der UND-Schaltung 183 zugeführt. Die Startimpulserzeugungsschaltung 12F erzeugt daher ein 1-Signal als Startimpuls TC, der von dem Zeitpunkt an, in dem mittels des Taktimpulses 0^ ein 1-Signal in die Flipflopschaltung 182 eingeschrieben wird, bis zu dem Zeitpunkt andauert, in dem es mittels des Taktimpulses 0_D ausgelesen wird, nachdem das Ausgangssignal des Oszillators 181 am Eingang der UND-Schaltung 183 auf "1" angestiegen war.

Die Schwingungsfrequenz des Niederfrequenz-Taktoszillators 181 hängt hauptsächlich von den Bedingungen ab, deren Einhaltung für die Feststellung der Betätigung der Tastatur erforderlich ist. So wird sie derart gewählt, daß sie nicht durch Prellungen beeinfluß wird. Vorzugsweise liegt ihre Periodendauer in der Größenordnung von 200 MikroSekunden bis zu einer Millisekunde .

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Insbesondere ist die Periodendauer der Taktimpulse 0_C und 0_D so kurz gewählt, daß sie ausreicht, eine Umlaufverschiebung der Daten aller Töne, die maximal gleichzeitig erzeugt werden können, durchzuführen. Die Datenübertragungs-Taktimpulse werden von einer Frequenzsignal-Erzeugungsschaltung 13A in einem Kanalprozessor 13 erzeugt, der in Fig. 7 dargestellt ist.

Die Frequenzsignal-Erzeugungsschaltung 13A enthält einen vierstufigen Volladdierer 185 und vier Verzögerungs-Flipflopschaltungen 186, die jeweils mit den Stufen des Volladdierers verbunden sind. Allen Flipflopschaltungen 186 wird ein Haupttaktpuls 0j, mit einer Periodendauer τ von einer MikroSekunde, der von einem nicht dargestellten Haupttaktoszillator erzeugt wird, als Schreibtaktpuls und ein gegenüber dem Haupttaktpuls 0.. um eine halbe Periode verzögerter Haupttaktpuls 0p als Lesetaktpuls zugeführt. Der zeitliche Verlauf dieser Haupttaktimpulse 0.. und 0p ist in Fig. 5 dargestellt. Der Volladdierer 185 antwortet daher, wenn die Flipflopschaltungen 186 in Betrieb sind, in jeder Periode *c der Haupttaktpulse 0,. und 0£, so daß binärhexadezimal-codierte Ausgangssignale (mit den Bitstellenwertigkeiten 1, 2, 4 und 8), die mit der Periode t der Haupttaktpulse 0. und 0p weitergeschaltet werden, über die Ausgangsanschlüsse der Flipflopschaltungen 186 abgegeben werden.

Durch Verknüpfung der binär-hexadezimal-codierten Ausgangssignale läßt sich ein Taktpuls mit einer Periodendauer von 16t und eine Impulsdauer, die gleich der Periodendauer eines Taktimpulses 0₁ ist, erzeugen. In diesem Ausführungsbeispiel werden, wie Fig. 5 zeigt, die ersten Taktimpulse 1Y₁g, die zweiten Takt impulse 2Y^g, die neunten Takt impulse 9Y-jg und die sechzehnten Taktimpulse 16Y₁₆ als Taktpulse verwendet und von den UND-Schaltungen 188, 189, 190 und 191 in der Signalerzeugung sschaltung 13A ausgeblendet. Von diesen Taktimpulsen werden die sechzehnten und zweiten Taktimpulse 16Y₁/- und 2Y₁ g als die Datenübertragungs-Taktimpulse 0_C und 0_D des Tastencodierers 12 verwendet.

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Der Grund für die Erzeugung eines Taktsignals mit einer Periodendauer von 16 t ist der, daß die Anzahl der Töne, die gleichzeitig erzeugt werden können, hier gleich 16 ist. Da dieses elektronische Musikinstrument in einer Reihe 88 Tasten besitzt, wie ein Klavier, können mit den zehn Fingern beider Hände ebensoviele Tasten gleichzeitig betätigt werden, und ferner können von einigen Tasten Töne mit abklingender Schwingung erzeugt werden. Aus diesem Grunde ist es möglich, insgesamt sechzehn Töne gleichzeitig zu erzeugen.

Die Haupttaktpulse 0* und 0p sind in sechzehn Perioden unterteilt. Diese können als Zeitkanäle betrachtet werden, denen jeweils die Daten von gleichzeitig zu erzeugenden Tönen zugeordnet sind, und die zugeordneten Daten (nachstehend auch als die "zugehörigen Daten" bezeichnet) werden in dem jeweiligen Zeitkanal übertragen und verarbeitet. Sodann werden das erste,

zweite, sechzehnte Periodenintervall T^, T^ T^g

des Haupttaktpulses 0^ nachstehend jeweils als erster, zweiter sechzehnter Kanal bezeichnet.

Der Kanalprozessor 13 verarbeitet die Daten jedes Tons synchron mit den Haupttaktpulsen 0₁ und 0p. Damit der Tastencodierer 12 unterscheiden kann, welche Taste betätigt worden ist, benutzt die Schrittsteuerschaltung 12E die Taktsignale 0_C und 0_D, die von der Taktsignalerzeugungsschaltung 13A erzeugt werden, synchron mit den Haupttaktpulsen 0^ und 0p.

Die Synchronisiersignale 16Y^g und 2Y^g werden als Schreibund Lesetaktpulse 0_n und 0-. für die Verzögerungs-Flipflopschaltungen im Tastencodierer 12 verwendet. Jede Verzögerungs-Flipflopschaltung wiederholt daher die Schreib- und Leseoperation alle sechzehn Perioden der Haupttaktpulse 0^ und 0p.

Die Schrittsteuerschaltung 12E enthält einen Schrittzähler 203, der aus zwei Verzögerungs-Flipflopschaltungen 201 und 202 besteht, denen der Schreibtaktpuls 0_C und der Lesetaktpuls 0_D

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zugeführt wird, und einer Torschaltung 204, die das Weiterschalten des Schrittzählers und die Bildung der Zustandssignale in Abhängigkeit vom Schrittschaltzustand steuert.

Die Torschaltung 204 wird durch den Startimpuls TC gestartet, der ihr von der Startimpulserzeugungsschaltung 12F zugeführt wird, und empfängt das "Irgendein-Block"-Signal AB und das Speicherblocksignal MB von der Blockfeststeilschaltung 12B sowie das "Irgendeine-Note"-Signal AN von der Notenfeststellschaltung 12D, um dadurch die vier Zustände einzustellen: das heißt, den Zustand "0" (oder Hilfszustand), den Zustand "1" (in dem ein Block festgestellt wird, zu dem eine betätigte Taste gehört), den Zustand "2" (in dem die Note einer Taste, die zu dem festgestellten Block gehört, aus den betätigten Tasten festgestellt wird) und den Zustand "3" (in dem in Abhängigkeit von den Block- und Notenfeststellungsergebnissen ein Tastencode erzeugt wird).

Diese Zustände, die in der Tabelle 2 nachstehend angegeben sind, werden von den Ausgangssignalen Q der Flipflopschaltungen 201 und 202 sowie den invertierten Ausgangssignalen Q dieser Flipflopschaltungen über Umkehrstufen 205 und 206 eingestellt.

Tabelle 2

	Q Q	Zustände	"0"	»i tt	ι«2»	ti -xu
Ausgangssignale des Flipflop 201	Q Q	0 1	0 1	1 0	1 0
Ausgangssignale des Flipflop 202	0 1	1 0	0 1	1 0

Wenn der Startimpuls TC der Schrittsteuerschaltung 12E zugeführt wird, die sich im Zustand "0" befindet (dem Hilfszustand, in dem die Ausgangssignale Q der Flipflopschaltungen 201 und

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202 jeweils O-Signale sind), wird der Startimpuls TC einem UND-Tor 207 in einer Zustandssteuerschaltung 206 der Torschal tung 204 zugeführt. Da hierbei die 1-Ausgangssignale Q der Flipflopschaltungen 201 und 202 als weitere Eingangsbedingungen zugeführt werden, erzeugt das UND-Tor 207 ein 1-Signal, das der ersten Flipflopschaltung 202 über ihr Eingangs-ODER-Tor 212 zugeführt wird.

Mit Hilfe der Schreib- und Lesetaktimpulse 0_C und 0_D werden daher die Daten "0" und "1" in den Flipflopschaltungen 201 und 202 gespeichert, so daß der Zustand "1" eingestellt ist. Dabei werden das Ausgangssignal Q der Schaltung 201 und das Ausgangssignal Q der Schaltung 202 einem UND-Tor 217 der Zustandssignalerzeugungsschaltung 214 zugeführt, so daß diese das Zustandssignal IST^ für den Zustand "1" erzeugt.

Die Blockfeststeilschaltung 12B wird daher durch das Zustandssignal 1ST_xJ betätigt, so daß sie den Block feststellt und speichert, zu dem die betätigten Tastenschalter des Tastenschaltkreises 12A gehören. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß, wenn in irgendeinem der Blöcke eine Taste betätigt wird, das "Irgendein-Block"-Signal AB zur Schrittsteuerschaltung 12E zurückgeführt wird, und daß, wenn irgendeine der Blockfeststellschaltungseinheiten BLO bis BL7 die Speicheroperation ausführt, das Speicherblocksignal MB zur Schrittsteuerschaltung 12E zurückgeführt wird.

Bei der Rückführung des Signals AB zur Schrittsteuerschaltung 12E wird es einem UND-Tor 217 (dem das Ausgangssignal Q der Schaltung 201 und das Ausgangssignal Q der Schaltung 202 zugeführt worden ist) der Schrittsteuerschaltung 12E zugeführt, während das 1-Ausgangssignal des Tors 211 einem Eingangs-ODER-Tor 213 der Schaltung 201 zugeführt wird. Da ferner der Startimpuls TC dem UND-Tor 207 in der Zustandssteuerschaltung nicht zugeführt worden ist, wird das O-Ausgangssignal dem Eingangs-ODER-Tor in der Schaltung 202 zugeführt.

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Die 1- und O-Signale werden in den Schaltungen 201 und 202 mittels der Taktimpulse 0_C und 0-q der nächsten Periode gespeichert, so daß der Zustand "2" eingestellt wird.

Das erste Zustandssignal 2ST. für den Zustand "2" wird vom UND-Tor 216 der Zustandssignalerzeugungsschaltung 214 erzeugt, so daß für den Fall, daß das Speicherblocksignal MB der Blockfeststellschaltung 12B zugeführt wird, das zweite Zustandssignal 2ST₂ für den Zustand "2" vom UND-Tor 218 abgegeben wird.

Das erste Zustandssignal 2ST_-. des Zustands "2" wird der Leseschaltung 113 in der Blockfeststellschaltung 12B zugeführt, so daß die Nummer eines Blocks, der unter den gespeicherten Blöcken die höchste Priorität hat, codiert und in die Zwischenspeicherschaltung 12C eingelesen wird, während das Signal der Note der betätigten Taste der Notenfeststellschaltung 12D über die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 114 und über den Tastenschaltkreis 12A zugeführt wird. Das zweite Zustandssignal 2ST₂ wird dagegen den beiden Speicherschaltungen 145 und 146 zugeführt und darin gespeichert.

Wenn die Note im Zustand "2" in der Notenfeststellschaltung 12D gespeichert ist, wird das Signal AN zur Schrittsteuerschaltung 12E zurückgeführt und einem UND-Tor 209 der Zustandssteuerschaltung 206 zugeführt. Daher werden die beiden 1-Signale in den Schaltungen 201 und 202 über die Eingangs-ODER-Tore 212 und 213 mittels der Taktsignale 0_C und 0_D der nächsten Taktperiode zugeführt, so daß der Zustand "3" eingestellt wird.

Hierbei wird in der Notenfeststellschaltung 12D die Nummer einer Note, die unter den gespeicherten Noten die höchste Priorität aufweist, über die Leseschaltung 148 codiert und den Ausgang sanSchlussen TN1 bis TN4 zugeführt.

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Gleichzeitig wird die Blocknummer zum Ausgangsanschluß der Zwischenspeicherschaltung 12C ausgelesen und den Ausgangsanschlüssen TB1 bis TB3 zugeführt. Daher wird das Tastencodesignal KC den Anschlüssen TB1 bis TB3 und TN1 bis TN4 zugeführt.

Andererseits wird im Zustand "3" das Ausgangssignal Q der Schaltung 202 der Schrittsteuerschaltung 12E wieder als das den Zustand "i»-"3" einstellende Zustandssignal 1.3ST₁ erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird der Eingabe-Ausgabe-Schaltung 149 in der Notenfeststellschaltung 12D zugeführt, so daß der Zustand der Notenfeststellsignalübertragung von der Blockfeststellschaltung 12B zur Notenfeststellschaltung 12D zurückgesetzt wird. Gleichzeitig wird das Signal 1.3ST.. der Zwischenspeicherschaltung 12C zugeführt, um deren Speicherinhalt zu erneuern.

Wenn die Anzahl der in der Notenfeststellschaltung 12D gespeicherten Noten gleich eins ist, werden die beiden Speicherschaltungen 145 und 146 im Zustand "3" zurückgesetzt bzw. gelöscht, so daß die Zuführung des Signals AN unterbrochen wird. Das Ausgangssignal des Tors 209 in der Zustandssteuerschaltung 206 der Schrittsteuerschaltung 12E wechselt daher auf "0".

Wenn nur ein Block in der Blockfeststellschaltung 12B gespeichert worden ist, ist das Speicherblocksignal MB im Zustand "3" ein O-Signal. Das UND-Tor 210 der Zustandssteuerschaltung 206 liefert daher kein 1-Signal, so daß den Schaltungen 201 und 202 ein O-Signal zugeführt wird.

Andererseits werden die Schaltungen 201 und 202 so eingestellt, daß sie O-Signale speichern, und zwar mittels der Schreib- und Lesetaktimpulse 0„ und 0~ in der nächsten Taktperiode, so daß wieder der Zustand "0" oder Hilfszustand eingestellt wird.

Wenn zwei oder mehr Blöcke in der Blockfeststellschaltung 12B gespeichert wurden, selbst wenn dies im Zustand "3" geschah,

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der sich auf nur einen Block bezieht, wird die Zuführung des Speicherblocksignals fortgesetzt, so daß das Tor 210 der Zustandssteuerschaltung 206 ein 1-Signal abgibt und der Schaltung 201 zuführt.

Die Schaltungen 201 und 202 speichern daher mittels der Schreibund Lesetaktimpulse 0„ und 0_D in der nächsten Taktperiode jeweils ein 1- und ein O-Signal, so daß das Tor 216 der Zustandssignalausgabeschaltung 214 das Zustandesignal 2ST^ für den Zustand "2" ausgibt. Daher wird der Zustand "2" und danach, ähnlich wie im oben beschriebenen Fall, der Zustand "3" mittels der nächsten Lese- und Schreibtaktimpulse 0„ und 0_D eingestellt.

Diese Operation wird solange wiederholt, bis alle in der Blockfeststellschaltung 12B gespeicherten Blöcke eliminiert sind, und danach wird die Zuführung des Speicherblocksignals MB von der Blockfeststellschaltung 12B im Zustand "3" unterbrochen und der Zustand "0" mittels der Taktimpulse 0„ und 0·^ der nächsten Taktperiode eingestellt.

Obige Beschreibung betrifft den Fall, daß mehrere Blöcke festgestellt wurden. Wenn in einem Block nur eine Note festgestellt wurde, wird der Zustand "3" solange beibehalten, bis alle festgestellten Noten in der Notenfeststellschaltung 12D ausgelesen worden sind.

Im einzelnen wird im Zustand "3" die Zuführung der Signale AN aus der Notenfeststellschaltung 12D weiterhin fortgesetzt, so daß das Tor 209 der Zustandssteuerschaltung 206 ständig ein 1-Signal abgibt. Der Zustand "3" bleibt daher selbst dann weiter bestehen, wenn die Taktimpulse 0_C und 0_D der nächsten Taktperiode eintreffen.

Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, führt die Schrittsteuerschaltung 12E ihre Schrittschaltoperation wie folgt aus: a) Wenn nur eine Taste betätigt wird, wird die folgende zyklische Operation ausgeführt: Zustände "0"-->"1"-^ »2"-V3"-?"0" .

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b) Wenn mehrere Tasten (Noten oder Töne) eines Tastenblocks betätigt worden sind, wird der Zustand "3" solange aufrechterhalten, bis alle Noten wie folgt ausgelesen worden sind: "0"-y"1" -^ "2" '*■»■ "3" "3" -» "0".

c) Wenn nur eine Taste aus mehreren Blöcken betätigt worden ist, wird die Zustandsfolge "2" -9· "3"-* "2" solange wiederholt, bis die Leseoperationen bezüglich aller Blöcke wie folgt abgeschlossen sind: Zustände "0" -^"1" -9· "2" -^"3"-9- «2» —^ »3» ...... "2" ' ^"3" —^¹¹Q".

d) Wenn bei mehreren Blöcken jeweils mehrere Noten gespeichert worden sind, werden die Dreier-Zustandsaufrechterhal-

tungsoperation ("3" -=*■ "3" "3") und die zyklische Zu-

standsweiterschaltoperation ("2"-*"3" -^"2") wie folgt kombiniert: "0" -^ "1" ->"2"-^("3"-> "3" "3")-^ "2" -*?

Neben dem oben beschriebenen Aufbau weist die Schrittsteuerschaltung 12E eine Taste-Aus-Feststelltaktsignalausgabeschaltung 220 auf. Um festzustellen, ob eine Tastenfreigabeoperation mit Bezug auf die Erzeugung des Tastencodesignals KC im Tastencodierer 12 erfolgt ist, wird dem Kanalprozessor 13 ein Taste-Aus-Feststelltaktsignal X zugeführt.

Die Taste-Aus-Feststelltaktsignalausgabeschaltung 220 enthält UND-Tore 221 und 222, die den Startimpuls TC von der Startimpulserzeugungsschaltung 12F erhalten. Bei Erhalt des Ausgangssignals Q der Flipflopschaltungen 201 und 202 und eines Ausgangssignals TMO über den Zählabschlußausgangsanschluß eines Taktzählers 12G erzeugt das UND-Tor 222 ein 1-Signal bei Erhalt des Startimpulses TC im Zustand "0". Dieses Ausgangssignal wird als das Signal X dem Ausgangsanschluß TX und als Zählstartimpuls TMI dem Taktzähler 12G über eine ODER-Schaltung 223 zugeführt. In diesem Falle führt der Zähler 12G jedesmal, wenn ihm die Taktimpulse 0_C und 0_D zugeführt werden, die Addition einer Eins aus, wobei er während dieser Additionsoperation als Ausgangssignal TMO ein O-Signal abgibt.

