DE2828919C2 - Schaltungsanordnung für ein polyphones elektronisches Musikinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein polyphones elektronisches Musikinstrument mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.

Solche Schaltungsanordnungen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE-OS 22 02 658 und US-PS 82 751 bekannt. Bei den bekannten Schaltungsanordnungen werden aus einem Festwertspeicher, etwa einem Viertelsinusspeicher, Amplitudenwerte ausgelesen, wobei die Adressierung durch Phasenabtastwerte entsprechend den vom Benutzer gespielten Tönen (z. B. von ihm angeschlagenen Tasten bei einem Tasteninstrument) erfolgt. Diese Konzeption bedingt daß für jeden Typ von Musikinstrument, je nach der Zahl und Art der Manuale und Register, ein besonderer Schaltungsentwurf zu fertigen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die ohne jede Änderung für die Tonsynthese bei ganz unterschiedlichen Typen von Musikinstrumenten brauchbar ist, wobei im Extremfall sämtliche Töne, die das Instrument überhaupt erzeugen kann, auch gleichzeitig wiedergegeben werden können, die Schaltungsanordnung hinsichtlich der Polyphonie also keinerlei Beschränkungen unterliegt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst; die Unteransprüche definieren zweckmäßige Weiterbildungen der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß es bei einem chromatisch gestimmten Musikinstrument — und nur solche haben im vorliegenden Zusammenhang praktische Bedeutung — eine begrenzte Anzahl diskreter Tonfrequenzen gibt cie überhaupt zu Gehör zu bringen sind. Es kann sich z. B. um acht Oktaven von je zwölf Halbtönen handeln, also um insgesamt 96 Töne. Jeder einzelne, vom Benutzer gespielte Ton hat ein Spektrum, bestehend aus mindestens einer, meistens bis zu acht oder zehn, jedoch auch bis zu maximal 96 einzelnen Spektralkomponenten, und dies ist unabhängig davon, wie viele Manuale vorgesehen sind und wie viele Register gezogen werden. Das gesamte Tonspektrum unterliegt natürlich in Realzeit einer ständigen Veränderung, und zwar nicht nur wegen des Spieles des Benutzers und etwaiger Änderungen seiner Registrierung, sondern auch wegen der Änderungen der Hüllkurven, bedingt durch die Simulation konventioneller Musikinstrumente. Aber trotzdem bleibt es bei maximal 96 spektralen Komponenten.

Der gemäß der Erfindung vorgesehene Randomspeicher mit einer Anzahl von Speicherplätzen entsprechend der Anzahl von möglichen Spektralkomponenten (also z. B. 96), von denen jeweils eine einem ganz bestimmten Speicherplatz zugeordnet ist stellt so gewissermaßen eine »virtuelle Klaviatur« dar. So ergibt sich eine feste Zuordnung zwischen Speicherplatzadresse und Spektralkomponente. Der jeweilige Inhalt des Speichers unterliegt hingegen ständiger Veränderung. Die Eingabe des Speicherinhalts erfolgt extern, und sie ist durch die Konzeption des jeweils konkreten Instruments bestimmt, bei dem die Schaltungsanordnung Anwendung finden soll.

Ausführungsbeispiele der Schaltungsanordnung nach der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Prinzipschema einer polyphonen Syntheseschaltung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine genauere Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform des Klaviatur-Speichers, F i g. 3 eine Phasenrechenschaltung,

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel des Digital-Analog-Umsetzers,

F i g. 5 eine Darstellung von Signalen des Digital-Analog-Umsetzers,

F i g. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel der Syntheseschaltung und

F i g. 7 ein Beispiel eines Musikinstruments, das eine oder mehrere Syntheseschaltungen nach der Erfindung enthält.

F i g. 1 zeigt ein Prinzipschema der Syntheseschaltung nach der Erfindung.