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In der Ausgabeschaltung 220 wird dieses O-Signal TMO von einer Umkehrstufe 224 invertiert und dann dem UND-Tor 221 zugeführt. Die 1-Additionsoperation wird daher durch die Zuführung eines 1-Signals zum Zähler 12G über das ODER-Tor 223 bei Erhalt des Startimpulses TC von der Startimpulserzeugungsschal tung 12F durchgeführt. Diese Zähloperation wird jedesmal wiederholt, wenn die Startimpulserzeugungsschaltung 12F den Startimpuls TC erzeugt. Wenn die aus sechzehn Taktperioden des Ausgangssignals des Niederfrequenzoszillators 181 bestehende Taktperiode abgelaufen ist, liefern daher alle Bitausgänge des Zählers 12G und auch der Ausgang TMO ein 1-Signal, und danach wird die Zähloperation über das UND-Tor 221 unterbrochen und das Eintreffen des Startimpulses im nächsten "0"-Zustand abgewartet.

Im Taktzähler 12G bezeichnet 226 einen 4-Stufen-Volladdierer, 227 vier an die vier Stufen des Volladdierers 226 angeschlossene Verzögerungs-Flipflopschaltungen zur Ausführung einer Speicheroperation mit Hilfe der Schreib- und Lesetaktimpulse 0_C und 0_D, und 228 ein Ausgabe-UND-Tor, das die Ausgangssignale der Flipflopschaltungen 227 erhält und das Ausgangssignal TMO liefert, wenn alle Eingänge mit einem 1-Signal belegt sind.

Die Wirkungsweise des Tastencodierers 13 läßt sich in Form des in Fig. 6 dargestellten Flußdiagramms zusammenfassen.

Der Schritt 235 dient zur Einstellung des Zustande "0", in dem die Kondensatoren CB1 in der Blockfeststellschaltung 12B durch das Zustandssignal OST. der Schrittsteuerschaltung 12E im entladenen Zustand gehalten werden und der Hilfszustand als ganzes aufrechterhalten bleibt.

Im Schritt 236 wird geprüft, ob TC = 1 ist oder nicht, d.h. ob der Startimpuls TC von der Startimpulserzeugungsschaltung 12F erzeugt worden ist oder nicht. Wenn der Startimpuls TC nicht

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erzeugt worden ist, -wird der Zustand "0" beibehalten. Wenn jedoch die Erzeugung des Startimpulses bestätigt wird, geht der Betrieb über zum nächsten Schritt 237.

Der Schritt 237 dient zur Einnahme des Zustands "1". Die Kondensatoren CN1 und CN2 der Notenfeststellschaltung 12D werden vom Zustandssignal 1.3ST. aufgeladen, so daß der Kondensator CB1 der Blockfeststellschaltung 12B über die betätigten Tastenschalter aufgeladen wird. Gleichzeitig wird das Eingangstor 115 der Speicherschaltung 111, die dem Block entspricht, zu dem die Tastenschaltkreise K1 und K2 der Blockfeststellschaltung 12B gehören, von dem "1"-Zustandssignal 1ST₁ aufgetastet, so daß der Ladezustand des Kondensators CB1 in die Speicherschaltung 111 eingespeichert wird. Die gerade betätigte Taste wird daher in dem Block gespeichert, zu dem sie gehört.

Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß im Schritt 238 geprüft wird, ob das "Irgendein-Block"-Signal AB erzeugt worden ist (d.h. ob AB = 1 ist oder nicht). Wenn AB = 1 ist (was bedeutet, daß in irgendeinem der Blöcke eine Taste betätigt worden ist), wird der Betrieb mit dem nächsten Schritt 239 fortgesetzt. Wenn nicht, geht es zurück zum Schritt 235, dem Hilfszustand im Zustand "0".

Der Schritt 239 dient zur Einleitung des Zustands "2". Die Leseschaltung 113 der Blockfeststellschaltung 12B wird vom "2"-Zustandssignal 2ST₁ der Schrittsteuerschaltung 12E betätigt. Die Leseschaltung 113 bewirkt dann das Auslesen eines Blocks mit der höchsten Priorität unter den gespeicherten Blöcken und gibt das Blockcodesignal BC₁ des Blockinhalts aus. Gleichzeitig wird der an die Blockfeststellschaltungseinheit angeschlossene Kondensator CB1, der seine Leseoperation ausgeführt hat, entladen. Dabei werden die über die Tastenschalter K1 und K2 mit diesem Kondensator CB1 verbundenen Kondensatoren CN1 und CN2 der Notenfeststellschaltung

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ebenfalls über den Verbindungskreis entladen. Andererseits werden die Entladezustände der Kondensatoren CN1 und CN2 in die beiden Speicherschaltungen 145 und 146 der Notenfeststeil schaltung 12D mittels des Zustandssignals 2ST₂ der Schrittsteuerschaltung 12E eingeschrieben.

Dann wird im Schritt 240 geprüft, ob das Speicherblock-Fest st eil signal M3 aus der Blockfeststellschaltung 12B zur Schrittsteuerschaltung 12E übertragen wird (d.h. irgendeiner der Blöcke gespeichert ist). Ferner wird im Schritt 241 geprüft, ob das ⁿIrgendeine-Note"-Feststellsignal AN aus der Notenfeststeilschaltung 12D zur Schrittsteuerschaltung 12E übertragen wird (d.h. irgendeine Note gespeichert ist). Danach geht es mit dem Schritt 242 weiter. Wenn jedoch im Schritt 240 MB nicht gleich 1 war, liegen keine zu verarbeitenden Speicherdaten vor, so daß wieder mit dem Schritt 235, im Hilfszustand, begonnen wird.

Der Schritt 242 dient zur Bildung des Zustands "3". Hierbei liest die Notenfeststeilschaltung 12D die in ihr gespeicherten Noten aus, und zwar in absteigender Prioritätsfolge. Gleichzeitig werden die Kondensatoren CN1 und CN2 der Notenfeststellschaltung 12D vom Zustandssignal 1.3ST₁ aufgeladen, so daß der Eingang der Notenfeststellschaltung 12D gesperrt wird. In diesem Takt führen die Speicherschaltungen 145 und 146 der Notenfest st eil schaltung 12D die Leseoperation aus, wobei die Noten codiert und über die Leseschaltung 148, mit der Note beginnend, die in der Prioritätsreihenfolge die höchste Priorität aufweist, ausgelesen werden.

Diese Operation wird solange wiederholt, wie die Abwesenheit irgendeiner Note AN im Schritt 243 bestätigt wird (d.h. nach dem Schritt 243 beginnt die Operation wieder mit dem Schritt 242). Wenn jedoch AN = 1 nicht vorliegt, bedeutet dies, daß die Speicherleseoperationen bei allen gespeicherten Noten in der Notenfeststellschaltung 12D abgeschlossen sind. Die Operation geht dann mit dem nächsten Schritt 244 weiter.

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Dieser Schritt 244 dient zur Prüfung, ob MB = 1 ist oder nicht. Wenn MB = 1 ist, bedeutet dies, daß die zu verarbeitenden Blockdaten noch in der Blockfeststellschaltung 12B vorhanden sind. Daher kehrt die Operation wieder zum Schritt 239 zurück, in dem die Blockdaten verarbeitet werden. Wenn dagegen MB = 1 nicht vorliegt, dann gibt die Schrittsteuerschaltung das "O"-Zustandssignal OST₁ ab. Damit sind alle Operationen abgeschlossen, so daß der Schritt 235 bzw. der Hilfszustand eingenommen wird.

Die oben beschriebene Operation wird jedesmal wiederholt, wenn der Startimpuls TC von der Startimpulserzeugungsschaltung 12F abgegeben wird.

Zusammen mit dem Startimpuls TC wird das Taste-Aus-Feststell-Taktsignal X mittels des Startimpulses TC nach Maßgabe der folgenden Schritte und zusammen mit der oben beschriebenen Ausgabeoperation des Tastencodesignals KC ausgegeben.

Das heißt, zunächst wird im Schritt 245 der Startimpuls TC, der von der Startimpulserzeugungsschaltung 12F erzeugt worden ist, vom Zähler 12G gezählt, und wenn ein Überlaufsignal TMO auftritt, wird dies im Schritt 246 festgestellt und die Operation mit dem Schritt 247 fortgesetzt.

Bei dieser Operation unterbricht die Schrittsteuerschaltung 12E die Abgabe des 1-Additionssignals TMI an den Zähler 12G.

Wenn in diesem Falle die Schrittsteuerschaltung 12E einen Zustand einnimmt, in dem das Zustandssignal OST₁ erzeugt werden kann, wird dies im Schritt 248 festgestellt, und der Takt, in dem der Startimpuls TC abgegeben worden ist, wird im Schritt 249 bestätigt. Nach dieser Bestätigung erzeugt die Schrittsteuerschaltung 12E das Taste-Aus-Taktsignal X im nächsten Schritt 250.

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Nach Abschluß der Erzeugung des Signals X kehrt die Operation zum Schritt 245 zurück, um wieder mit dem Zählen des Startimpulses TC zu beginnen.

Wenn daher die gezählte Anzahl der Startimpulse TC nach der Erzeugung des Tastencodesignals KC den Wert 15 erreicht, wird das Taste-Aus-Taktsignal X erzeugt, nachdem das Tastencodesignal KC erzeugt worden ist.

1-3) Kanalprozessor

Der Kanalprozessor 13 bewirkt die Zuordnung der Daten gleichzeitig zu erzeugender Töne zu den Kanälen eins bis sechzehn, daß sie einer nach dem anderen darin gespeichert werden und daß die so gespeicherten Daten nacheinander synchron mit den Haupttaktimpulsen 0.. und 0₂ ausgegeben werden. Der Kanalprozessor 13 ist in den Fig. 7A bis 7C ausführlicher dargestellt. Die Anzahl der Speicherkanäle (sechzehn in diesem Ausführungsbeispiel) ist gleich der Maximalzahl der gleichzeitig erzeugten Töne, und wenn einer der Kanäle keine Speicherdaten enthält (nachstehend als "leerer" Kanal bezeichnet), werden neue Tastencodedaten aus dem Tastencodierer 12 in den leeren Kanal eingeschrieben. Die so gespeicherten Tastencodedaten werden solange nicht gelöscht, wie die entsprechende Taste der Tastatur niedergedrückt wird. Ferner werden die Tastencodedaten, selbst nachdem die Taste freigegeben wird, wenn der Ton abklingen soll, nicht gelöscht, bevor die Amplitude des Abklingteils einen vorbestimmten Wert erreicht hat.

Die Speicherung der Tastencodedaten im Kanalprozessor 13 erfolgt dynamisch, und zwar in der Weise, daß die Daten der Kanäle eins bis sechzehn mittels der Haupttaktimpulse 0. und 0₂ zyklisch und seriell in Umlauf gehalten werden. Die Daten der Kanäle eins bis sechzehn werden an einer bestimmten Stelle der Umlaufschleife abgetastet, so daß sie nacheinander ausgelesen werden, jedesmal wenn ein Umlauf der sechzehn Kanäle beendet

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ist. Der Inhalt der Kanäle wird daher mit einer Periode ausgelesen und geprüft, die gleich sechzehn Perioden der Haupttaktimpulse 0^ und 0₂ ist.

Der Kanalprozessor 13 enthält eine Abtast- und Halteschaltung 13B, eine Tastencodespeicherschaltung 13C, eine Tastencodevergleichssteuerschaltung 13D, eine Tastenbetätigungs-Unterscheidungsschaltung 13E, eine Taktsteuerschaltung 13F und eine Abbrechschaltung 13G.

Die Abtast- und Halteschaltung 13B bewirkt die Aufnahme und kurzzeitige Speicherung des 7-Bit-Tastencodesignals KC aus dem Tastencodierer 12, des Taste-Aus-Taktsignals X und eines zweiten Tastenschalterbetätigungssignals KAp. Die Tastencodespeicherschaltung 13C bewirkt die selektive Zuordnung des empfangenen Tastencodesignals KC zu den sechzehn Kanälen. In der Tastencodevergleichssteuerschaltung 13D wird das in der Abtast- und Halteschaltung 13B zwischengespeicherte Tastencodesignal mit dem Inhalt der Kanäle in der Tastencodespeicherschaltung 13C verglichen, und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis wird ein Steuerzustandssignal ausgegeben. Die Tastenbetätigungs-Unterscheidungsschaltung 13E bewirkt die Gewinnung der Daten bezüglich der Tastenberührung. Die Taktsteuerschaltung 13F bewirkt die Befehligung und Steuerung des Taktes, in dem der Empfang, die Speicherung und der Vergleich der Daten von den oben beschriebenen Elementen bewirkt werden sollte. Wenn kein leerer Kanal verfügbar ist und neue Tastencodedaten zugeführt werden, ersetzt die Abbrechschaltung 13G die alten Tastencodedaten durch die neuen.

Die Abtast- und Halteschaltung 13B bewirkt die Zuführung des Tastencodesignals KC (das aus den Bits N1 bis N4 des Notencodesignals NC und den Bits B1 bis B3 des Blockcodesignals BC besteht) aus dem Tastencodierer 12, des Taste-Aus-Feststelltaktsignals X und des zweiten Tastenschalterbetätigungs-Feststellsignals KA₂ über die Torschaltungen 231 zu den jeweiligen Speicherelementen 232, um sie darin zu speichern.

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In diesem Aus führung st> ei spiel sind die Torschaltungen 231 Feldeffekttransistoren. Wenn die Torschaltungen 231 von den Taktsignalen 1Y₁ g (Fig. 5) des ersten Kanals in einer Synchronisationssignalerzeugungsschaltung 13A (Fig. 7C) gleichzeitig aufgetastet werden, werden die ihnen zugeführten 1- oder 0-Signale in den Speicherelementen 232 gespeichert.

Die auf diese Weise in den Speicherelementen 232 gespeicherten Daten bleiben solange gespeichert, bis das Taktsignal 1Y-Jg des nächsten Zyklus eintrifft. Wenn dann die zugeführten Daten gleich sind, bleibt der Speicherinhalt der Speicherelemente unverändert. Wenn jedoch das Tastencodewort geändert worden ist, ändern sich die Speicherzustände der Speicherelemente, in denen die geänderten Bits gespeichert sind.

Die in den Speicherelementen 232 gespeicherten Bits des Tastencodesignals KC werden Zwischenspeicherschaltungen 233 in einer Tastencodespeieherschaltung 13C parallel zugeführt. Die Zwischenspeicherschaltungen 233 bestehen aus Verzögerungs-Flipflopschal tungen, in die das Einschreiben mittels des Taktsignals 9Y₁ g (Fig. 5) des neunten Kanals der Synchronisationssignalerzeugungsschaltung 13A und das Einlesen mittels des Taktsignals IY-15 (Fig· 5) des ersten danach angeschlossenen Kanals bewirkt wird.

Nachdem der Haltezustand der in die Abtast- und Halteschaltung 13B eingeschriebenen Daten durch das erste Taktsignal 1Y^g stabilisiert worden ist, werden die stabilisierten Daten durch das Taktsignal 9Y₁ g in die Zwischenspeicherschaltung eingelesen und durch das Taktsignal 1Y₁g des zweiten Zyklus ausgelesen. Selbst wenn daher der entgegengesetzte Binärwert durch das Taktsignal 1Y-Ig des zweiten Zyklus in der Abtast- und Halteschaltung 13B gespeichert wird, bleibt der Speicherzustand für mindestens eine Periode solange unverändert, bis das Taktsignal 1Y^ des dritten Zyklus auftritt. Die in den Zwischenspeicherschaltungen 233 gespeicherten Daten werden über

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UND-Tore 235 und ODER-Tore 236 in einer Eingangstorschaltung 234 aus den Kanälen eins "bis sechzehn in leere Kanäle übertragen und darin während einer Periode des Taktsignals lY-ig» wie erforderlich, gespeichert.

Eine Speicherschaltungseinheit 237 besteht aus sieben sechzehnstufigen 1-Bit-Schieberegistern RG1 bis RG7, die jeweils den Bits des Tastencodes KC entsprechen. In jeder Stufe des Schieberegisters wird der Inhalt der vorhergehenden Stufe mittels des ersten Haupttaktimpulses 0^ eingeschrieben und der Speicherinhalt mittels des zweiten Haupttaktimpulses 0₂ ausgelesen. Der Inhalt der sieben Schieberegister RG1 bis RG7 wird daher gleichzeitig durch die Haupttaktimpulse 0* und 0p um eine Stufe verschoben. Die Ausgangssignale der sechzehnten Stufe werden dem Eingang der ersten Stufe über das Umlauf-UND-Tor 238 und das ODER-Tor 236 in der Eingangstorschaltung 234 wieder zugeführt, so daß der Speicherinhalt aller Stufen umläuft und auf diese Weise dynamisch gespeichert bleibt. Der Inhalt gleicher Stufen (der sechzehn Stufen) der Register RG1 bis RG7 stellt daher in jedem Augenblick den 7-Bit-Tastencode für einen Kanal dar. So stellt beispielsweise der Inhalt der ersten Stufen der Register RG1 bis RG7 den Ein-Ton-7-Bit-Tastencode KC dar. Die Speicherschaltungseinheit 237 speichert daher den Tastencode KC für die sechzehn Töne oder die maximale Anzahl gleichzeitig erzeugter Töne.

Die Ausgangssignale der sechzehnten Stufen der Schieberegister RG1 bis RG7 werden den Ausgangsanschlüssen WN1 bis WB3 zugeführt, so daß die Ausgangssignale immer dann, wenn sie die sechzehn Stufen durchlaufen haben, über die Tastencode-Ausgangsanschlüsse WN1 bis WB3 ausgelesen werden. Die den Ausgangsanschlüssen WN1 bis WB3 zugeführten Speicherdaten werden daher als gleichzeitige Tonerzeugungs-Tastencodesignale ausgegeben, die durch eine Zeitmultiplex-Codierung der Tastencodes KC der gleichzeitig zu erzeugenden Töne gebildet werden.

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Ferner werden die Ausgangs signale der Register RG1 Ms RG4, in denen der Notencode NC aus den Registern RG1 bis RG7 speicherbar ist, als erstes Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignal TK1 dem Ausgangsanschluß WTK1 über das ODER-Tor 239 zugeführt. Wenn das ODER-Tor 239 ein 1-Signal überträgt, wird dieses als Belegt-Signal A1 benutzt (was bedeutet, daß in dem Kanal, der die sechzehn Stufen durchlaufen hat, Daten gespeichert sind, d.h. es sich nicht um einen leeren Kanal handelt).

Die Speicherung der Daten der Zwischenspeicherschaltungen 233 in den Kanälen der Speicherschaltungseinheit 237 durch selektive Zuordnung erfolgt durch die Steuerung der UND-Tore 235 und der Rückführ-UND-Tore 238 in der Eingangstorschaltung 23 mittels eines Setzsignals S und eines Rücksetzsignals R aus der Taktsteuerschaltung 13F. Die Taktsteuerschaltung 13F bewirkt die Erzeugung des Setzsignals S oder des Rücksetzsignals R in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Koinzidenz zwischen dem Inhalt des vom Tastencodierer 12 zugeführten Tastencodes und dem Inhalt des in den Kanälen der Speicherschaltungseinheit 237 gespeicherten Inhalts des Tastencodes KC„

Der Vergleich zwischen den Daten vom Tastencodierer 12 und den in der Sp ei eher schaltungs einheit 237 gespeicherten Daten geschieht in einer Tastencode-Vergleichssteuerschaltung 13D, die eine Tastencode-Vergleichsschaltung 240 und eine Koinzidenzkanal-Speicherschaltung 241 enthält.