Sie enthält vier wesentliche Baugruppen:

— einen Klaviatur-Speicher 26 mit Speicherelementen, deren Anzahl wenigstens gleich der Anzahl der periodischen Signale ist, die erzeugt werden sollen;

— einen Digital-Analog-Umsetzer 28, 29, der dazu bestimmt ist, eine Speicherinformation in eine Spannungs- oder Stromstufe umzuwandeln:

— einen Bezugsimpulsgenerator 22, 23, der mehrere Impulsfolgen erzeugt, deren Folgefrequenzen gemäß den verschiedenen Tönen eines bestimmten Bereichs verteilt sind, beispielsweise gemäß den zwölf Halbtönen einer Oktave;

— Steueranordnungen 24,25,27 für die Steuerung des Ablesens des Klaviatur-Speichers und für die

Digital-Analog-Umsetzung, wobei diese Steueranordnungen durch die Impulse des Bezugsimpulsgenerators nach einem vorbestimmten Programm gesteuert werden.

Diese vier Baugruppen können natürlich eine mehr oder weniger komplexe Struktur haben. Ausführungsbeispiele für jede dieser Baugruppen werden später im Verlauf der Beschreibung angegeben. Ein Taktgeber 21 dient zur Steuerung und Synchronisation der ganzen Anordnung. Taktsignale werden zu dem Digital-Analog-Umsetzer 28 über die Verbindung 215, zu den Steueranordnungen 25 und 27 über die Verbindungen 213 bzw. 214 und zu dem Bezugsimpulsgenerator über die Verbindungen 211 und 212 übertragen.

Der Klaviatur-Speicher 26 enthält eine vorbestimmte Anzahl von Speicherzellen, die in der üblichen Weise wie bei einem Programmrechner über eine Adressen-Sammelleitung adressiert werden können. Die Adresse einer Speicherzelle entspricht der Frequenz eines periodischen Signals, das von der Syntheseschaltung geliefert wird. Wenn die Verteilung der Frequenzen gemäß den zwölf Halbtönen einer Oktave gewählt ist, ist die Adresse für das Lesen oder Schreiben in den Speicherzellen des Klaviatur-Speichers durch eine Gruppe von zwei Zahlen gebildet: eine Zahl ist die Tonnummer i, die zwischen 0 und 11 liegt, und die andere Zahl ist eine Oktavennummer n. Jede Speicherzelle des Klaviatur-Speichers ist somit durch ein bestimmtes Zahlenpaar (i, /^bezeichnet. Der Klaviatur-Speicher kann auf zwei verschiedene Arten adressiert werden: über eine Adressen-Sammelleitung 261, welche die Syntheseschaltung mit dem übrigen Teil des Instruments hinsichtlich ihrer Lage in dessen Gesamtspeicherraum verbindet, sowie über interne Adressensteuerungen 232 und 252, die später erläutert werden. Die Adressierung des Klaviatur-Speichers von zwei verschiedenen Quellen aus, stellt für den Fachmann kein Problem dar. Es genügt beispielsweise die Verwendung einer Multiplexerschaltung für die Adressen am Eingang des Klaviatur-Speichers, wobei ein Zeitintervall für die über die Sammelleitung 261 kommenden Adressen und ein anderes Zeitintervall für die über die Verbindungen 232 und 252 kommenden Adressen reserviert wird.

Der Klaviatur-Speicher empfängt und liefert auch Daten. Er empfängt Daten, die vom Instrument über eine Daten-Sammelleitung 262 kommen, und ein Schreibsignal über eine Steuer-Sammelleitung 263.

Die Verbindungen 261, 262 und 263 können natürlich über eine Schnittstellenschaltung erfolgen, von der angenommen wird, daß sie in dem Klaviatur-Speicher enthalten ist, so daß die Syntheseschaltung beispielsweise mit einer Mikroprozessor-Sammelleitung kompatibel ist. Derartige Schnittstellenschaltungen sind im Handel erhältlich, beispielsweise unter der Bezeichnung »8255« bei zahlreichen Herstellern.