Die Tastencode-Vergleichsschaltung 240 enthält Exklusiv-ODER-Schaltungen 242. Die Bits N₁ bis B, des Tastencodesignals KC, das in der Abtast- und Halteschaltung 13B gespeichert ist, werden den einen Eingängen der Exklusiv-ODER-Schaltungen 242 und die Ausgangssignale der jeweiligen Register RG1 bis RG7 ihren anderen Eingängen zugeführt. Die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Schaltungen 242 werden einem Koinzidenzfeststell-Ausgangs-NOR-Tor 243 zugeführt.

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Wenn alle Bits des Tastencodesignals KC mit¹dem in irgendeinem der Register RG1 bis RG7 gespeicherten Inhalt übereinstimmen (beide ein 1-Signal darstellen), gibt die Schaltung 242 ein O-Signal ab. Das NOR-Tor 243 führt daher der Koinzidenzkanal-Speicherschaltung 241 ein Koinzidenz-Feststell-Ausgangssignal in Form eines 1-Signals zu.

Die Koinzidenzkanal-Speicherschaltung 241 besteht aus einem sechzehnstufigen Schieberegister, das, ähnlich wie die Register RG1 bis RG7, von den Haupttaktimpulsen 0₁ und 0p gesteuert wird. Es ist jedoch nicht mit einer Rückführung zwischen der sechzehnten und ersten Stufe versehen, so daß die eingegebenen Daten durch Überlauf nach sechzehn Perioden der Haupttaktsimpulse 0,. und 0₂ (die gleich einer Periode der Taktsignale 1Y₁g bis i6Y-ig sind) verschwinden.

Während die Abtast- und Halteschaltung 13B kontinuierlich das Ausgangssignal des Tastencodierers 12 während einer Periode des Taktsignals 1Y^g mittels dieses Taktsignals 1Y/|g speichert, bewirken die Register RG1 bis RG7 einen Umlauf aller Daten der sechzehn Kanäle während einer Periode des Taktsignals 1Y-]5· Wenn daher in einem Kanal ein mit dem neu zugeführten übereinstimmender Tastencode gespeichert ist, bewirkt die Koinzidenzkanal-Speicherschaltung 241 die Speicherung dieses Kanals, wobei es ihn synchron zur Schiebeoperation der Register RG1 bis RG7 verschiebt.

Man sieht daher, daß die Tastencodevergleichsschaltung 240 einen ihr zugeführten Tastencode KC daraufhin überprüft, ob er mit einem bereits in der Speicherschaltungseinheit 237 gespeicherten Tastencode übereinstimmt. Für den Fall, daß das Tastencodesignal KC noch nicht zugeführt worden ist, wird die Abgabe des Koinzidenzfeststellausgangssignals EQ₁ gesperrt. Das heißt, von einer Tastencodefeststellschaltung 244 wird ein Tastencodefest st eil signal REQ in Form eines O-Signals erzeugt, wenn der Tastencode KC nicht zugeführt wird, und dieses Signal REQ wird über eine Umkehrstufe 246 dem Koinzidenzfeststellausgangs-NOR-

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Tor 243 zugeführt. Solange daher kein Tastencodesignal KC zugeführt wird, bleibt das Ausgangssignal des NOR-Tors 243 ständig ein O-Signal.

Die Tastencodefeststeilschaltung 244 enthält ein ODER-Tor 245, dem von den Ausgängen der Abtast- und Halteschaltung 13B die Notencodebits N^ bis N^ zugeführt werden. Die Schaltung 244 gibt ein Bestätigungssignal DEQ in Form eines 1-Signals ab, wenn das Tastencodesignal KC in der Abtast- und Halteschaltung 13B gespeichert ist.

Das Koinzidenzfeststeilsignal EGL wird einer Schreibsperrschaltung 247 zugeführt, um ein Schreibsperrsignal REG zu erzeugen, das zum Sperren des Einschreibens von Daten in die Tastencodespeicherschaltungseinheit 237 verwendet wird. Die Schreibsperrschaltung 247 enthält eine Koinzidenzspeicherschaltung 248 und eine Schreibendesignalschaltung 249.

In der Koinzidenzspeicherschaltung 248 wird das Koinzidenzfeststellsignal ECL gespeichert, wenn es während einer Periode des Taktsignals 1Y-jg ein 1-Signal darstellt, während das Einschreiben der Daten aus der Zwischenspeicherschaltung 233 in die Speicherschaltungseinheit 237 mittels des Signals EGL gesperrt wird, weil, wenn ein neuer Tastencode in einem der Kanäle der Speieherschaltungseinheit 237 gespeichert ist, der neue Tastencode nicht eingeschrieben zu werden braucht.

Die Koinzidenzspeicherschaltung 248 enthält ein Speicherelement 253 mit einer Verzögerungs-Flipflopschaltung, an deren Ausgang eine Ausgangssignalhalteschaltung 252 angeschlossen ist, die aus einem Schalttransistor 250 und einem Kondensator 251 besteht. Der Koinzidenzspeicherschaltung 248 wird das Koinzidenzfeststellsignal EGL über ein UND-Tor 254 und ein ODER-Tor 255 zugeführt, um dieses Signal mittels der Haupttaktimpulse 0^ und 0o einzuschreiben und auszulesen. Ein am Ausgangsanschluß ausgelesenes 1-Signal wird wieder zum Eingang über das

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UND-Tor 254 lind das ODER-Tor 255 zurückgeführt und auf diese Weise dynamisch gespeichert.

Der Schalttransistor 250 wird durch das dem ersten Kanal zugeordnete Taktsignal 1Y₁₆ nur für die Dauer der Impulsbreite dieses Taktsignals 1Y₁₆ aufgetastet bzw. durchgesteuert, so daß der Inhalt des Speicherelements 253, ein 1- oder ein 0-Signal, in den Kondensator 251 übertragen wird. Gleichzeitig sperrt das Taktsignal 1Y₁₆ das Rückführtor 256 über die Umkehrstufe 257, so daß das Speicherelement 253 zurückgesetzt bzw. gelöscht wird.

Wenn in der Zeit vom Zeitpunkt der Löschung des Speicherelements 253 durch das erste Taktsignal 1Y₁₆ an bis zu dem Zeitpunkt der Zuführung des zweiten Taktsignals 1Y₁₆ das Koinzidenzfeststellsignal EQ₁ in einem der sechzehn Kanäle aufgrund der Überprüfung dieser Kanäle der SpeicherSchaltungseinheit 237 auftritt, wird das Speicherelement 253 gesetzt, so daß der Kondensator 251 durch das zweite Taktsignal 1Υ-ι₆ auf ein 1-Signal aufgeladen wird. Dieser Zustand bleibt bis zum Auftreten des dritten Taktsignals 1Y₁₆ erhalten.

Das festgehaltene bzw. gespeicherte 1-Signal wird einer Taktsteuerschaltung 13F über ein ODER-Tor 258 als Schreibsperrsignal REG zugeführt.

Dem Eingangstor 254 wird von einer Taste-Aus-Speicherschaltung 293 über eine Umkehrstufe 259 ein Taste-Aus-Feststellsignal D1 zugeführt. Wenn die Taste-Aus-Speicherschaltung 293 einen Kanal speichert, bei dem eine Taste ausgeschaltet ist, wird dieser Kanal ausgelesen, und wenn sein Ausgangssignal D1 auf "1" ansteigt, wird das Tor 254 gesperrt.

Die Schreibendeslgnalschaltung 249 ist so ausgebildet, daß nach Abschluß des Einschreibens der Daten aus der Zwischenspeicherschaltung 233 in die Speicherschaltung 237 die Eingangstorschaltung 235 sofort gesperrt und danach keine Fehloperation bewirkt

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wird. Die Schreibendesignalschaltung 249 enthält ein Speicherelement 260, das aus einer VerzÖgerungs-Plipflopschaltung "besteht. Wenn die Taktsteuerschaltung 13F das Setzsignal S erzeugt, wird es von der Schaltung 249 über ein UND-Tor 261 und ein ODER-Tor 262 empfangen und mittels der Haupttaktimpulse 0.. und 0₂ eingeschrieben und ausgelesen. Das ausgelesene 1-Ausgangssignal wird zum Eingang des Speicherelements 260 über das ODER-Tor 262 zurückgeführt und auf diese Weise dynamisch gespeichert. Dieser Speicherzustand wird gelöscht, wenn das Taktsignal "16Y^g (bei dem es sich um das letzte Taktsignal handelt, das dem sechzehnten Kanal entspricht) über UND-Tore 261 und 263 und eine Umkehrstufe 264 zugeführt wird.

Das auf diese Weise im Speicherelement 260 gespeicherte 1-Signal wird der Taktsteuerschaltung 13F über das ODER-Tor 258 als Schreibsperrsignal REG zugeführt.

Das beschriebene Eingeben oder Einschreiben der Tastencodedaten aus der Abtast- und Halteschaltung 13B in die Tastencodespeicherschaltungseinheit 237 geschieht mittels des Setzsignals S und des Rücksetzsignals R der Taktsteuerschaltung 13F.

Die Taktsteuerschaltung 13F hat drei Steuerbetriebsarten. In der ersten Steuerbetriebsart wird, wenn in der Tastencodespeicherschaltung 13C einem leeren Kanal ein neuer Tastencode zugeführt wird, dieser Tastencode dem leeren Kanal zugeordnet. Nachstehend wird diese Steuerbetriebsart als "Neue-Taste-Ein-Steuerbetriebsart" bezeichnet.

In der zweiten Steuerbetriebsart werden, wenn die Tastencodespeicherschaltung I3C belegt ist (d.h. kein leerer Kanal vorhanden ist), ein neuer Tastencode zugeführt wird und der Ton, der entsprechend den Daten erzeugt wurde, die in dem Kanal gespeichert sind, in dem der Tastencode der freigegebenen Taste bereits gespeichert ist, abklingt, die in diesem Kanal gespeicherten Daten durch die Daten des neu zugeführten Tastencodes

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ersetzt. Diese Steuerbetriebsart wird nachstehend als "Abbrech-Steuerbetriebsart" bezeichnet.

In der dritten Steuerbetriebsart wird, wenn der abklingende Ton einer freigegebenen Taste einen vorbestimmten Wert unterschreitet, der Speicherzustand desjenigen Kanals, in dem der Tastencode dieser freigegebenen Taste gespeichert ist, zurückgesetzt bzw. gelöscht. Diese Steuerbetriebsart wird daher als "Rücksetz-Steuerbetriebsart" bezeichnet.

Zur Bildung eines Steuersignals in der "Neue-Taste-Ein-Steuerbetriebsart" enthält die Taktsteuerschaltung 13F eine UND-Schaltung 271. Diese UND-Schaltung 271 erhält über eine Umkehrstufe 272 an dem einen Eingang das Belegt-Signal A1 vom ODER-Tor 239 der Tastencodespeicherschaltung 13C und am zweiten Eingang über eine Umkehrstufe 273 das Schreibsperrsignal REG der Schreibsperrschaltung 247 sowie am dritten Eingang das Tastencodeempfangsbestätigungssignal DEQ der Tastencodefeststeilschaltung 244.

Die UND-Schaltung 271 gibt daher nur dann ein 1-Signal ab, wenn das Tor 239 der Tastencodespeicherschaltung 13C kein Belegt-Signal A1 abgibt (der leere Kanal zur letzten Stufe der Speicherschaltungseinheit 237 verschoben ist), ein neues Tastencodesignal KC in der Abtast- und Halteschaltung 13B gespeichert ist (das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 245 ein 1-Signal ist) und die Schreibsperrschaltung 247 kein Schreibsperrsignal REG abgibt (keine Koinzidenz während eines Umlaufs des in der Tastencodespeicherschaltung 13C gespeicherten Codes auftritt). Dieses 1-Signal wird dem UND-Tor 235 der Tastencodespeicherschaltung 13C über das Setzsignal-Ausgangs-ODER-Tor 274 als Auftastsignal und dem Rückführ-UND-Tor 238 über das Rücksetzsignal-Ausgangs-ODER-Tor 275 und die Umkehrstufe 276 als Sperrsignal zugeführt.

Infolgedessen wird das UND-Tor 235 aufgetastet und das UND-Tor 238 gesperrt. Mit Hilfe des nächsten Haupttaktimpulses 0^ wird

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daher der Inhalt der letzten Stufe der Speicherschaltungseinheit 237 vom UND-Tor 238 gesperrt, während der Inhalt der Zwischenspeicherschaltungen 233 "gleichzeitig in die erste Stufe der Speicherschaltungseinheit 237 eingeschriet)en wird.

Wenn das Tor 274 das Setzsignal S abgegeben hat, so daß in die erste Stufe der Speicherschaltungseinheit 237 neue Daten eingeschrieben werden, führt die Schreibendeslgnalschaltung 249 diese Setzoperation mittels der Taktimpulse 0* und 0~ dieser Schreiboperation aus. Wenn daher das Einschreiben der Daten in die Speicherschaltungseinheit 237 abgeschlossen ist, wird das Schreibsperrsignal REG erzeugt, so daß das UND-Tor 271 ein O-Signal erzeugt. Infolgedessen wird das UND-Tor 235 der Tastencodespeicherschaltung 13C gesperrt, während das UND-Tor 238 aufgetastet wird, so daß sie für das Auftreten des nächsten Kanals vorbereitet ist. Die Speicherschaltungseinheit hat daher den neu zugeführten Tastencode dem leeren Kanal zugeordnet und in diesem gespeichert.

Die Taktsteuerschaltung 13F enthält ein UND-Tor 277 zur Bildung eines Taktsignals in der Abbrech-Steuerbetriebsart. Dieses UND-Tor 277 erhält am ersten Eingang ein Abbrech-Signal MTCH von einer Abbrechschaltung 13G und an einem zweiten Eingang das Schreibsperrsignal REG von der Schreibsperrschaltung 247 über eine Umkehrstufe 273 und an einem dritten Eingang das Tastencodeempfangsbestätigungssignal DEQ von der Tastencodefeststellschaltung 244.

Die Abbrech-Schaltung 13G ist so ausgebildet, daß, wenn Tastencodesignale KC, deren Anzahl größer als die Speicherkapazität (oder die Anzahl der Kanäle) der Tastencodespeicherschaltung 13C ist, zugeführt werden, die neu zugeführten Tastencodesignale KC in denjenigen Kanälen gespeichert werden, in denen die Tastencodedaten derjenigen Töne gespeichert sind, die im Begriff sind zu verschwinden, so daß die neu zugeführten Tastencodedaten zwangsläufig gespeichert werden.

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Die Abbrechschaltung 13G enthält eine Minimalwertspeichervergleichsschaltung 280, die einen Minimalwert Q der Hüllensignale erzeugter Töne speichert, die im Zeitmultiplexverfahren synchron mit den Haupttaktimpulsen 0^ und 0» von einem nachstehend beschriebenen Hüllengenerator zugeführt werden, und den Minimalwert Q mit dem Wert E eines nacheinander zugeführten Hüllensignals SKA vergleicht. Wenn ein Hüllensignal ΣΚΑ mit einem Wert E, der kleiner als der gespeicherte Minimalwert Q ist, zugeführt wird, oder wenn E kleiner als Q ist, wird ein Minimalwertfeststellsignal Z in Form eines 1-Signals über ein UND-Tor 281 ausgegeben.

Das Taste-Aus-Feststeilsignal D1, das von der Tastenbetätigungsunterscheidungsschaltung 13E erzeugt wird, wird dem UND-Tor als Auftastsignal zugeführt. Wenn daher der Hüllenwert E kleiner als der Minimalwert Q ist, wird das Minimalwertfeststellsignal Z zu der Zeit ausgegeben, wenn die Daten desjenigen Kanals, dem der Tastencode einer freigegebenen Taste zugeordnet worden ist, aus der Speicherschaltungseinheit 237 der Tastencodespeicherschaltung 13C ausgelesen werden.

Das Minimalwertfeststellsignal Z wird einem Abrufbefehlsanschluß FETCH der Minimalwertspeichervergleichsschaltung 280 zugeführt. Die Schaltung 280 speichert dann als Vergleichsbezugssignal Q das gerade zugeführte Hüllensignal ΣKA anstelle des früheren. Das heißt, die Schaltung 280 speichert den Minimalhüllenwert derjenigen Töne, die den in den sechzehn Kanälen gespeicherten Tastencodes entsprechen.

Das Minimalwertfeststellsignal Z wird als 1-Signal in einer Minimalhüllenwertkanalspeicherschaltung 282 gespeichert, die aus einem sechzehnstufigen Schieberegister besteht, ähnlich wie die Schieberegister RG1 bis RG7 in der oben beschriebenen Speicherschaltungseinheit 237, bewirkt die Schreib- und Leseoperationen mittels der Haupttaktimpulse φ. und 0« und gibt aus der letzten Stufe ein 1-Signal als Abbrechsignal MTCH über ein UND-Tor 283 aus.

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Das Ausgangssignal eines NOR-Tors 284, dem die Ausgangssignale der Stufen eins Ms fünfzehn als Auftastsignale zugeführt werden, wird dem UND-Tor 283 zugeführt. Venn daher die Ausgangssignale der Stufen eins bis fünfzehn alle O-Signale sind (also wenn die Hüllkurve des in den Stufen eins bis fünfzehn gespeicherten Tastencodes den Minimalwert nicht aufweist), das heißt, wenn nur in der sechzehnten Stufe eine "1" gespeichert ist, wird das Abbrechsignal MTCH über das UND-Tor 283 einer Abbrech-Steuerbetriebsart-UND-Schaltung 277 zugeführt.

Wenn daher neue Tastencodedaten in der Abtast- und Halteschaltung 13B gespeichert sind, gibt die Schaltung 277, sofern von der Schreibsperrschaltung 247 kein Schreibsperrsignal REG erzeugt worden ist, ein 1-Signal ab, wenn das Abbrechsignal MTCH zugeführt wird. Dieses 1-Signal wird über ein Setz-ODER-Tor 274 den eingangsseitigen UND-Toren 235 der Tastencodespeicherschaltung 237 zur Auftastung und ferner über das Rücksetz-ODER-Tor 275 und die Umkehrstufe 276 den Rückführ-UND-Toren 238 zugeführt, um diese zu sperren.

Infolgedessen wird der (augenblicklich in der sechzehnten Stufe gespeicherte) Speicherinhalt desjenigen Kanals, für den das Abbrechsignal MTCH erzeugt worden ist, von den Tastencodedaten des gespeicherten Hüllkurvenminimums in die neuen Tastencodedaten geändert, die in der Zwischenspeicherschaltung 233 gespeichert sind, und in die erste Stufe eingespeichert.

Das als Ausgabebedingung für die Minimalwertspeichervergleichsschaltung 280 verwendete Taste-Aus-Feststellsignal D1 wird von der TastenbetätigungsunterScheidungsschaltung 13E erzeugt.