Es ist somit möglich, über die Verbindungen 261, 262 und 263 Daten an beliebigen Adressen des Klaviatur-Speichers einzuschreiben. Diese Daten beziehen sich auf die Amplituden der Spannungs- oder Stromstufen, die von dem Digital-Analog-Umsetzer 28,29 abgegeben werden.

Eine Information AA, die in einer Speicherzelle des Klaviatur-Speichers abgelesen wird, ist an einer Verbindung 264 verfügbar, die zum Digital-Analog-Umsetzer 28 führt

Ein chromatischer Generator 22 liefert zwölf oder dreizehn Rechtecksignale, die in der höchsten Oktave liegen, die von der Syntheseschaltung erzeugt werden kai.i. Die zwölf oder dreizehn Signale (C, Gs, D... H) des chromatischen Generators 22 werden einer Wechseldetektorschaltung 23 zugeführt. Als »Wechsel« wird jeder Übergang eines Rechtecksignals des chromatischen Generators vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel oder umgekehrt bezeichnet. Die Wechseldetektorschaltung 23 stellt die Wechsel der zwölf oder dreizehn Rechtecksignale fest und liefert als ίο Folge davon bei jedem Wechsel zwei digitale Signale; das eine Signal, das über die Verbindung 231 abgegeben wird, ist ein Steuerimpuls r, der zur Auslösung eines Zähl- und Umsetzungszyklus dient, und das andere Signal, das über die Verbindung 232 abgegeben wird, ist die Nummer /' des entsprechenden Signals (Ton des chromatischen Generators). Die Wechseldetektorschaltung 23 bleibt anschließend gesperrt, bis ihr ein das Ende des Zyklus anzeigender Impuls über eine Verbindung 251 zurückgeführt wird. Der Taktgeber 21 liefert Steuersignale zu dem chromatischen Generator 22 über die Verbindung 211 und zu der Wechseldetektorschaltung 23 über die Verbindung 212.

Der chromatische Generator 22 kann mit Hilfe von zwölf oder dreizehn unabhängigen Oszillatoren gebildet sein, oder noch besser unter Verwendung einer vom Taktgeber 21 gesteuerten handelsüblichen Schaltung, beispielsweise der von der Firma Mostek hergestellten Schaltung MK 50 240.

Die Wechseldetektorschaltung 23 kann auf verschiedene Weisen gebildet sein. Sie kann beispielsweise zwölf oder dreizehn bistabile Schaltungen enthalten, welche jeweils eines der vom chromatischen Generator 22 abgegebenen Rechtecksignale empfangen, wobei jede

bistabile Schaltung bei jedem Wechsel des entsprechenden Rechtecksignals vom Zustand »0« in den Zustand »1« geht. Ein Prioritätscodierer, dem ein Decodierer nachgeschaltet ist, stellt die erste bistabile Schaltung fest, die in den Zustand »1« geht, liefert das Steuersignal t auf der Verbindung 231 und die Nummer / auf der Verbindung 232 und bewirkt die Rückstellung der bistabilen Schaltung in den Zustand »0« beim Empfang des das Ende des Zyklus anzeigenden Impulses über die Verbindung 251. Die Wechseldetektorschaltung kann auch einen Zähler der Kapazität 12 oder 13 enthalten, der zyklisch mit großer Geschwindigkeit die Ausgänge des Generators 22 abfragt und die Ausgangssignale mit einem vorhergehenden Zustand vergleicht, der in einem Speicher oder einem Schieberegister gespeichert ist

Die Nummer /des Signals oder Tons (in der höchsten so Oktave), bei welchem ein Wechsel festgestellt wird, dient zur Adressierung des Klaviatur-Speichers 26 einerseits sowie eines oder mehrerer Speicher in den Steueranordnungen für das Lesen und die Umsetzung (insbesondere in der Steueranordnung 24) andererseits. Der Zyklusbeginnimpuls t auf der Verbindung 231, der anzeigt, daß ein Wechsel beim Ton / stattgefunden hat, dient zur Auslösung der Lese- und Umsetzungssteueranordnungen 25,2-», 27.

Er löst in erster Linie eine Rechenschaltung 24 für Phasenabtastwerte aus und setzt in zweiter Linie einen Zähler 25 in Gang.

Die Phasenabtastwert-Rechenschaltung 24 empfängt (auf der Verbindung 232) die Nummer /des Tons, für den ei , Wechsel festgestellt worden ist, sowie (über die Ve. Endung 231) den Zyklusbeginnimpuls £ Sie liefert dann auf der Verbindung 241 einen Wert, der gegenüber dem Wert vor dem Empfang des Impulses t für den gleichen Wert von /um eine Einheit vergrößert ist Mit

anderen Worten: In dem betreffenden Zeitpunkt stellt der Wert auf der Verbindung 241 die Augenblicksphase Wit des Tons /dar, und zwar in der niedrigsten Oktave, die von der Syntheseschaltung erzeugt werden kann.

Die Phasen der Töne i, die in den höheren Oktaven liegen, werden mit Hilfe eines Oktavenzählers 25 erhalten, wobei die Anzahl der Stellungen dieses Oktavenzählers gleich der Anzahl der Oktaven ist, die von der Syntheseschaltung geliefert werden können. Der Oktavenzähler 25 wird durch den Impuls t (über die Verbindung 231) in den Anfangszustand gebracht.

Er zählt dann regelmäßig bis zu einer Endstellung, in welcher beispielsweise stillgesetzt wird und einen Zyklusschlußimpuls abgibt, der über die Verbindung 251 zur Wechseldetektorschaltung 23 geschickt wird. Dieser Zyklusschlußimpuls gibt die Wechseldetektorschaltung 23 für die Agabe eines neuen Impulses fund einer neuen Tonnummer /frei.

Der Zählerstand des Zählers 25 ist auf einer Verbindung 252 verfügbar. Er wird zu dem Klaviatur-Speicher 26 geliefert, um (mit dem entsprechenden Wert i) eine Speicherzelle zu adressieren, sowie zu der eigentlichen Umsetzungs-Steuerschaltung 27.

Die Steuerschaltung 27 empfängt die Oktavennummer η (über die Verbindung 252) und die Phase Wit (über die Verbindung 241) der niedrigsten Oktave. Sie leitet daraus zwei Steuersignale ab (auf den Verbindungen 272 und 271), die binäre Signale sind (aktiv im hohen Signalwert oder im niedrigen Signalwert).

Das Signal auf der Verbindung 271 steuert die Änderung, d. h. die Berücksichtigung des vom Klaviatur-Speicher 26 gelieferten Werts AA und die entsprechende Änderung (Vergrößerung oder Verringerung) des analogen Ausgangssignals auf einer Verbindung 291.

Das Signa! auf der Verbindung 272 zeigt an, ob diese Änderung eines Vergrößerung oder eine Verringerung ist.

Die Steuerschaltung 27 kann sehr einfach mit Hilfe eines Codeumsetzers oder eines programmierten Festspeichers realisiert sein, der als Adresse die Gesamtheit der über die Verbindung 241 (Phase der niedrigsten Oktave) und über die Verbindung 252 (Oktavennummer n) gelieferten Signale empfängt und zwei Datenbits abgibt, von denen das erste Bit (Verbindung 271) ein Steuerbit und das zweite Bit (Verbindung 272) ein Vorzeichenbit ist.

Die Digital-Analog-Umsetzeranordnung 28, 29 ist so ausgebildet, daß sie eine Änderung des Wertes des analogen Ausgangssignals (auf der Verbindung 291) nur dann vornimmt, wenn die Verbindung 271 eine Änderung anzeigt. In diesem Fall gibt die Verbindung 272 das Vorzeichen der Änderung und die Verbindung 264 den Wert der Änderung an.