Diese Schaltung 13E enthält zwei Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltungen 291 und 292 sowie eine Taste-Aus-Speicherschaltung 293. Diese Speicherschaltungen 291 bis 293 bestehen aus sechzehnstufigen Schieberegistern, die Schiebeoperationen mittels der Haupttaktimpulse 0.. und 0p ähnlich wie die Speicher-

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Schaltungseinheit 237 ausführen. In den Speicherschaltungen wird der Speicherinhalt der Kanäle über Rückführ-UND-Tore 294, 295 und 296 in Umlauf gehalten und dadurch dynamisch gespeichert.

Die erste Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 291 dient zum Speichern des Speieherinhalts desjenigen Kanals für die Dauer der Tastenbetätigung, dem die der Abtast- und Halteschaltung 13B zugeführten Tastencodedaten zugeordnet sind.

Bei der Reaktion der Tastencodespeicherschaltung 13C auf eine Tastenbetätigung sind zwei Fälle zu unterscheiden: Ein erster Fall, in dem ein Kanal vorhanden ist, in dem die neuen Tastencodedaten mit den bereits gespeicherten übereinstimmen, und ein zweiter Fall, in dem ein derartiger Kanal nicht vorhanden ist. Im ersten Fall wird der Speicherinhalt nicht erneuert, während im zweiten Fall die neuen Daten in einen leeren Kanal eingespeichert werden (oder wenn kein leerer Kanal vorhanden ist, die Daten in dem Kanal mit der Minimalhüllkurve in der Abbrech-Steuerbetriebsart ersetzt werden).

In jedem Falle muß nach der Betätigung einer Taste ein 1-Signal, das die Betätigung der Taste in dem entsprechenden Kanal anzeigt, gespeichert werden.

Zu diesem Zweck bewirkt die erste Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 291 die Speicherung der Taste-Ein-Daten im zugehörigen Kanal synchron mit der Operation der Zuordnung eines Kanals zu den Daten durch die Taktsteuerschaltung 13F der Tastencodespeicherschaltung 13C

Das heißt, zuerst erhält die Speicherschaltung 291 die Daten über das ODER-Tor 297 der Taktsteuerschaltung 13F. Die auf diese Weise neu zugeführten Daten werden in einem leeren Kanal gespeichert. In diesem Fall wird das 1-Signal in diesem leeren Kanal gespeichert, oder wenn die alten Daten durch die neuen Daten in der Abbrechbetriebsart ersetzt werden, wird das 1-Signal in diesem Kanal gespeichert.

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Sodann erhält die Speicherschaltung 291 das Ausgangssignal der UND-Schaltung 298 der Taktsteuerschaltung 13F über das ODER-Tor 297. Die UND-Schaltung 298 erhält das Ausgangssignal DEQ des ODER-Tors in der Tastencodefeststellschaltung und das Koinzidenzspeichersignal EQ der Koinzidenzkanalspeicherschaltung 241, und wenn der Kanal, dessen Speicherinhalt mit den neuen Tastencodedaten übereinstimmt, auf die erste Stufe der Speicherschaltungseinheit 237 zurückgekoppelt wird, bewirkt die UND—Schaltung 298 das Einschreiben und Speichern des 1-Signals in der Speicherschaltung 291.

Das Ausgangssignal der Lösch-UND-Schaltung 299 der Taktsteuerschaltung 13F wird über eine Umkehrstufe 300 dem Rückführ-UND-Tor 294 der ersten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 291 zugeführt. Das Taste-Aus-Feststelltaktsignal X wird der Lösch-UND-Schaltung 299 zugeführt, so daß der Speicherinhalt in allen Kanälen der Speicherschaltung 291 gelöscht wird, wenn das Signal X auf "1" ansteigt.

Somit wird, jedesmal wenn das Signal X der Speicherschaltung 291 zugeführt wird, intermittierend geprüft, ob die Taste mit dem den sechzehn Kanälen zugeordneten Tastencode betätigt worden ist oder nicht.

Wenn die Tastencodedaten in den sechzehn Kanälen der Tastencodespeicherschaltung 13C gespeichert sind, bewirkt die zweite Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 292 die Speicherung des "Ein"-Betätigungszustands des zweiten Tastenschalters K2 (Fig. 3) nach Maßgabe dieses Tastencodes. Ferner wird der Speicherinhalt der sechzehn Kanäle der Speicherschaltung 292 in den sechzehn Perioden der Haupttaktimpulse 0^ und 0₂ zu einem Umlauf veranlaßt, und in diesem Falle werden die über den Ausgangsanschluß ausgelesenen Daten über den Ausgangsanschluß WTK2 der Schaltung 292 als zweites Tastenschalter-"Ein"-Betätigungssignal TK2 ausgegeben.

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Die Zuführung des Speichersignals zur Speicherschaltung 292 wird dadurch bewirkt, daß das Ausgangssignal der zweiten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicher-UND-Schaltung 301 der Taktsteuerschaltung 13F dieser über ein eingangsseitiges ODER-Tor 303 zugeführt wird.

Wenn das zweite Tastenschalter-Betätigungsfeststellsignal KA2 des Tastencodierers 12 und das Ausgangssignal EQ der Koinzidenzkanalspeicherschaltung 241 der UND-Schaltung 301 zugeführt werden, erzeugt diese ein 1-Signal beim Auftreten des zweiten Tastenschalter-Betätigungssignals KA2, wenn die der Abtast- und Halteschaltung 13B zugeführten Tastencodedaten mit den in irgendeinem der Kanäle der Tastencodespeicherschaltungseinheit 237 gespeicherten Daten übereinstimmen.

Wenn daher das Ausgangssignal desjenigen der sechzehn Kanäle, in dem die gespeicherten mit den neu zugeführten Tastencodedaten übereinstimmen, zur ersten Stufe der Speicherschaltung 237 zurückgeführt wird, bewirkt die Speicherschaltung 292 die Speicherung des 1-Signals. Die Speicherschaltung 292 speichert daher vom Zeitpunkt der Betätigung des zweiten Tastenschalters K2 bis zu dessen Freigabe das 1-Signal, das zu dieser Tastenbetätigung gehört, dynamisch. Das Rücksetzsignal R der Taktsteuerschaltung 13F wird dem UND-Tor 295 der Speicherschaltung 292 zugeführt.

Während die Tastencodedaten, die der Abtast- und Halteschaltung 13B zugeführt werden, durch die Betätigung des ersten Tastenschalters K1 gebildet werden, wird das Feststellsignal KA2 durch die Betätigung des zweiten Tastenschalters K2 gebildet. Wenn daher neue Tastencodedaten in der Tastencodespeicherschaltung 13C gespeichert werden, zeigt die Abgabe des 1-Signals über den Ausgangsanschluß WTK1 in bezug auf diesen Speicherkanal den Zeitpunkt an, in dem der erste Tastenschalter K1 eingeschaltet worden ist, während die Abgabe des 1-Signals über den

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Ausgangsanschluß WTK2 den Zeitpunkt anzeigt, in dem der zweite Tastenschalter K2 eingeschaltet wird. Die Zeitspanne zwischen diesen "beiden Zeitpunkten, in denen das Signal TK1 dem Ausgangsanschluß WTK1 und dem Ausgangsanschluß WTK2 zugeführt wird, entspricht daher der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit. Die Daten der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit werden daher in Form der Signale TK1 und TK2 vom Kanalprozessor 13 abgegeben.

Wenn die Betätigung einer Taste, die den der Abtast- und Halteschaltung 13B zugeführten Tastencodedaten entspricht, abgebrochen wird (d.h. wenn der Taste-Aus-Zustand eingenommen wird), speichert die Taste-Aus-Speicherschaltung 293 diesen Kanal.

Die Taste-Aus-Speicherschaltung 293 führt ihre Speicheroperation mittels des Steuersignals aus, das von der Taktsteuerschaltung 13F in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der ersten Tastenschalter-Speicherschaltung 291 erzeugt wird. Das heißt, die Taktsteuerschaltung 13F enthält eine Taste-Aus-Speichersteuerungs-UND-Schaltung 305, der als erstes Eingangssignal das Ausgangssignal TA1 der ersten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 291 über eine Umkehrstufe 306, als zweites Eingangssignal das Belegt-Signal A1 der Tastencodespeicherschaltung 13C und als drittes Eingangssignal das Taste-Aus-Feststelltaktsignal X der Schrittsteuerschaltung 12E zugeführt wird.

Wenn daher das Signal X der UND-Schaltung 305 zugeführt wird, wenn der Kanal, in dem das 1-Signal nicht gespeichert ist, auf den Eingangsanschluß der ersten Schaltung 291 zurückgekoppelt wird (in diesem Falle wird das Speicherausgangssignal TA1 zum O-Signal), gibt die UND-Schaltung 305 das 1-Signal ab, das über das UND-Tor 307 und das ODER-Tor 308 der Schaltung 293 zugeführt und darin gespeichert wird.

Daher prüft die Schaltung 293 jedesmal, wenn ihr das Taktsignal X 2Ugeführt wird, ob die Taste des zugehörigen Tastencodes bei demjenigen Kanal der SpeicherSchaltungseinheit 237, bei dem

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es sich nicht um einen leeren Kanal handelt, freigegeben worden ist oder nicht und speichert das Prüfergebnis.

Jedesmal, wenn das Rücksetζsignal R von der Taktsteuerschaltung 13F abgegeben wird, wird es über eine Umkehrstufe 276 dem UND-Tor 307 und dem UND-Tor 296 zugeführt, so daß der Speicherinhalt der Taste-Aus-Speicherschaltung gelöscht wird.

Der Speicherinhalt der Kanäle der Tastencodespeicherschaltung 13C wird durch das Ausgangssignal einer Lösch-UND-Torschaltung 309 der Taktsteuerschaltung 13F gelöscht, wenn der abklingende Tonschwingungsteil nach der Tastenfreigabe derjenigen Tasten, deren Tastencodes gespeichert sind, vollständig abgeklungen ist.

Die Lösch-UND-Schaltung 309 erhält als erstes Eingangssignal ein Abklingendesignal 2DF, das von den Musiktonsignalbildungseinheiten 7A und 7B erzeugt worden ist, und als zweites Eingangssignal das Taste-Aus-Feststellsignal D1 der Taste-Aus-Speicherschaltung 293. Das 1-Ausgangssignal der Schaltung 309 wird über ein Rücksetztor 275 und eine Umkehrstufe 276 den Rückführ-UND-Toren 238 der Tastencodespeicherschaltung 13C zugeführt, um diese Tore 238 zu sperren.

Andererseits hat das Abklingendesignal 2DF das Abklingende des Tons festgestellt, dessen Tastencode in dem Kanal gespeichert ist, der in der sechzehnten Stufe der Tastencodespeicherschaltung 13c vorgesehen ist, so daß die Rückführung der Daten dieses Kanals nicht bewirkt werden kann und die Daten dieses Kanals gelöscht werden. Dieser Kanal wird daher zu einem leeren Kanal, der wieder zur Zuordnung neuer Daten bereit ist.

¥ie man sieht, bewirkt der Kanalprozessor 13 die Zuordnung mehrerer Tastencodedaten, die ihm nacheinander vom Tastencodierer 12 zugeführt werden, zu den sechzehn Kanälen nach Maßgabe der gleichzeitigen Tonerzeugung, so daß sie gespeichert werden, und ferner die Ausgabe des Inhalts dieser Kanäle als

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Informationssignale im Zeitmultiplexverfahren (d.h. der Tastencodes mehrerer gleichzeitig zu erzeugender Töne) über die Ausgangsanschlüsse ¹WNI bis ΉΒ3.

Die Ausgangsinformationssignale stellen eine Tasteninformation IFK bezüglich eines Tastencodes dar, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Ihre erste Information ist eine Tastencodeinformation KC, die aus einem Notencode NOTE und einem Blockcode OCT besteht, die von der Speicherschaltungseinheit 237 in der Tastencodespeicherschaltung 13C gebildet werden. Die zweite Information ist eine Tastenschalterbetätigungsinformation, die aus einem Taste-Ein-Feststellsignal TK1 bezüglich des ersten Tastenschalters K1 vom ODER-Tor der Tastencodespeicherschaltung 13C und einem Taste-Ein-Feststellsignal TK2 bezüglich eines zweiten Tastenschalters K2 von der zweiten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 292 besteht. Die dritte Information ist eine Taste-Aus-Information, die einen Taste-Aus-Zustand darstellt und aus einem Taste-Aus-Feststell signal TDO besteht, das von der Taste-Aus-Speicherschaltung 293 geliefert wird.

Diese Tasteninformationsteile werden als Parametererzeugungssignale den beiden Parametererzeugungsschaltungen 5A und 5B (in Fig. 1) und der Anfangssteuerschaltung 14 und der Nachberührung sschaltung 15 (Fig. 2) zur Bildung von Tastenbetätigungsinformationen oder Tastenberührungsinformationen IFT zugeführt .

1-4) Anfangssteuerschaltung

Die Anfangssteuerschaltung bewirkt die Diskriminierung einer Tastenbetätigungsgeschwindigkeit, wodurch ein Bedingungssignal erzeugt wird, das zur Erzeugung von Steuerkonstanten der Variablen ^τ _η^(^) und. ^T _na("t) verwendet wird, die sich auf die Amplitude in der oben angegebenen Gleichung (2) beziehen. Die Anfangssteuer schaltung enthält eine Zeitmeßlogikschaltung 14A und eine Variablenschaltung 14B (Fig. 2).

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Die Zeitmeßlogikschaltung 14A bewirkt die Messung und Speicherung der Zeitspanne vom Zeitpunkt des Einschaltens des ersten Tastenschalters K1 bis zum Zeitpunkt des Einschaltens des zweiten Tastenschalters K1 in Übereinstimmung mit dem Kanal für gleichzeitig erzeugte Töne, die im Kanalprozessor 13 gespeichert sind. Die Logikschaltung 14A enthält einen Zeitmessungs-Taktimpulsgenerator 311, einen Addierer 312 und eine Betätigungszeitberechnungsspeicherschaltung 313.

Die Betätigungszeitberechnungsspeicherschaltung 313 besteht aus einem sechzehnstufigen 6-Bit-Schieberegister mit sechs Zeilen aus sechzehnstufigen Schieberegistern. Der Inhalt aller Schieberegister wird gleichzeitig mittels der Haupttaktimpulse 0«j und 0₂ verschoben. Die Register enthalten sechzehn Stufen, entsprechend den sechzehn Kanälen in dem oben beschriebenen Kanalprozessor 13« Die Betätigungszeitberechnungsspeicherschaltung 313 ist daher so ausgebildet, daß sie synchron zur Zuführung der Tasteninformationen zu den sechzehn Kanälen des Kanalprozessors 13 die Tastenbetätigungsgeschwindigkeit für jeden Kanal berechnen und speichern kann.

Der 6-Bit-Addierer 312 ist auf der Eingangsseite der Betätigungszeitberechnungsspeicherschaltung 313 vorgesehen. Die Bit-Ausgangs signale des Addierers 312 werden den Bit-Registern der Speicherschaltung 313 über UND-Tore 314 zugeführt. Der Addierer 312 enthält Halbaddierer als Bit-Additionselemente. Im Addierer 312 werden das einem "1"-Additionseingang 1AD von dem Zeitmeßtaktimpulsoszillator 311 zugeführte 1-Additionssignal und das Ausgangssignal der sechzehnten Stufe der Speicherschaltung 313 addiert, und das Additionsergebnis wird in die erste Stufe der Speicherschaltung 313 übertragen.

In der zum 1-Additionseingang 1AD führenden Leitung liegt ein UND-Tor 315, das vom Ausgangssignal einer Berechnungsstart-UND-Schaltung 316 gesteuert wird. Die UND-Schaltung 316 erhält als erstes Eingangssignal das erste Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignal TK1 bezüglich der sechzehn Kanäle, das in Form

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eines Zeitmultiplexsignals vom Kanalprozessor 13 geliefert wird, und als zweites Eingangssignal das zweite Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignal TK2 über eine Umkehrstufe 317. Wenn daher der erste Tastenschalter K1 eingeschaltet und das Taste-Ein-Feststellsignal TK1 für jede Information in jedem Kanal den Wert "1" annimmt (in diesem Falle ist der zweite Tastenschalter K2 noch nicht eingeschaltet, so daß das zweite Taste-Ein-Feststellsignal TK2 noch "0" ist), führt die Berechnungsstart-UND-Schaltung 316 dem UND-Tor 315 ein 1-Signal zu, so daß dieses aufgetastet wird und danach die UND-Schaltung 316 das UND-Tor 315 solange aufgetastet hält, bis der zweite Tastenschalter K2 eingeschaltet wird und das Taste-Ein-Feststellsignal auf "1" übergeht.

Daher wird dem Addierer 312 das "1"-Additionssignal 1AD vom Zeitmeßtaktimpulsoszillator 311 zugeführt.

Bei dieser Operation wird das Taste-Ein-Feststellsignal TK1 den zwischen dem Addierer 312 und der Betätigungszeitberechnung sspeieherschaltung 313 liegenden UND-Toren 314 zugeführt. Daher addiert der Addierer 312 jedesmal, wenn der Kanalprozessor 13 die Tasteninformation der sechzehn Kanäle überträgt, eine "1" zum Inhalt der Speicherschaltung 313, so daß das Additionsergebnis in der Speicherschaltung 313 gespeichert wird. Auf diese Weise wird als Maß für die Zeitspanne vom Einschalten des ersten Tastenschalters K1 bis zum Einschalten des zweiten Tastenschalters K2 die Anzahl der Betriebszyklen der sechzehn Kanäle der Speicherschaltung 313 im Addierer 312 berechnet und dann gespeichert.

Das Rechenergebnis (das beim Auftreten des Taste-Ein-Signals TK2 vorliegt) wird als binärcodiertes Signal IND über die sechzehn Stufen der Bitregister der Speicherschaltung 313 den Ausgangsanschlüssen U1 bis U32 zugeführt.

Wenn der zweite Tastenschalter K2 eingeschaltet wird, wechselt das Taste-Ein-Feststellsignal TK2 von "O" auf "1", um das UND-

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Tor 316 zu schließen, so daß die Zuführung des "1"-Additionssignals 1AD zum Addierer 312 unterbrochen wird. Der Addierer

312 addiert daher nichts zu den ihm von der Speicherschaltung

313 zugeführten Daten und überträgt sie auf seine Ausgangsseite. Die Daten der Speicherschaltung 313 werden daher über den Addierer 312 und die UND-Tore 314 dynamisch gespeichert, und die auf diese Weise gespeicherten Daten werden nacheinander den Ausgangsanschlüssen U1 bis U32 zugeführt.

Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis die Taste-Ein-Feststellsignale durch die anschließende Tastenfreigabe wieder von "1" auf "0" wechseln. Wenn das Signal TK1 auf "0" wechselt, werden die Tore 314 gesperrt, so daß alle in der Speicherschaltung 313 gespeicherten Bits auf "0" eingestellt werden. Infolgedessen werden auch die Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen U1 bis U32 zu "0". Damit ist die Operation abgeschlossen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Ausgangssignale der Speicherschaltung 313 einer NAND-Schaltung 318 zugeführt, und wenn alle in der Speicherschaltung 313 gespeicherten Bits "1" sind, ist das Ausgangssignal "0". Das O-Ausgangssignal wird dem UND-Tor 316 als Sperrsignal zugeführt. Wenn daher eine Taste sehr langsam betätigt wird, so daß der Zeitmeßbereich der Speicherschaltung 313 überschritten wird, stellen die Ausgangssignale als Meßergebnis die Maximalzeit dar, die anschliessend festgehalten bzw. gespeichert wird.

Das von der Betätigungszeit-Speicherschaltung 313 gelieferte Zeitmeßergebnis wird dem Codeumsetzer-Festwertspeicher 14B zugeführt, wodurch es in ein Codesignal umgesetzt wird, das in der Endstufe leicht verarbeitet werden kann, d.h. es wird als Anfangsberührungsdatensignal ITD ausgegeben.

1-5) Nachberührungs-Steuerschaltung

Die Nachberührungs-Steuerschaltung 15 bewirkt die Feststellung bzw. Bestimmung des Tastenbetätigungsdrucks, so daß Bedingungs-

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signale erzeugt werden, die Steuerkonstanten für die-Variablen T .(t) und T (t) in der oben angegebenen Gleichung (2) bil-

JfIX XlcL

den. Die Nachberührungs-Steuerschaltung 15 enthält einen Multiplexer 15A und einen A/D-Umsetzer 15B, der die Ausgangssignale des Multiplexers 15A (Fig. 2) erhält.

Wie Fig. 9 zeigt, enthält der Multiplexer 15A einen Decodierer 321, der vom Kanalprozessor 13 den Tastencode KC (bestehend aus dem Notencode NOTE und dem Blockcode OCT) erhält und ihn in Leitungs-Ausgangssignale g1 bis g88 umsetzt, die den entsprechenden Ausgangsleitungen von 88 Ausgangsleitungen aller Tasten zugeführt werden sollen. Die Leitungs-Ausgangssignale g1 bis g88 werden Toren G1 bis G88 als Auftastsignale zugeführt, die außerdem die Ausgangssignale dt1 bis dt88 von Betätigungsdruckdetektoren DT1 bis DT88 (Fig. 9) erhalten, die für die Tasten in der Tastenbetätigungsfeststeilschaltung 11 erzeugt werden.

Wie schon erwähnt wurde, enthält der Tastencode KC die durch die Zeitbündelung der Daten der sechzehn Kanäle ermittelten Informationen. Wenn daher die Kanaldaten des Tastencodes KC nacheinander dem Decodierer 321 zugeführt werden» bewirkt dieser eine sukzessive Auftastung der den entsprechenden Tasten zugeordneten Tore unter den Toren G1 bis G88. Während die Kanaldaten zugeführt werden, werden mithin die Betätigungsdruckfeststellsignale dt1 bis dt88 nacheinander abgetastet und dem Ausgangsanschluß VDT der Schaltung 15A zugeführt.

Das Ausgangssignal ist ein analoges Signal, das vom A/D-Umsetzer 15B in ein digitales Signal umgesetzt und als Nachberührungsdatensignal ATD ausgegeben wird.

Die von der Nachberührungs-Steuerschaltung 15B gelieferten Nachberührungs st euer daten ATD und die von der Anfangssteuerschaltung 14 gelieferten Anfangs st euerdat en ITD werden als Berührungsinformation IFT von der Tastaturinformationserzeugungseinheit 1 ausgegeben.

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2) Systemparametererzeugungsschaltungen

Die beiden Systemparametererzeugungsschaltungen 5A und 5B bewirken die sukzessive Erzeugung von Konstanten-Signalen, die zur Ausführung der Rechnung gemäß Gleichung (3) erforderlich sind, jedesmal wenn der Tastencode KC der sechzehn Kanäle im Zeitmultiplexverfahren von der Tastaturinformationserzeugungseinheit 1 gebildet wird. Die beiden Systemparametererzeugungsschal tungen 5A und 5B enthalten nach Fig. 10 erste Konstantenerzeugungsschaltungen 325 und 326, die von dem Tastencode KC und einem Klangfarbenwählsignal VSS des Klangfarbenwählschalters 6 gesteuert werden, und zweite Konstantenerzeugungsschaltungen 327 und 328, die vom Klangfarbenwählsignal VSS des Klangfarbenwählschalters 6 gesteuert werden. Jede der Konstantenerzeugungsschaltungen 325 bis 328 besteht aus einem Festwertspeicher (ROM).

Die erste Konstantenerzeugungsschaltung 325:(oder 326) der ersten (oder zweiten) Systemparametererzeugungsschaltung 5A (oder 5B) führt die folgenden Operationen aus:

1) Die Schaltung 325 (oder 326) bewirkt die Erzeugung einer Gesamttonvolumenkonstante K^ (oder Kp) zur Bestimmung des Gesamttonvolumens des ersten (oder zweiten) Systems.

2) Die Schaltung 325 (oder 326) bewirkt die Erzeugung einer zur Berechnung einer Klangfarbenvariablen I₁(t) (oder I₂(t)) erforderlichen Konstanten, die zur Bestimmung der Zeitabhängigkeit der Klangfarbe in Gleichung (3) verwendet wird, d.h. eine Anfangsklangfarberikonstante IL. (oder ILp) zur Bestimmung der Anfangsklangfarbe eines Tons, einer Klangfarbenzeitabhängigkeitskonstanten DR (oder DR.) zur Bestimmung der Klangfarbenzeitabhängigkeit und einer Klangfarbenzeitabhängigkeitsstopkonstanten SL. (oder SLp) zur Bestimmung der Abklingendeamplitude.

3) Die Schaltung 325 (oder 326) bewirkt die Erzeugung einer Konstanten, die zur Berechnung einer Amplitude oder einer Hüll-

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kurvenvariablen A^(t) (oder A„(t)) erforderlich ist, die zur Bestimmung der Hüllkurve nach Gleichung (3) verwendet wird, d.h. einer Anschlaggeschwindigkeitskonstanten AR.^ (oder AR.p) zur Bestimmung der Anschlaggeschwindigkeit, einer ersten Abklinggeschwindigkeitskonstanten 1DR.. (oder ¹DR.₂) zur Bestimmung einer ersten Abklinggeschwindigkeit, einer zweiten Abklinggeschwindigkeitskonstanten 2DR,.,. (oder 2DR.p) zur Bestimmung einer zweiten Abklinggeschwindigkeit, einer Abklinggeschwindigkeitskonstanten DR... (oder DR.p) zur Bestimmung der Abklinggeschwindigkeit nach der Tastenfreigabe und einer Abklingübergangsamplitudenkonstanten 1DL.., (oder 1DL.p) zur Bestimmung der Amplitude eines Übergangs von der ersten Abklinggeschwindigkeit zur zweiten Abklinggeschwindigkeit.

Die zweite Konstantenerzeugungsschaltung 327 (oder 328) der ersten (oder zweiten) Systemparametererzeugungsschaltung 5A (oder 5B) führt die folgenden Operationen aus:

1) Die Schaltung 327 (oder 328) bewirkt die Erzeugung einer Tonhöhenkonstanten B.. (oder Bp) zur Bestimmung der Frequenz eines erzeugten Tons.

2) Die Schaltung 327 (oder 328) bewirkt die Erzeugung einer Partialtonkonstanten D^ (oder Dp) zur Bestimmung der Konstanten einer Partialtonkomponente (die harmonische und nicht harmonische Töne enthält).

3) Die Schaltung 327 (oder 328) bewirkt die Erzeugung einer Konstanten, die zur Berechnung einer Tonvolumenwählkonstanten T_1a(t) (oder T_2a(t)) erforderlich ist, die zur Bestimmung eines Tonvolumens nach Maßgabe einer Tastenbetätigungsoperation verwendet wird, d.h. einer Anfangskonstanten ß. (oder ο^), die der Anfangsberührung entspricht, und einer Nachkonstanten β (oder <T_O), die der Anfangsberührung entspricht.

4) Die Schaltung 327 (oder 328) bewirkt die Erzeugung einer Konstanten, die zur Berechnung einer Klangfarbenwählkonstanten

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(oder T_2i(t)) erforderlich ist, die zur Bestimmung einer Klangfarbe nach Maßgabe einer Tastenberührungsoperation verwendet wird, d.h. einer Anfangskonstanten o(. (oder )ζ _i), die der Anfangsberührung entspricht, und einer Nachkonstanten (X_ä (oder)(_a), die der Nachberührung entspricht.

3) Klangfarbenwählschaltkreis

Der Klangfarbenwählschaltkreis 6 bewirkt die Erzeugung eines Klangfarbenwählsignals VSS 'für eine Klangfarbe, die ein Musikton aufweisen soll, wobei das Signal VSS den beiden Systemparametererzeugungsschaltungen 5A und 5B zugeführt wird. Der Aufbau des Schaltkreises 6 ist ausführlicher in Fig. 11 dargestellt.

Der Klangfarbenwählschaltkreis 6 enthält Klangfarbenwählschalter CH₁, CH₂, CH₃ und CH_n, die jeweils zum Wählen der

Klangfarbe eines Klaviers, Cembalos, Vibraphons, und

Xylophons vorgesehen sind. Alle Schalter besitzen jeweils einen Arbeitskontakt a, einen Ruhekontakt b und einen beweglichen Kontakt c. Die beweglichen Kontakte c und die Ruhekontakte b der Schalter CH₁ bis CH_n sind in Reihe geschaltet, und diese Reihenschaltung ist mit einer 1-Signal-Quelle verbunden, so daß Klangfarbenwählsignale VSS1, VSS2, VSS3

VSSn jeweils über die Arbeitskontakte a abgegeben werden.

Die Wählsignale VSS1, VSS2, VSS3 VSSn der Schalter CH₁,

CHp, CH, ...... CH besitzen daher eine Prioritätsreihenfolge entgegengesetzt zur angegebenen Reihenfolge, so daß, wenn mehrere Schalter selektiv betätigt werden, nur das Klangfarbenwählsignal mit der höchsten Priorität abgegeben wird.

4) Systemmusiktonsignalerzeugungseinheiten

Die beiden Systemmusiktonsignalerzeugungseinheiten 7A und 7B berechnen jeweils den ersten und zweiten Term der Gleichung (3) in Abhängigkeit von der Tasteninformation IFK und der Berührungs-

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information IFT der Tastaturinformationserzeugungseinheit 1, der von den beiden Systemparametererzeugungsschaltungen 5A und 5B erzeugten Konstanten und dem Ausgangssignal eines Dämpfungs- bzw. Piano-Pedals 9 (Fig. 1).

Da die Einheiten 7A und 7B einander völlig gleich sind, wird nur die Einheit 7A ausführlicher beschrieben.

Wie die Fig. 12A und 12B zeigen, enthält die Einheit 7A eine Amplitudenterm-Berechnungsschaltung 331 zur Berechnung des Amplitudenterms in Gleichung (3)» eine Trägerschwingungsterm-Berechnungsschaltung 332 zur Berechnung des Trägerschwingungsterms in Gleichung (3) und eine Modulationsschwingungsterm-Berechnungsschaltung 333 zur Berechnung des Modulationsschwingungsterms in Gleichung (3).

4-1) Trägerschwingungsterm-Berechnungsschaltung

In der Trägerschwingungsterm-Berechnungsschaltung 332 wird der Notencode NOTE des der Tastencodespeicherschaltung 13C im Kanalprozessor 13 zugeführten Tastencodes KC einem Frequenzumsetzer 334 zugeführt, der aus einem Festwertspeicher (ROM) besteht, in dem er in eine Binärzahl umgesetzt wird, die der Frequenz eines Bezugsnotentons (oder des Notentons einer Bezugsoktave) entspricht. Das diese Binärzahl darstellende Ausgangssignal wird über einen Addierer 335 einem Schieber 336 zugeführt. Dieser Schieber 336 bewirkt eine Verschiebung des Wertes, der dem dem Umsetzer 334 zugeführten Bezugsnotenton entspricht, aufwärts oder abwärts um einen Betrag, der einer Oktavenzahl entspricht, die dem im Tastencode KC enthaltenen Blockcode OCT zugeordnet ist, so daß ein Frequenzsignal FS erzeugt wird, das aus einer Binärzahl besteht, die der Tonhöhenfrequenz einer betätigten Taste proportional ist.

Ferner wird dem Addierer 335 das Ausgangssignal einer Stimmkurven-Simulationskonstanten-Erzeugungsschaltung 337 zugeführt, die den Blockcode OCT erhält. Der Grund, warum die Schaltung

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337 vorgesehen ist, besteht darin, daß selbst dann, wenn die Notentöne gleich sind,der in einer höheren Oktave liegende Notenton auf eine etwas höhere Frequenz als der in einer tieferen Oktave liegende Ton gestimmt sein muß. Die Schaltung 337 erzeugt ein Stimmsignal in Form eines Binärwertes, der einer dem zugeführten Blockcode OCT zugeordneten Oktavenzahl entspricht. Dieses Signal wird dem vom Umsetzer 334 erzeugten Frequenzsignal im Addierer hinzuaddiert, um den Stimmeffekt zu erzielen.

Das Ausgangssignal des Schiebers 336 wird einem Akkumulator

338 zugeführt. In diesem Akkumulator 338 wird das Ausgangssignal des Schiebers 336 im Takt der dem Akkumulator zugeführten Haupttaktimpulse 0,. und 0~ einer Addition unterzogen, und wenn bei der Addition ein Überlauf auftritt, wird ein Ausgangsimpuls erzeugt. Da das Ausgangssignal des Schiebers 336 proportional zur Tonhöhenfrequenz einer betätigten Taste ist, nimmt der Additionsinhalt des Akkumulators 338 mit steigender Tonhöhenfrequenz zu. Am Ausgangsanschluß des Akkumulators 338 erscheint daher ein pulsierendes Ausgangssignal cot mit einer Frequenz, die der Tonhöhenfrequenz proportional ist.

Dieses Ausgangssignal cot des Akkumulators 338 wird einer Multiplizierschaltung 339 (Fig. 2) zugeführt, in der es mit der Tonhöhenkonstanten B1 multipliziert wird, die von der zweiten Konstantenerzeugungsschaltung 327 in der ersten Systemparametererz eugungsschaltung 52 erzeugt wird. Das Ausgangssignal B1 · oat der Multiplizierschaltung 339 stellt das Ergebnis der Berechnung des Trägerschwingungsterms der Gleichung (3) dar.

Dieses Rechenergebnissignal B1 ·Cot hat die Tonhöhenfrequenz einer betätigten Taste.

4-2) Modulationsschwingungsterm-Berechnungsschaltung

Die Modulationsschwingungsterm-Berechnungsschaltung 333 enthält eine Sinusfunktionserzeugungsschaltung 341, die aus einem

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Festwertspeicher (ROM) besteht, zur Bildung des Modulationsterms. Das Ausgangssignal cot der Trägerschwingungsterm-Berechnungsschaltung 332 wird mit der Partialtonkonstanten D1, die von der zweiten Konstantenerzeugungsschaltung 327 der ersten Systemparameterschaltung 5A erzeugt wird, in einer Multiplizierschaltung 342 multipliziert, und das Multiplikationsergebnis wird der Sinusfunktionserzeugungsschaltung 341 zugeführt. Die Sinusfunktionserzeugungsschaltung 341 liefert daher das Signal sinD1· cot, das einer Multiplizierschaltung 343 zugeführt wird, in der es mit der Konstanten T... (t) '1^Ct) multipliziert wird. Die Rechenschaltung 333 liefert mithin das Multiplikationsergebnis T..(t)*I.(t)»sinD1* 03t.

Die Konstante T..(t)*I.(t), die der Multiplizierschaltung zugeführt wird, wird in Abhängigkeit vom Ausgangssignal einer Klangfarbenfunktionserzeugungsschaltung 344 gebildet, die in Fig. 13 dargestellt ist.

Die Klangfarbenfunktionserzeugungsschaltung 344 dient zur Erzeugung eines Klangfarben-Kurvenverlaufs zur Bestimmung der Zeitabhängigkeit einer Grundschwingungsklangfarbe und erzeugt ein Klangfarbensignal mit beispielsweise dem in Fig. 14 dargestellten Verlauf. Der dargestellte Klangfarbensignalverlauf W/ erreicht sein Maximum MAX beim Auftreten des zweiten Tastenschalterbetätigungsfeststellsignals TK2 (im Zeitpunkt t^^.) und fällt danach geradlinig oder nichtlinear (z.B. exponentiell) ab, und wenn es den Wert SL, erreicht, behält es diesen bei. Wenn die Taste dagegen freigegeben wird, bevor das Ende des Abklingteils W₁₁ des Klangfarbensignal-Kurvenverlaufs VW erreicht ist, z.B. wenn die Taste im Zeitpunkt t^p freigegeben wird, wird der in diesem Zeitpunkt t^₂ erreichte Wert beibehalten. Der Abklingabschnitt des Kurvenverlaufs VW ist hier mit M11 und der konstante Abschnitt mit M12 bezeichnet.

Das Signal mit dem beschriebenen Kurvenverlauf wird durch die in Fig. 13 dargestellte Schaltung erzeugt. Die Klangfarbenfunktionserz eugungsschaltung 344 enthält eine Schaltung 345

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zur Berechnung eines geradlinig abklingenden Verlaufs und eine Schaltung 346 zur Berechnung eines krummlinig abklingenden Verlaufs. Die Grundoperation der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 ist eine Subtraktionsoperation, während die Grundoperation der Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 eine Additionsoperation ist.

Die Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 enthält eine Speicherschaltung 347, bestehend aus einem sechzehnstufigen Schieberegister für sechs Parallelbits, die den sechzehn Kanälen des Tastencodes KC entsprechen, der vom Kanalprozessor 13 geliefert wird. Dadurch, daß die Schreib- und Leseoperationen in den Stufen der sechs Schieberegister mittels der Haupttaktimpulse 0. und 0₂ durchgeführt werden, wird der Inhalt der Speicherschaltung 347 synchron mit den Schiebeo.perationen der sechzehn Kanäle des Tastencodes KC verschoben, so daß die Ausgangssignale der sechzehn Stufen ein Klangfarbenbezugssignal VOC darstellen, das an den Ausgangsanschlüssen Y1 bis Y32 der Speicherschaltung 347 erscheint.

Die Speicherschaltung 347 enthält eingangsseitige ODER-Tore 348 für alle Bits. Durch die Übertragung eines Setzsignals XX in Form eines 1-Signals über alle ODER-Tore 348 wird in alle Bits des durch die ersten Stufen der Schaltung 347 gebildeten Kanals eine "1" eingeschrieben. Wenn dieser Kanal, in dem in allen Bits das Signal "1" gespeichert ist, aus den sechzehnten Stufen ausgelesen wird, wird es als Maximum MAX des Klangfarbenbezugssignals VOC im Zeitpunkt t^ (Fig. 14) über die Ausgangsanschlüsse Y^ bis Y,p ausgegeben.