Der Umsetzer enthält in Wirklichkeit zwei getrennte Teile. Der erste Teil 28 ist ein Umsetzer, der eine digitale Information in ein bipolares Signal umwandelt, bei welchem die Dauer eines der beiden Zustände dem Informationswert proportional ist; der zweite Teil ist ein analoger Integrator 29, der die Dauer des einen Zustands des bipolaren Signals in eine Spannungsänderung (oder Stromänderung) umwandelt Zur Vereinfachung wird angenommen, daß die Ausgangsveränderliche eine Spannung ist.

Das Ausgangssignal des Digital-Dauer-Umsetzers auf der Verbindung 281 ist also ein Signal mit drei Zuständen: einem hohen Zustand, während dessen Bestehen die Ausgangsspannung des Integrators wächst einem niedrigen Zustand, während dessen Bestehen die Ausgangsspannung abnimmt, und einem Zwischenzustand mit sehr großer Impedanz, während dessen Bestehen die Ausgangsspannung des Integrators konstant bleibt. Es sind zahlreiche Möglichkeiten zur Realisierung der Umsetzeranordnung möglich; ein Beispiel hierfür wird später anhand von Fig. 4 angegeben.

Die Wirkungsweise der Syntheseschaltung ist besser verständlich, wenn zunächst angenommen wird, daß sie

ίο nur Signale für einen einzigen Ton erzeugt (d. h. für einen einzigen Wert von i), und daß die anderen Töne dann anschließend in gleicher Weise erzeugt werden.

Die Phasenrechenschaltung 24 ist ein Zähler, dessen Zählerstand im Rhythmus der Impulse t(i) erhöht wird, die von der aus dem chromatischen Generator 22 und dem Wechseldetektor 23 gebildeten Anordnung geliefert werden. Der Phasenzähler ist beispielsweise ein achtstelliger Binärzähler, also ein Zähler mit 256 Zuständen. Jeder Stellung des Zählers sind über die Steuerschaltung 27 zwei Steuersignale zugeordnet, nämlich ein Steuersignal zur Steuerung einer Änderung der Ausgangsspannung der Syntheseschaltung, die dem im Speicher 26 abgelesenen Wert AA proportional ist, und ein weiteres Steuersignal zur Steuerung des Vorzeichens der Änderung (Vergrößerung oder Verkleinerung der Ausgangsspannung).

Wenn beispielsweise allen Stellungen des Zählers ein aktives Änderungs-Steuersignal und ein konstantes Vorzeichen-Steuersignal entsprechen, hat dies zur Folge, daß die Ausgangsspannung bei jedem Impuls t eine konstante Änderung AA erleidet. Das Ausgangssignal ist dann eine lineare Flanke (im wesentlichen treppenförmig), die stetig ansteigt oder stetig abfällt. Dieser Fall kann nicht in Betracht gezogen werden, da die Ausgangsschaltungen dann schnell den Sättigungszustand erreichen würden.

Wenn dagegen bei einem anderen Beispiel den 128 ersten Stellungen des Phasenzählers ein aktives Änderungs-Steuersignal und ein positives Vorzeichen-Steuersignal entsprechen und den 128 letzten Stellungen ein aktives Änderungs-Steuersignal und ein negatives Vorzeichen-Steuersignal entsprechen, erhält man eine linear ansteigende Flanke während der 128 ersten Impulse f und eine linear abfallende Flanke während der 128 letzten Impulse t. Das Ausgangssignal ist dann ein Dreieckssignal. Dies kommt darauf hinaus, daß das letzte Bit des Phasenzählers als Vorzeichen-Steuersignal verwendet wird, das an den Umsetzer anzulegen ist.