Das Setzsignal XX wird mittels des zweiten Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignals TK2 des Kanalprozessors 13 gebildet. Das heißt, das Feststellsignal TK2 wird dem einen Eingang einer UND-Schaltung 350 zugeführt, während dem anderen Eingang dieser UND-Schaltung das Subtraktionssignal M1/M2 von einer (später beschriebenen) Subtraktionssignalsteuerschaltung

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über eine Umkehrstufe 352 zugeführt wird. In diesem Zusammenhang sei lediglich darauf hingewiesen, daß das Subtraktionssignal M1/M2 auf "1" wechselt, wenn das Kurvenverlaufsignal VW in dem Abklingabschnitt M11 (Fig. 14) liegt, während es auf "0" wechselt, wenn das Kurvenverlaufsignal im Abschnitt M12 liegt. Das Subtraktionssignal M1/M2 ist daher ⁿ0", bevor das zweite Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignal TK2 eintrifft. Wenn daher der Kanal, dessen Feststellsignal TK2 ein 1-Signal darstellt, der UND-Schaltung 350 zugeführt wird, gibt diese ein 1-Signal als Setzsignale XX und YY ab.

Alle Bits der Speicherschaltung 347 werden daher auf "1" gesetzt. Wenn die UND-Schaltung 350 das 1-Signal erzeugt, wechselt das Subtraktionssignal M1/M2 auf "1", so daß die UND-Schaltung 350 das 1-Signal nicht mehr erzeugen kann.

Am Eingang der Speicherschaltung 347 liegt eine Additionsschaltung 353, die aus einem sechsstufigen Volladdierer besteht. Die Ausgangssignale der Bits der Speicherschaltung 347 werden als erste Additionseingangssignale den Stufen der Additionsschaltung 353 zugeführt, während ein 1-Additionssignal ADD₁ mit gesteuerter Dauer als zweite Additionseingangssignale den Stufen der Additions schaltung 353 über das UND-Tor 354 zugeführt werden. In der Additionsschaltung 353 wird daher der Wert "1" vom Inhalt der Kanäle der Speicherschaltung 347 subtrahiert. Die Subtraktionsergebnisse werden über die ODER-Schaltungen 348 in die ersten Stufen der Speicherschaltung 347 eingeschrieben.

Die ansteigende Dauer bzw. Breite des 1-Additionssignals ADD^, das von der UND-Schaltung 354 zugeführt wird, ist von der Länge der sechzehn Perioden der Haupttaktimpulse 0* und 0£ vorbestimmt, die für die Schiebeoperation der Speicherschaltung 347 verwendet werden. Die Subtraktionsoperation wird daher unabhängig davon gleichmäßig ausgeführt, welcher der sechzehn Kanäle in die Additionsschaltung 353 ausgelesen wird.

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Immer wenn das in der Speicherschaltung 347 gespeicherte Rechenergebnis über ihre sechzehnten Stufen ausgelesen wird, wird von ihm der Wert "1" subtrahiert, sofern das 1-Additionssignal ADD₁ auftritt. Wenn das 1-Additions signal ADD,, jedoch nicht auftritt, wird vom Rechenergebnis nichts subtrahiert, so daß es so wie es ist, in die Speicherschaltung 347 eingeschrieben wird. Die Geschwindigkeit, mit der das Rechenergebnis in der Speicherschaltung 347 um eins vermindert wird, hängt daher von der Frequenz ab, mit der das 1-Additionssignal ADD,, vom UND-Tor 354 zugeführt wird, d.h. der Periodendauer des Eingangssignals.

Das Eingangssignal des UND-Tors 354 wird von einem Rechteckoszillator 355 erzeugt und dem UND-Tor 354 über einen programmierbaren Frequenzteiler 356 zugeführt.

Dem programmierbaren Frequenzteiler 356 wird die von der ersten Konstantenerzeugungsschaltung 325 der ersten Systemparametererz eugungs schaltung 5A erzeugte Klangfarbenzeitabhängigkeitskonstante DRj₁ zugeführt, wobei die Periodendauer des Ausgangssignals des Oszillators 335 in einen Wert geändert wird, der dem Wert dieser Konstanten entspricht. Da die Klangfarbenzeitabhängigkeitskonstante DR₁₁ entsprechend der mittels des Klangfarbenwählschalters 6 gewählten Klangfarbe gewählt ist, wird die Subtraktionsgeschwindigkeit der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345, d.h. die Abklinggeschwindigkeit des Klangfarben-Bezugssignalverlaufs VW von der gewählten Klangfarbe bestimmt.

Ferner wird das Ausgangssignal M1/M2 der Subtraktionssignalsteuerschaltung 351 dem UND-Tor 354 als Auftastsignal zugeführt. Diese Subtraktionssignalsteuerschaltung 351 enthält ein sechzehnstufiges Schieberegister 358, ähnlich wie die Speicherschaltung 347. Nach Zuführung des Subtraktionskanal-Bestimmungssetzsignals YY in Form eines 1-Signals über ein ODER-Tor 359 aus der Setzsignalerzeugungsschaltung 349 bewirkt das Schieberegister 358 dessen Speicherung in den ersten Stufen.

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Wenn der dieses 1-Signal speichernde Kanal in die sechzehnten Stufen verschoben wird, wird es dem UND-Tor 354 als Subtraktionsbefehls signal M1/M2 zugeführt. Das UND-Tor 354 wird daher nur während desjenigen (einer Periode des Haupttaktimpulses entsprechenden) Zeitabschnitts der (sechzehn Perioden der Haupttaktimpulse entsprechenden) Auslesezeit des Registers 358, während der die Ausgangssignale des Frequenzteilers 356 erzeugt werden, aufgetastet, so daß nur während dieser Zeit von dem in die sechzehnten Stufen der Speicherschaltung 347 ausgelesenen Inhalt des Kanals der Wert ⁿ1" subtrahiert wird.

Das im Schieberegister 358 der Subtraktionssignalsteuerschaltung 351 gespeicherte 1-Signal läuft über ein Rückführ-UND-Tor 360 und ein ODER-Tor 359 um. Daher wird das Subtraktionsbefehlssignal M1/M2 bei jedem Umlauf des Speicherinhalts erzeugt und die Subtraktion der Daten des Kanals, in dem dieses 1-Signal gespeichert ist, wiederholt. Infolgedessen kann am Ausgangsanschluß der Geradlinigkeitsberechnungsschaltung 345 das geradlinig abklingende Kurvenverlaufsignal VOC aus dem zugehörigen Kanal abgenommen werden (bei dem es sich um denjenigen Kanal handelt, dem der Ton einer betätigten Taste zugeordnet ist).

Das in der Subtraktionssignalsteuerschaltung 351 gespeicherte 1-Signal wird durch das Sperren des UND-Tors 360 gelöscht. Dies umfaßt jedoch die beiden folgenden Fälle:

In dem einen Fall nimmt der Abklingteil W^ des Klangfarbenbezugskurvenverlaufs VW (Fig. 14) bis auf den vorbestimmten Wert SL^ ab, so daß das Ausgangssignal der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 einer Vergleichsschaltung 36I als das eine Vergleichseingangssignal B zugeführt wird. Ferner wird eine Klangfarbenzeitabhängigkeitsstopkonstante SLj₁ von der ersten Konstantenerzeugungsschaltung 325 der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A als das andere Vergleichseingangssignal A der Vergleichsschaltung zugeführt. Wenn die Bedingung A>B erfüllt ist oder der Abklingteil W^₁ bis unter

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den Wert SLj₁, der von der gewählten Klangfarbe bestimmt wird, abnimmt, gibt die Vergleichsschaltung 361 ein Löschsignal TDF ab. Dieses Löschsignal TDF wird dem UND-Tor 360 über ein ODER-Tor 362 und eine Umkehrstufe 363 als Auftastsignal zugeführt, so daß der Inhalt des in den ersten Stufen des Registers 358 gespeicherten Kanals gelöscht, d.h. zu "0" gemacht wird.

Danach wird für diesen Kanal kein Subtraktionssignal M1/M2 erzeugt. Infolgedessen ist das UND-Tor 354 gesperrt, so daß vom Inhalt der Speicherschaltung 34-7 nichts mehr subtrahiert wird. Mithin bleibt das an den Ausgangsanschlüssen Y1 bis Y32 erscheinende Ausgangssignal der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 unverändert (entsprechend dem konstanten Kurventeil W₁₂ in Fig. 14).

Der andere Fall ist der, daß die Tastenfreigabe im Zeitpunkt t^p des Klangfarbenbezugssignal verlauf s VW vor dem Ende des abklingenden Kurventeils W₁₁ erfolgt. In diesem Falle wird das aus der Taste-Aus-Speicherschaltung 293 im Kanalprozessor 13 ausgelesene Taste-Aus-Feststellsignal TDO dem UND-Tor 36O über das ODER-Tor 362 und die Umkehrstufe 363 als Auftastsignal zugeführt, so daß der Inhalt des durch die ersten Stufen des Registers 358 gebildeten Kanals gelöscht wird.

In diesem Fall wird das an den Anschlüssen Ύ1 bis Y32 der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 auftretende Ausgangssignal ebenfalls konstant gehalten (entsprechend dem konstanten Kurventeil W₁₅), ähnlich wie im oben beschriebenen Fall.

Andererseits wird dem in der Übertragungsleitung des Taste-Aus-Feststellsignals TDO liegenden UND-Tor 364 über die Umkehrstufe 365 das Dämpfungspedalsignal PO (das bei Betätigung "0" wird) vom Dämpfungspedal 9 als Auftastsignal zugeführt. Wenn daher während der Zuführung des Taste-Aus-Feststellsignals TDO das Dämpfungspedal 9 betätigt wird, wird sofort der Inhalt des betreffenden Kanals in der Subtraktionssignalsteuerschal tung 351 gelöscht. Die Geradlinigkeits-Berechnungs-

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schaltung 345 unterbricht daher sofort ihre Subtraktionsoperation und bildet den konstanten Teil W^, (Fig. 14) des Kurvenverlaufs VW.

Da die Wirkung des Dämpfungspedals 9 verschwindet, wenn die Betätigung des Dämpfungspedals 9 aufhört, wird das den Kurvenverlauf W bestimmende Ausgangssignal der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 bei der Freigabe des Dämpfungspedals 9 bis zum Kurventeil W₁₂ verlängert.

Wenn ein Musikton entsprechend dem Klangfarbenbezugssignalverlauf VW, der in Fig. 14 dargestellt ist, von der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 vorgegeben wird, kann dieser vom Zuhörer als unschön empfunden werden. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist die Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 vorgesehen.

Wenn der Klangfarbenbezugssignalverlauf VW nur von der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 vorgegeben wird, schließt sich gemäß Fig. 14 an den linear abklingenden Teil W^₁ der konstante Kurventeil W„_o oder W„-, an. Dies bedeutet, daß der

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Amplitudenverlauf des erzeugten Tons sich abrupt beim Übergang von dem linear abklingenden Teil in den konstanten Teil, die einen bestimmten Winkel miteinander bilden, ändert. Diese plötzliche Änderung kann für den Zuhörer unangenehm sein. Der Signalverlauf wird daher so geändert, daß er sich im wesentlichen exponentiell ändert, um diesen Nachteil zu vermeiden.

Diesem Zweck dient die Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346. Sie enthält nach Fig. 13 eine Speicherschaltung 367 und eine Additions schaltung 368. Die Speicherschaltung 367 ist ähnlich aufgebaut wie die oben beschriebene Speicherschaltung 347 in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345, mit der Ausnahme, daß sie nur drei Bits aufweist. Auch die Additionsschaltung 368 ist ähnlich wie die Additionsschaltung 353 in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 aufgebaut, nur daß sie nur drei Stufen aufweist und der Übertrag aus dem höchsten Bit ausgegeben wird.

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Die Bit-Ausgangssignale der sechzehnten Stufen der Speicherschaltung 367 werden zum 1-Additionssignal ADD,, addiert, das der Additionsschaltung 368 über UND-Tore 369 zugeführt wird, die jeweils für die Stufen der Additionsschaltung 368 vorgesehen sind, und das Additionsergebnis wird direkt in die ersten Stufen der Speicherschaltung 367 zurückgeführt.

Die Ausgangssignale der drei höchststelligen Bits bzw. der Bits vier bis sechs auf der Ausgangsseite der Speicherschaltung 347 in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 werden den UND-Toren 369, die den ersten bis dritten Stufen der Additionsschaltung 368 vorgeschaltet sind, über Umkehrstufen 370 als Auftastsignale zugeführt.

Während der schrittweisen Subtraktion einer "1" vom Inhalt der Speicherschaltung 347 in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345, beginnend mit dem Zustand, in dem in allen Bits mittels des Setzsignals XX eine "1" gespeichert wird, wenn der Inhalt der vier niedrigststelligen Bits eine "0" ist (diese enthalten abwechselnd alle acht Subtraktionsoperationen eine "1" und eine ¹¹O"), wird dem ersten Bit der Additionsschaltung 368 das 1-Additionssignal ADD₁ zugeführt. Der Inhalt der Speicherschaltung 367 wird daher schrittweise um "0 0 1» erhöht.

Wenn der Inhalt des fünften Bits der Speicherschaltung 347 ⁿ0" wird (der Inhalt ist abwechselnd alle sechzehn Subtraktionsoperationen "1" und "0"), wird das 1-Additionssignal dem zweiten Bit der Additionsschaltung 368 zugeführt. Auf diese Weise wird der Inhalt der Speicherschaltung 367 schrittweise um "0 1 0" erhöht.

Wenn der Inhalt des sechsten Bits der Speicherschaltung 347 ¹¹O" wird (das sechste Bit ist abwechselnd alle 32 Subtraktionsoperationen "1" und "0"), wird das 1-Additionssignal dem dritten Bit der Additionsschaltung 368 zugeführt. Der Inhalt der Speicherschaltung 367 wird daher schrittweise um "1 0 0" erhöht.

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Wenn bei dieser Additionsoperation im dritten Bit der Additions schaltung 368 ein Übertrag auftritt, wird er als 1-Additionssignal ADD« der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 zugeführt.

Außerdem kann das über die UND-Schaltung 354 der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 zugeführte 1-Signal als 1-Additionssignal verwendet werden, das über die UND-Tore 369 zugeführt wird.

Die Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 arbeitet wie folgt mit der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 zusammen:

Während der Zeit der Durchführung von acht Subtraktionsoperationen, d.h. von dem Zeitpunkt an, in dem die Speicherschaltung 347 der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 auf "11111111" gesetzt wird, bis zu dem Zeitpunkt, in dem sie auf "1110 0 0" gesetzt wird, ist der Inhalt des vierten bis sechsten Bits, die das Ausgangssignal der Speicherschaltung 347 darstellen, "1 1 1", was gleichbedeutend damit ist, daß die Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 ihre ursprüngliche lineare Subtraktionsoperation durchführt.

Von der achten bis zur sechzehnten Subtraktionsoperation stellen das vierte bis sechste Ausgangsbit der Speicherschaltung 347 die Zahl "1 1 0" dar. Die Additionsschaltung 368 in der Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 bewirkt daher eine schrittweise Addition von "0 0 1" (einer Eins im Dezimalsystem) zum Inhalt der Speicherschaltung 367 und die Ausgabe des Übertrags ADD« mit einer Periode, die der Erhöhungsgeschwindigkeit des Additionsergebnisses entspricht. Da der Takt der Ausgabe des Übertrags ADD₂ mit dem Takt der 1-Subtraktionsoperation der Additions schaltung 353 der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 zusammenfällt, erhält die Additionsschaltung 353 dieses Subtraktionseingangssignal und den Übertrag ADDp (oder das Additionseingangssignal) von der Additions-

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schaltung 368 in der Kriimmlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 gleichzeitig. Daher unterbricht die Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 beim Auftreten des Übertrags ADD₂ die Subtraktionsoperation.

Von der sechzehnten bis zur vierundzwanzigsten Subtraktionsoperation beinhaltet das vierte bis sechste Bit am Ausgang der Speicherschaltung 347 die Zahl "1 0 1", so daß die Additionsschaltung 368 der Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 schrittweise die Zahl "0 1 0" (zwei im Dezimalsystem) zum Inhalt der Speicherschaltung 367 addiert und den Übertrag ADDp mit einer Periode abgibt, die der Erhöhungsgeschwindigkeit des Additionsergebnisses entspricht. Das heißt, in diesem Falle wird der Übertrag ADDp mit einer Geschwindigkeit ausgegeben, die doppelt so hoch wie im Fall der achten bis sechzehnten Subtraktionsoperation ist. Die Subtraktionsoperation wird daher bei dieser Frequenz in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 unterbrochen, so daß die Verringerungsgeschwindigkeit des Ausgangssignals VOC der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung verringert wird.

In ähnlicher Weise wird der Additionswert der Additionschaltung 368 in der Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 mit der Änderung der vierten bis sechsten Bits am Ausgang der Speicherschaltung 347 in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 in "1 0 0», »0 11» undsoweiter auf "0 1 1», "1 0 0» undsoweiter (d.h. drei, vier undsoweiter im Dezimalsystem) erhöht, so daß die Frequenz der Ausgabe des Übertrags ADD₀ ex-

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ponentiell um das Zweifache, 2 -fache undsoweiter erhöht wird. Dementsprechend wird die Frequenz der intermittierenden Unterbrechung der Subtraktionsoperation der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 ebenfalls exponentiell erhöht und die Subtraktionsgeschwindigkeit der Speicherschaltung 347, d.h. die Abklinggeschwindigkeit des Signalverlaufs V¥ exponentiell verringert.

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Wie man sieht, bewirkt die Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346 eine Abrundung des abrupten Übergangs vom abfallenden Kurventeil VW zum konstanten Kurventeil W^ oder W^,. Auf diese Weise läßt sich mittels der Schaltung 346 vermeiden, daß der Zuhörer den Übergangsknick als unangenehm empfindet.

Das von der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345 in der Klangfarbenfunktionserzeugungsschaltung 344 erzeugte Grundton-Klangfarbensignal VOC wird einer Multiplizierschaltung 371 (Fig. 12B) zugeführt, wo es mit der Konstanten IL₁ multipliziert wird, die ihr von der ersten Konstantenerzeugungsschaltung 325 in der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A zugeführt wird, so daß das Ausgangssignal die Variable I^(t) in Gleichung (3) darstellt. Dieses Ausgangssignal I₁(t) wird mit dem Variablensignal ^t-h (*) in der folgenden Multiplikationsschaltung 372 multipliziert, so daß als Ausgangssignal die Variable T^Ct)'I₁Ct) erzeugt wird.

Dieses Ausgangssignal T^Ct) wird mit Hilfe des Anfangsberührungssignals ITD und des Nachberührungssignals ATD erzeugt, die jeweils von der Anfangsberührungssteuerschaltung 14 und der Nachberührungssteuerschaltung 15 in der Tastaturinformationserzeugungseinheit 1 zugeführt werden. Das heißt, das AnfangsberUhrungssignal ITD wird mit der Anfangskonstanten (X^, die von der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A erzeugt wird, in einer Multiplikationsschaltung 373 (Fig. 12A) und mit der Nachkonstanten Oi , die von der ersten System-

parametererzeugungsschaltung 5A erzeugt wird, in einer Multiplikationsschaltung 374 multipliziert, und die Multiplikationsergebnisse werden von einem Addierer 375 addiert. Das Additionsergebnis bzw. das Ausgangssignal des Addierers 375 wird als die Variable T₁₁Ct) der Multiplizierschaltung 372 zugeführt.

Die so gebildete Variable T₁₁(^) wird zu einer zeitabhängigen Variablen, wenn das Nachberührungssignal ATD in Abhängigkeit

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von der zeitlichen Änderung der vom Benutzer bewirkten Betätigung einer Taste geändert wird.

Das Ausgangssignal T₁-Ct)^I₁Ct) der Multiplikationsschaltung 372 wird mit dem Ausgangssignal sin D₁· o?t der Sinusfunktionserzeugungsschaltung 341 multipliziert, und das Multiplikationsergebnis wird als Ausgangssignal der Modulationsschwingungsterm-Berechnungsschaltung 333, das den Modulationsschwingungsterm T₁^Ct)'I₁Ct)«sin D₁ · tot in der Gleichung (3) darstellt, ausgegeben.

4-3) Amplitudenterm-Berechnungsschaltung

Die Amplitudenterm-Berechnungsschaltung 331 dient zur Berechnung des Amplitudenterms K^-T«. (t)»A^(t) in der Gleichung (3) und enthält eine Tonvolumenfunktionserzeugungsschaltung 381, die in Fig. 15 dargestellt ist.

Die Tonvolumenfunktionserzeugungsschaltung 381 bewirkt die Erzeugung eines Ausgangssignals AOC zur Bestimmung des zeitlichen Verlaufs einer Grundtonamplitude, einschließlich des Volumens und der Hüllkurve eines erzeugten Tons. Das Ausgangssignal AOC hat einen Hüllkurvenverlauf ENV, wie er in Fig. 16 dargestellt ist.

Der Hüllkurvenverlauf ENV hat einen Anschlagkurventeil ENV₁, der mit hoher Steigung von einem Minimalwert MIN im Zeitpunkt t₂₁, in dem das zweite Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignal TK2 vom Kanalprozessor 13 aufgrund des Schließens des zweiten Tastenschalters bei der normalen Tastenbetätigung erzeugt wird, bis zu dem Maximalwert MAX ansteigt, und einen ersten Abklingkurventeil ENV₂, der mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit vom Maximalwert des Anschlagkurventeils ENV₁ aus abfällt, und einen zweiten Abklingkurventeil ENV^, der mit verhältnismäßig geringer Steigung vom Minimalwert am unteren Ende des ersten Abklingkurventeils aus abfällt.

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Wenn das Dämpfungspedal 9 betätigt wird, bevor der zweite Abklingkurventeil ENV, den Minimalwert MIN erreicht, oder im Zeitpunkt tp^ in Fig. 6, wird ein Dämpfungsabklingteil ENV. gebildet, der mit hoher Steigung bis auf den Minimalwert MIN abfällt.

Zur Bildung des Hüllkurvenverlauf-Ausgangssignals AOC enthält die Tonvolumenfunktionserzeugungsschaltung 381 eine Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382, eine Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 383» einen programmierbaren Frequenzteiler 384 und eine Vergleichschaltung 385» die jeweils der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 345, der Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 346, dem programmierbaren Frequenzteiler 356 und der Vergleichsschaltung in der Klangfarbenfunktionserzeugungsschaltung 344 nach Fig. 13 weitgehend ähnlich sind. Die Tonvolumenfunktionserzeugungsschaltung 381 entspricht insofern im wesentlichen dem Aufbau der beschriebenen Klangfarbenfunktionserzeugungsschaltung 344, als die Periodendauer der Subtraktionsoperation in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 durch Änderung der Periodendauer der Ausgangsimpulse des programmierbaren Frequenzteilers 384 geändert ist, der das Ausgangssignal des Oszillators 336 erhält, um einen Abklingkurventeil zu bilden.

Die Periodendauer der Ausgangsimpulse ADD, des Frequenzteilers 384 wird durch die Zuführung der Konstantensignale aus der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A als Periodendauereinstellsignale zum Frequenzteiler 384 mittels Torsignalen M1 bis M4 eingestellt, die von einer Neigungsänderungssteuerschaltung 387 entsprechend jeweils den Kurventeilen ENV^ bis ENV^ gebildet werden.

Zur Erzeugung des Anschlagkurventeils ENV₁ wird dem Frequenzteiler 384 von der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A die Anschlaggeschwindigkeitskonstante AR.^ über ein Tor GT1 zugeführt, das vom ersten Torsignal M1 auf getastet wird, so daß

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die Periodendauer der Ausgangsimpulse ADD, des Frequenzteilers 384 auf einen Wert eingestellt wird, der mit der Konstanten AR»,, und der Additionsoperationsfrequenz der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 383 entspricht, das heißt, die Anstiegsneigung des Kurvenverlaufs ENV wird entsprechend den gewünschten Klangfarben (der eines Klaviers oder eines Cembalos) gewählt.

Zur Erzeugung des ersten Abklingkurventeils ENV₂ wird die erste Abklinggeschwindigkeitskonstante 1DR.^ von der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A dem Frequenzteiler über das vom zweiten Steuersignal M2 aufgetastete Tor GT2 zugeführt. Auf diese Weise wird, ähnlich wie im oben beschriebenen Fall, die Neigung des ersten Abklingkurventeils ENVp des Kurvenverlaufs ENV entsprechend der gewählten Klangfarbe eingestellt.

Zur Erzeugung des zweiten Abklingkurventeils ENVp wird die zweite Abklinggeschwindigkeitskonstante 2DR.,. dem Frequenzteiler 384 über das vom dritten Steuersignal M3 aufgetastete Tor GT3 zugeführt. Auf diese Weise wird die Neigung des zweiten Abklingkurventeils ENV, auf einen größeren Wert als der erste Abklingkurventeil ENVp entsprechend der gewählten Klangfarbe eingestellt.

Zur Erzeugung des Dämpfungskurventeils ENV^ wird das Tor GT4 vom vierten Steuersignal M4 aufgetastet und die Abklinggeschwindigkeitskonstante DR.,, dem Frequenzteiler über das geöffnete Tor GT4 zugeführt, so daß sich ein Dämpfungskurventeil ENV. mit einer stärkeren Neigung als die des zweiten Abklingkurventeils ENV, ergibt.

Die Steuersignale M1 bis M4 für die Tore GT1 bis GT4 werden nacheinander von der Neigungsteuerschaltung 387 nach dem Eintreffen des zweiten Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignals TK2 erzeugt.

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Die Neigungssteuerschaltung 387 enthält eine Speicherschaltung 388 mit einem sechzehnstufigen Schieberegister für drei Parallelbits und eine Additionsschaltung 389, die zum Ausgangssignal der Speicherschaltung 388 eine "1" addiert und das Additionsergebnis wieder in die Speicherschaltung überträgt. Ähnlich wie die Speicherschaltung 390 in der erwähnten Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 und die Speicherschaltung 393 in der Krummlinigkeits-Berechnungsschaltung 383, führt die Speicherschaltung 388 Schiebeoperationen zur dynamischen Speicherung der Daten aller sechzehn Kanäle aus.

Das aus drei Bits bestehende binäre Ausgangssignal KT der Speicherschaltung 388 wird von einem Decodierer 396 in ein 4-Leitungs-Ausgangssignal M1 bis M4 umgesetzt. Dabei erzeugt der Decodierer 396 die Steuersignale M1, M2, M3 und M4 jedoch Jeweils dann, wenn das Ausgangssignal KT der Speicherschaltung 388 die Zahl "0 0 0», »0 0 1», "0 1 0« und «0 11» darstellt. Das heißt, wenn der Inhalt der Speicherschaltung 388 von "0 0 0" auf "0 11" durch die Addition der "1" zunimmt, gibt die Neigungssteuerschaltung 387 die Steuersignale M1, M2, M3 und M4 in der angegebenen Reihenfolge ab.

Zwischen der Additionsschaltung 389 und der Speicherschaltung 388 liegen UND-Tore 397, die vom zweiten Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignal TK2 aufgetastet werden. Wenn daher das Feststellsignal TK2 auf "0" wechselt, werden alle Bits in der Speicherschaltung 388 zu "0" gemacht, und wenn das Feststellsignal TK2 auf "1" wechselt, beginnt die Additionsoperation der Additionsschaltung 389 mit "0 0 0".

Ferner liegt ein UND-Tor 398, das vom zweiten Feststellsignal TK2 aufgetastet wird, in der Übertragungsleitung des Steuersignals M1 des Decodierers 396, so daß das Steuersignal M1 beim Auftreten des Feststellsignals TK2 zuerst abgegeben wird.

Dieses Steuersignal M1 wird dem Tor GT1 zugeführt, so daß der Frequenzteiler 384 das 1-Additionssignal ADD, mit einer der

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Konstanten AR.-j entsprechenden Periodendauer über das UND-Tor 399 abgibt. Das UND-Tor 399 erhält während dieser Operation ferner ein Sperrsignal 2DF¹ über eine Umkehrstufe 401 von einem MinimaTwertfeststell-UND-Tor 400, das am Ausgangsanschluß der Speicherschaltung 390 in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 liegt. Ferner wird das Ausgangssignal einer NOR-Schaltung 402, das die Ausgangssignale aller Ausgangsbits der Speicherschaltung 390 erhält, der UND-Schaltung 400 als erstes Eingangssignal zugeführt, während das Ausgangssignal einer ODER-Schaltung 403, die das erste und dritte Steuersignal M3 und M4 erhält, als zweites Eingangssignal der UND-Schaltung 400 zugeführt wird. Wenn daher der Speicherinhalt der Speicherschaltung 390 null ist, wird das UND-Tor 400 beim Auftreten des Steuersignals M3 oder M4 aufgetastet (d.h. wenn der zweite Abklingkurventeil ENV, oder der Dämpfungskurventeil ENV, erzeugt wird). Da das UND-Tor 399 beim Auftreten des Steuersignals M1 nicht gesperrt ist, wird das Ausgangssignal ADD, des Frequenzteilers 384 vom UND-Tor 399 durchgelassen und in die niedrigste Stelle der Additionsschaltung 391 eingegeben.

Den Eingängen der höheren Stellen bzw. Bits der Additionsschaltung 391, also nicht dem Bit der niedrigsten Stelle, ist dagegen ein UND-Tor 404 vorgeschaltet. Dieses UND-Tor 404 wird über eine Umkehrstufe 405 vom Steuersignal M1 gesperrt. Beim Auftreten des Steuersignals M1 addiert daher die Additionsschaltung 391 zur niedrigsten Stelle eine "1". Infolgedessen steigt der Kurvenverlauf ENV des Ausgangsignals AOC der Speicherschaltung 390 mit einer Neigung (oder Steigung) an, die der Konstanten AR^ entspricht, so daß der Anschlagkurventeil ENV.. gebildet wird.

Dieser Zustand bleibt solange bestehen, bis die Speicherschaltung 390 in allen Binärstellen eine "1" enthält. Wenn in allen Binärstellen eine "1" enthalten ist, wird dies von der Maximalwertfeststell-UND-Schaltung 406 durch die Erzeu-

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gung eines 1-Signals festgestellt, das als Weiterschalteingangssignal AF der Schrittschaltung 407 (Weiterschalt- oder Schrittsteuerschaltung) der Neigungssteuerschaltung 387 zugeführt wird.

Die Schrittschaltung 407 führt das Eingangssignal AF der Additionsschaltung 389 über ihr eingangsseitiges ODER-Tor 408 zu, so daß "0 0 1" zum Inhalt der Speicherschaltung 388 addiert und als Ergebnis das zweite Steuersignal M2 vom Decodierer 396 erzeugt wird.

Das zweite Steuersignal M2 wird dem Tor GT2 zurgeführt, so daß der Frequenzteiler 384 das 1-Additionssignal ADD₅ mit einer der Konstanten 1DR... entsprechenden Periodendauer über das Tor 399 abgibt. Bei dieser Operation ist die Sperrung des Eingangstors 404 der Additionsschaltung 391 durch die Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 aufgehoben worden. Das 1-Additionssignal ADD^ wird daher allen Bits der Additionsschaltung 391 zugeführt, so daß die Additionsschaltung 391 vom Inhalt der Speicherschaltung 390 schrittweise eine "1" subtrahiert. Infolgedessen klingt das Ausgangssignal ENV der Speicherschaltung 390 mit einer Neigung ab, die der Konstanten 1DR.1 entspricht, so daß der erste Abklingkurventeil ENV₂ gebildet wird.

In diesem Falle wird das Ausgangssignal AOC der Speicherschaltung 390 mit der Abklingübergangsamplitudenkonstanten 1DL.^, die von der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A gebildet wird, in der Vergleichsschaltung 385 verglichen, und wenn das Ausgangssignal AOC kleiner als die Konstante 1DL^₁ wird, wird das Feststellsignal 1DF vom UND-Tor 409 (das vom Steuersignal M2 aufgetastet wurde) durchgelassen. Dieses Feststellsignal 1DF wird der Additionsschaltung 389 über das Eingangstor 408 der Schrittschaltung 407 als Schrittschalt- bzw. Weiterschaltsignal zugeführt. Infolgedessen addiert die Additionsschaltung 389 die Zahl "0 0 1" zum Inhalt der Speicherschaltung 388, so daß der Decodierer 396 das dritte Steuersignal M3 erzeugt.

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Dieses dritte Steuersignal M3 wird dem Tor GT3 zugeführt. Der Frequenzteiler 384 gibt daher das 1-Additionssignal ADD^ mit einer der Konstanten 2DR.,. entsprechenden Periodendauer über das Tor 399 ab. Bei dieser Operation wird das 1-Signal ADD, allen Bits der Additionsschaltung 391 in der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 zugeführt, so daß die Additionsschaltung 391 schrittweise eine "1" vom Inhalt der Speicherschaltung 390 subtrahiert. Infolgedessen nimmt der Verlauf des Ausgangssignals ENV der Speicherschaltung 390 mit einer Neigung ab, die der Konstanten 2DR.,. entspricht (und normalerweise kleiner als die der Konstanten 1DR... entsprechende Neigung ist), so da0 der zweite Abklingkurventeil ENV-, gebildet wird.

Die Neigung des Ausgangssignalverlaufs ENV der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 wird daher mit der Abklingübergangsamplitudenkonstanten 1DL.,, als Randbedingung geringer.

Grundsäztlich bleibt dieser Zustand (wenn das Dämpfungspedal 9 nicht betätigt wird) solange bestehen, bis der Inhalt der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 gleich "0" wird und der Wert des Ausgangssignalkurvenverlaufs ENV den Minimalwert MIN (Fig. 16) erreicht.

Wenn der Inhalt der Speicherschaltung 390 gleich "0" wird, erzeugt die Minimalwertfeststell-UND-Schaltung 400 das Feststellsignal 2DF¹ in Form eines 1-Signals, das der Abklingendesignalerzeugungs-UND-Schaltung 410 (Fig. 12B) zugeführt wird.

Unter dieser Bedingung wechselt das zweite Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignal TK2 bei Tastenfreigabe auf "0". Die zwischen der Additionsschaltung 389 und der Speicherschaltung 388 in der Neigungssteuerschaltung 387 liegenden UND-Tore 397 werden daher gesperrt, so daß der Inhalt der Speicherschaltung 388 gelöscht wird. Gleichzeitig wird das Ausgangstor 398 für das Steuersignal M1 gesperrt, so daß die Steuerschaltung 387 in den Hilfszustand eingestellt wird.

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Die beschriebene Operation läuft für den Fall ab, daß das Dämpfungspedal 9 nicht betätigt wird. Wenn jedoch das Dämpfungspedal 9 während der Bildung des zweiten Abklingkurventeils ENV-, (im Zeitpunkt tp^ in Fig. 16) betätigt wird, wird der Dämpfungskurventeil ENV^ wie folgt gebildet:

Auf der Eingangsseite der Additionsschaltung 389 liegt eine Dämpfungskurventeilbildungs-UND-Schaltung 411 für die Schrittschaltung 407. Der UND-Schaltung 411 werden als erstes Eingangssignal das dritte Steuersignal M3, als zweites Eingangssignal das Dämpfungspedalsignal PO und als drittes Eingangssignal das Taste-Aus-Feststeilsignal TDO zugeführt. Wenn während der Bildung des zweiten Abklingkurventeils ENV, die Taste freigegeben und das Dämpfungspedal 9 betätigt wird, erzeugt das UND-Tor ein 1-Signal, das der Additionsschaltung 389 über ein eingangsseitiges ODER-Tor 408 als Schrittschaltsignal zugeführt wird.

Infolgedessen addiert die UND-Schaltung 389 zum Inhalt der Speicherschaltung 388 eine "1", so daß der Decodierer 396 das vierte Steuersignal M4 erzeugt.

Das vierte Steuersignal M4 wird dem Tor GT4 zugeführt, so daß das 1-Signal ADD-, mit einer der Konstanten DR. ₁ entsprechenden Periodendauer über das Tor 399 abgegeben wird. In diesem Falle wird das 1-Signal allen Bits der Additionsschaltung 391 zugeführt, so daß diese vom Inhalt der Speicherschaltung 390 eine "1" subtrahiert. Der AusgangsSignalkurvenverlauf ENV der Speicherschaltung 390 klingt daher sehr rasch mit einer der Konstanten DR/m entsprechenden Neigung (die normalerweise grosser als die Neigung des zweiten Abklingkurventeils ENV, ist) bis auf den Minimalwert MIN ab, so daß der Dämpfungskurventeil ENV^ gebildet wird.

Das Kurvenverlauf-Ausgangssignal AOC der Geradlinigkeits-Berechnungsschaltung 382 wird daher als Amplitudenwert-Ausgangssignal der Tonvolumenfunktionserzeugungsschaltung 381 oder als

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Hüllkurvenvariablen-Ausgangssignal A^(t) über die Ausgangsanschlüsse Z1 bis Z32 der Multiplizierschaltung 415 (Fig. 12B) zugeführt, wo es mit der Tonvolumen-Wählvariablen T₁ (t) mul-

I el

tipliziert wird. Das Multiplikationsergebnis wird der Multiplizierschaltung 416 zugeführt, wo es mit der Gesamttonvolumenkonstanten K1 multipliziert wird, die von der ersten Systemparametererz eugungs schaltung 5A geliefert wird, so daß sich der Amplitudenterm Κ1·Τ.. (t)-A^(t) der Gleichung (3) ergibt.

Das Tonvolumenwählsignal ^T^_a("t) wird mit Hilfe des Anfangsberührungssteuersignals ITD und des Nachberührungssteuersignals ATD erzeugt, die von der Anfangsberührungssteuerschaltung 14 und der Nachberührungssteuerschaltung 15 in der Tastaturinformationserzeugungsschaltung 1 (Fig. 12A) erzeugt werden. Mit anderen V/orten, das Anfangsberührungssignal ITD wird mit der Anfangskonstanten ß. aus der ersten Systemparametererzeugungs schaltung 5A in der Multiplizier schaltung 417 multipliziert, während in der Multiplizierschaltung 418 das Nachberührungssignal ATD mit der Nachkonstanten /3 aus der ersten Systemparametererzeugungsschaltung 5A multipliziert wird. Diese Multiplikationsergebnisse werden in der Additionsschaltung 419 addiert, die das Additionsergebnis als Variable T. (1) der Multiplizierschaltung 415 zuführt.

Die auf diese Weise gewonnene Variable T,, (t) ist zeitab-

I 3.

hängig, da sich das Nachberührungssignal ATD mit der Änderung des vom Spieler bei der Betätigung der Taste ausgeübten Drucks ändert.

4-4) Ausgabeschaltung

Die Ausgabeschaltung 421 (Fig. 12B) bewirkt die Ausgabe des ersten Terms der Gleichung (3) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal T_1i(t)*I₁(t)*sin D^ cot der Modulationsschwingungsterm-Berechnungsschaltung 333, vom Ausgangssignal B1 Gut der Trägerschwingungsterm-Berechnungsschaltung 332 und vom Ausgangssignal

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KI-T₁ Ct)-A₁Ct) der Amplitudenterm-Berechnungsschaltung 331. ■ ει ι

Nachdem das Ausgangssignal der Trägerschwingungsterm-Berechnungsschaltung 332 zum Ausgangssignal der Modulationsschwingungsterm-Berechnungsschaltung 333 von einer Additionsschaltung 422 addiert worden ist, liefert ein Sinusfunktionsgenerator 423, der einen Festwertspeicher enthält, das Ausgangssignal sin(B1-Cjt + T₁₁Ct)-I₁Ct)-SXn D₁-Ot).

Dieses Ausgangssignal des Sinusfunktionsgenerators 423 wird mit dem Ausgangssignal der Amplitudenterm-Berechnungsschaltung 331 multipliziert, so daß sich das Ausgangssignal KI-T₁ Ct)-A₁Ct) sin ^B1-CJt^-T₁₁Ct)-I₁Ct)-SIn D₁ · Otj, das den ersten Term der Gleichung (3) darstellt, ergibt.

Da die Tasteninformation IFK und die Berührungsinformation IFT, die der ersten Systemmusiktonsignalerzeugungseinheit 7A zugeführt werden, digitale Signale im Zeitmultiplexsystem sind, ergibt sich das den ersten Term darstellende Ausgangssignal, das als digitales Signal verarbeitet wird, in ähnlicher Weise im Zeitmultiplexsystem. Dieses digitale Signal wird mit Hilfe eines Digital/Analog-Umsetzers 425 in ein analoges Signal umgesetzt und schließlich als analoges Signal im Zeitmultiplexsystem oder als Musiktonsignal e., des ersten Terms der Musiktonerzeugungseinheit 8 zugeführt.

Ähnlich wie in der ersten Systemmusiktonerzeugungseinheit 7A wird in der zweiten Systemmusiktonerz eugungs einheit 7B ein analoges Signal im Zeitmultiplexsystem gebildet und als Musiktonsignal e₂ des zweiten Terms der Musiktonerzeugungseinheit 8 zugeführt.

Ferner werden das Minimalwertfeststell-Ausgangssignal 2DF¹ der .Amplitudenterm-Berechnungsschaltung 331 in der Einheit 7A und das Minimalwert-Feststellausgangssignal 2DF¹ der Amplitudenterm-Berechnungsschaltung in der Einheit 7B der Abklingende signal erz eugungs-UND- Schaltung 410 zugeführt. Wenn das Hüllkurvenverlauf-Ausgangssignal ENV den Minimalwert MIN in

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jedem der beiden Systeme erreicht, gibt die UND-Schaltung 410 ein Abklingendesignal 2DF ab. Dieses Signal 2DF wird als ein Löschsignalerzeugungsbedingungssignal der Taktsteuerschaltung 13F im Kanalprozessor 13 zugeführt.

Infolgedessen führt die Taktsteuerschaltung 13F das Löschsignal R der Tastencodespeicherschaltung 13C zu, um den Speicherinhalt desjenigen Kanals zu löschen, der sich gerade in den ersten Stufen der Speicherschaltung 237 befindet. Daher wird die Erzeugung des Tons, der dem in diesem Kanal gespeicherten Tastencode entspricht, beendet und dieser Kanal zu einem leeren Kanal.

Ferner werden das Ausgangs signal Κ1·Τ<· (t)*A^(t) der Amplitudenterm-Berechnungsschaltung 331 in der ersten Systemmusiktonerzeugungseinheit 7A und das Ausgangssignal K2'T ^Λ^)' A^it) der zweiten Systemmusiktonerzeugungseinheit 7B in einer Additionsschaltung 430 addiert. Das Additionsergebnis wird der Minimalwertspeichervergleichsschaltung 280 im Kanalprozessor 13 als Hüllkurvensignal ΣKA zugeführt.

Dieses Hüllkurvensignal Σ KA stellt die Hüllkurve eines Musiktons dar, der gerade mit Bezug auf die Kanäle eins bis sechzehn erzeugt worden ist, die gleichzeitig erzeugt werden sollen. Wenn daher mit Bezug auf jeden Kanal die Hüllkurve kleiner als der in der Minimalwertspeichervergleichschaltung 280 gespeicherte Minimalwert wird, wird sie als Minimalwert in der Minimalwertspeichervergleichsschaltung 280 gespeichert.

5) Musiktonerzeugungseinheit

Die Musiktonerzeugungseinheit 8 enthält ein Schall- bzw. Tongebersystem aus Verstärkern, Lautsprechern usw., um die in den Kanälen eins bis sechzehn enthaltenen Zeitmultiplex-Analogsignale e^ und e₂, die von den beiden Musiktonsignalerzeugungseinheiten 7A und 7B erzeugt werden, nacheinander in Musiktöne umzuformen.

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Die Musiktöne der Kanäle eins "bis sechzehn werden nacheinander und synchron mit den Haupttaktimpulsen erzeugt. Da die Periodendauer dieser Impulse jedoch kurz ist, hört der Zuhörer diese Töne so, wie wenn die Töne aller Kanäle gleichzeitig wiedergegeben werden.

Nach dieser Beschreibung des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstruments wird der Betrieb des elektronischen Musikinstruments mit Bezug auf den Tastencodierer 12 (Fig. 4A bis 4C) für den Fall beschrieben, daß beispielsweise die Taste C₁ im nullten Block und die Tasten C₂ und E im ersten Block betätigt werden. Bei der Tastenbetätigung wird der erste Tastenschalter K1 geschlossen, und dann wird der zweite Tastenschalter K2 innerhalb einer der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit entsprechenden Zeitspanne geschlossen.

Beim Schließen des ersten Tastenschalters K1 bewirkt der Tastencodierer 12, daß die Verzögerungsflipflops gleichzeitig und synchron mit den Haupttaktimpulsen 0* und 0« (deren Periodendauer eine Mikrosekunde beträgt) und mit den Taktimpulsen 0_C und 0ß, deren Periodendauer gleich sechzehn Perioden der Haupttaktimpulse beträgt, betätigt werden. Demzufolge werden der erste und der zweite in der Blockfeststellschaltung 12B gespeicherte Block in absteigender Prioritätsreihenfolge (d.h. in diesem Beispiel vom achten bis zum ersten) ausgegeben. Die in den Blöcken enthaltenen Noten werden von der Notenfeststellschal tung 12D festgestellt und nacheinander ausgegeben, und zwar mit der die höchste Priorität aufweisenden Note beginnend

(beispielsweise in der Reihenfolge C, B C# ). Das

heißt, die Tastencodesignale KC (die das Blockcodesignal BC und das Notencodesignal NC gemeinsam aufweisen), die zu allen gerade betätigten Tasten gehören, werden vom Tastencodierer nacheinander ausgegeben.

Die auf diese Weise nacheinander ausgegebenen Tastencodesignale KC werden dem Kanalprozessor 13 (Fig. 7A bis 7C) zugeführt und

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für die Dauer von sechzehn Perioden der Haupttaktimpulse 0^ und 0p in der Abtast- und Halteschaltung 13B festgehalten. Während dieser sechzehn Perioden führt die Tastencodespeicherschaltung 13 einen Umlaufvergleich zwischen den gespeicherten Daten der sechzehn Kanäle der Speicherschaltungseinheit 237 und den der Abtast- und Halteoperation unterworfenen Daten durch, so daß die zugeführten Tastencodesignale KC in den drei leeren Kanälen gespeichert werden.

Die von den in den getrennten Kanälen der Speieherschaltungseinheit 237 gespeicherten Tastencodes KC dargestellten Daten bleiben noch bis nach der Tastenfreigabe gespeichert und werden erst vom Ausgangssignal des Lösch-UND-Tors 309 in der Taktsteuerschaltung 13F (Fig. 7A) gelöscht, wenn das Abklingendesignal 2DF von der ersten und zweiten Musiktonsignalerzeugungseinheit 7A und 7B (Fig. 12A und 12B) erzeugt werden (d.h., wenn der Ton aufhört). Es sollte daher festgehalten werden, daß sowohl der Tastencode KC der gerade betätigten Taste als auch der Tastencode KC der zuvor gerade freigegebenen Taste, der jedoch noch den dem Abklingkurventeil entsprechenden Ton erzeugt, normalerweise in der Tastencodespeicherschaltung 12C gespeichert werden.

Wenn die Tastencodedaten dagegen in der Speicherschaltungseinheit 237 gespeichert sind, werden sie als erste Tastenschalt er-Ein- Information in den entsprechenden Kanälen der ersten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 291 (Fig.7B) gespeichert.

Die beschriebene Operation vom Augenblick der Tastenbetätigung an bis zur Speicherung in der Tastencodespeicherschaltungseinheit und der ersten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 291 wird mit jedem Startimpuls TC der Startimpulserzeugungsschal tung 12F im Tastencodierer 12 wiederholt. Wenn der Inhalt des dem Kanalprozessor 13 zugeführten Tastencodesignals KC mit irgendwelchen in der Tastencodespeicherschaltungseinheit

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237 gespeicherten Daten übereinstimmt, darf das Signal KC verschwinden, ohne daß es erneut gespeichert wird.

Dann wird gleich der zweite Tastenschalter geschlossen. In diesem Falle wird die gleiche Operation, wie sie in bezug auf den ersten Tastenschalter K1 beschrieben wurde, im Tastencodierer 12 ausgeführt, so daß diejenigen Tasten, deren zweite Tastenschalter K2 gerade geschlossen sind, nacheinander festgestellt werden, und zwar mit denjenigen Tasten beginnend, die die Blocknummer mit der höchsten Priorität und die Notennummer mit der höchsten Priorität aufweisen, und die Feststellergebnisse werden nacheinander aus den zweiten Speicherschaltungen 146 in der Notenfeststellschaltung 12D ausgelesen.

Das Feststellsignal KA2 wird über die Taktsteuerschaltung 13F (Fig. 7A) des Kanalprozessors 13 und über dessen zweite Tastenschalter-Ein-Speichersteuerungs-UND-Schaltung der zweiten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 292 zugeführt, wo es in dem entsprechenden Kanal gespeichert wird. Hierbei muß bestimmt werden, in welchem Kanal das dem Kanalprozessor 13 zugeführte zweite Tastenschalter-Ein-Feststellsignal KA2 gespeichert werden muß. Dies geschieht wie folgt: Die zugeführten Daten werden mit dem Inhalt der Kanäle in der Speicherschaltungseinheit 237 verglichen, und dabei wird ein Kanal, dessen Inhalt mit den zugeführten Daten übereinstimmt, von der Koinzidenzkanalspeicherschaltung 241 ausgewählt.

Wenn Tasten gegen die unter ihnen angeordneten piezoelektrischen Elemente DT1 bis DT88 gedrückt werden, nachdem die zweiten Tastenschalter K2 geschlossen wurden, werden der Nachberührungssteuerschaltung 15 (Fig. 2) Feststellsignale dt1 bis dt88 zugeführt, die entsprechend der Betätigungsdruckänderung erzeugt werden. Infolgedessen werden Nachberührungsdaten ATD entsprechend den Nachberührungsoperationen für die Tastencodes KC der betätigten Tasten erzeugt.

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Die auf diese Weise erzeugte Berührungsinformation, das heißt die Anfangsberührungsdaten ITD und die Nachberührungsdaten ATD, sowie die Tastencodes KC, die als Tasteninformation verwendet werden, werden den beiden Systemmusiktonerzeugungseinheiten 7A und 7B zugeführt. In diesen Einheiten 7A und 7B werden - in Abhängigkeit von den Daten in den Kanälen eins bis sechzehn, die vom Kanalprozessor 13 zugeordnet wurden (d.h. die Daten im Zeitmultiplexsystem) - die Ausgangssignale mit einem Kurvenverlauf, der von der Tasteninformation IFK, der Berührungsinformation IFT und von den Parametern, die von den beiden Parametererz eugungs schaltungen 5A und 5B in Abhängigkeit von der Einstellung des Klangfarben-Wählschalters 6 erzeugt wurden, nacheinander mit einer Periode ausgegeben, die gleich sechzehn Perioden der Haupttaktimpulse 0^ und 0₂ ist.

Auf diese Weise wird von der Musiktonerzeugungseinheit 8 ein Musikton erzeugt, der die gleiche Wirkung wie die hat, die sich ergibt, wenn mehrere Töne gemäß Gleichung (3) gleichzeitig erzeugt werden. Bei diesem Musikton handelt es sich um einen zusammengesetzten Ton mit einer Tonhöhe, die der Tasteninformation entspricht, und mit einer Klangfarbe und einem Tonvolumen, das der Berührungsinformation mit Bezug auf die Tasten der Kanäle entspricht.

Die Rechenoperationen der Musiktonsignalerzeugungseinheiten 7A und 7B werden unter der Bedingung ausgeführt, daß die zweiten Tastenschalter-Taste-Ein-Feststellsignale TK2 für die Kanäle geliefert werden, so daß keine unnötigen Musiktöne aus den vorher zugeführten Daten erzeugt werden.

Wenn die Betätigung der dem erzeugten Musikton entsprechenden Taste aufhört, d.h. wenn die Taste freigegeben ist, klingt der Musikton ab. Der Speicherinhalt der ersten Tastenschalter-Taste-Ein-Speicherschaltung 291 (Fig. 7B) wird daher vom Taste-Aus-Feststelltaktsignal X im betreffenden Kanal im Ka-

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nalprozessor 13 gelöscht, so daß die Taste-Aus-Feststellung in der Taste-Aus-Speicherschaltung 293 mit Hilfe des nächsten Taktsignals X gespeichert wird. Wenn hierbei das Dämpfungspedal 9 nicht betätigt worden ist, klingt der Musikton bis zur Erzeugung des Abklingendesignals 2DF allmählich aus.

Bei Betätigung des Dämpfungspedals 9 lassen die beiden Musiktonsignal erzeugungseinheiten 7A und 7B das Musiktonsignal dagegen verhältnismäßig rasch abklingen.

Die beschriebene Zuordnungs- und Speicheroperation der Tastencodedaten KC für die Tastencodespeicherschaltung 13C (Fig. 7B) wird in dem Falle ausgeführt, daß in der Tastencodespeicherschaltung 13C leere Kanäle vorhanden sind. Wenn jedoch keine leeren Kanäle vorhanden sind, werden die Daten desjenigen Kanals, der in der Abbrechschaltung 13G (Fig. 7C) gespeichert ist und gerade das Musiktonsignal mit der Minimalamplitude erzeugt, durch die gerade zugeführten Tastencodedaten ersetzt. Daher werden neue Tasteninformationen benutzt und gleichzeitig die Bedingungen erfüllt, die für jede Situation am geeignetsten sind.

Zusammenfassend ergibt sich mithin ein elektronisches Musiinstrument, das in der Lage ist, mit einer Nachsteuerung in Abhängigkeit von den betätigten Tasten mehrere Musiktöne gleichzeitig zu erzeugen. Insbesondere sind mehrere (zwei in dem beschriebenen Beispiel) Musiktonsignalerzeugungseinheiten zur Berechnung der Grundschwingungsgleichung vorgesehen, denen unabhängig voneinander verschiedene Parameter zugeführt werden. Selbst wenn daher in einer der Musiktonsignalerzeugungseinheiten ein Frequenzkomponentenausschluß erfolgt, wird er von den übrigen Musiktonsignalerzeugungseinheiten komplementiert bzw. ergänzt. Mithin kann ein Musiktonsignalgemisch erzeugt werden, in dem weit weniger Frequenzkomponenten fehlen.

Ferner sind erfindungsgemäß mehrere Musiktonsignalerzeugungseinheiten vorgesehen, denen voneinander unabhängige Parameter-

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gruppen, in ähnlicher Weise wie in dem oben beschriebenen Fall, zugeführt werden, von denen jedoch ein Parameter aus mindestens einer der Parametergruppen (der beiden oben beschriebenen Systeme) in Abhängigkeit von der Tasteninformation (dem vom Kanalprozessor im Falle des obigen Beispiels erzeugten Tastencodesignal) selektiv geändert werden kann, so daß die unterschiedlichsten Klangfarben und Hüllkurven im Verlauf der Musiktöne über den gesamten Tonbereich (oder die Tastenpositionen oder Tastenbereiche) wie bei natürlichen Musikinstrumenten erzeugt werden können.

Wenn Variationen der Klangfarbe und Hüllkurve der Musiktöne durch nur ein System erzeugt werden sollen, die für den Hochtonbereich charakteristisch sind, dann ist es auch möglich, den Bereich tiefer Töne charakteristisch zu beeinflussen. Erfindungsgemäß sind jedoch mehrere Systeme vorgesehen, so daß diejenigen Teile, die nicht durch ein einziges System charakterisiert werden können, gegenseitig durch mehrere Systeme ergänzt werden können.

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Claims

-1f-j «J Li-7 Dr.-Ing. Wilhelm Eeichal Dipi-Ing. Woligrmg RsiöM 6 Frankfurt a. M. 1 Pciksiraßä 13 9087 NIPPON GAKKI SEIZO KABUSHIKI KAISHA, Hamamatsu, Japan Patentansprüche

1. Elektronisches Musikinstrument zur Erzeugung von Musiktönen, dadurch gekennzeichnet, daß die Musiktöne in Abhängigkeit von Musiktonsignalen erzeugt werden, die durch die Gleichung

e = A · sin (co_t + I (A) · sin ο t)

O Iu *

dargestellt werden, und mehrere Musiktonsignalerzeugungseinheiten zur Berechnung dieser Grundgleichung unter Verwendung verschiedener Parameter vorgesehen sind und daß die Ausgangssignale dieser Musiktonsignalerzeugungseinheiten zu Musiktönen zusammengesetzt sind.

2. Elektronisches Musikinstrument zur Erzeugung von Musiktönen, dadurch gekennzeichnet, daß die Musiktöne durch Berechnung einer Grundgleichung gebildet werden, die Musiktonsignale darstellt, daß mehrere Musiktonsignal erz eugungseinheit en zur Ausführung von Rechenoperationen mit mehreren Parametern vorgesehen sind und daß eine Parametererzeugungseinheit zur Einstellung mindestens eines der Parameter auf einen einer Tasteninformation entsprechenden Wert vorgesehen ist, der in mindestens einer der Musiktonsignalerzeugungseinheiten verwendet wird.

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, -v^iAL. INSPECTED