Mit einer solchen Syntheseschaltung können zahlreiche Formen von periodischen Signalen erzeugt werden. Fi g. 5 zeigt als Beispiel die Bildung eines Sinussignales. In allen Fällen ist das letzte Bit das Vorzeichen-Steuersignal und die ersten Bits des Phasenzählers 24 dienen zur Steuerung einer Kurvenform. Um die Töne / der höheren Oktaven zu erzeugen, braucht dann nur eine Linksverschiebung des Inhalts des Phasenzählers vorgenommen zu werden. Wenn der Zähler ein achtstelliger Binärzähler ist, ist das achte Bit das Vorzeichen-Steuersignal für den Ton /in der niedrigsten Oktave (n = 0), das siebte Bit ist das Vorzeichen-Steuersignal für die nächsthöhere Oktave (n = 1), das sechste Bit das Vorzeichen-Steuersignal für die Oktave /3 = 2 usw. bis zur achten Oktave.

Der Wert von n, der dazu dient den Phasenwert jedesmal dann um ein Bit nach links zu verschieben, wenn π um eine Einheit zunimmt dient gleichzeitig zusammen mit dem Wert von / als Adresse für die

Steuerung des Ablesens eines Wertes AA im Klaviatur-Speicher.

Wenn ein Wechsel f für einen Ton / festgestellt wird, werden die Umsetzungen also nacheinander mit den Werten von AA durchgeführt, die π = 0, η = 1 ... entsprechen. Dann wird ein Zyklusschlußimpuls über die Verbindung 251 zum Wechseldetektor 23 geschickt, und die gleichen Operationen werden für einen anderen Wert von /wiederholt.

Alle diese Operationen werden so schnell durchgeführt, daß die Syntheseschaltung alle möglichen Töne polyphon erzeugen kann.

Im Fall von F i g. 1 ist ein geringfügiger Mangel zu erkennen, der sich daraus ergibt, daß das Signal in der niedrigsten Oktave durch 256 Stellungen des Zählers definiert ist. während das Signal in der Oktave η = 1 011O54ch durch 128 Stellungen definiert ist. Die Spitzen-O11055namplitude des Signals in der Oktave η = 0 ist also doppelt so groß wie in der Oktave η = 1, viermal so groß wie in der Oktave η — 3 usw. Dieser Nachteil kann dadurch vermieden werden, daß der Wert ΔΑ für π = 1 mit 2 multipliziert wird, für η = 2 mit 4 multipliziert wird usw. Dies kann durch die Verarbeitungs- und Rechenanordnungen, d. h. durch die mit dem Klaviatur-Speicher verbundene Zentraleinheit programmgesteuert werden.

Der erwähnte Mangel kann auch dadurch vermieden werden, daß die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform der Syntheseschaltung verwendet wird. Sie ermöglicht es, in den Klaviatur-Speicher 26 Werte AA ohne Berücksichtigung des zuvor erwähnten Mangels einzugeben. Gemäß dieser Variante ist ein Zwischenspeicher 32 vorgesehen, der durch den Wert η adressiert wird und durch Codeumsetzung den im Klaviatur-Speicher bei der Adresse (i, n) abgelesenen Inhalt AA mit 2" multipliziert.

In Fig. 2 ist der Klaviatur-Speicher 26 durch eine Anordnung ersetzt, die eine Schnittstellenschaltung 30 und einen Speicher 31 enthält. Die Schnittstellenschaltung 30 ermöglicht in der zuvor erwähnten Weise die Verbindung der Syntheseschaltung mit den Sammelleitungen eines mit einem Mikroprozessor ausgebildeten Mikrocomputers. Die Schnittstellenschaltung 30 ist mit dem Mikroprozessor über die Adressen-Sammelleitung 261, die Daten-Sammelleitung 262 und die Steuer-Sam- <5 melleitung 263 (Lesesteuerung, Schreibsteuerung) verbunden. Sie adressiert eine Speicherzelle des Speichers 31 über die Verbindungen 304 (ic) und 303 (nc), um darin Daten (d) über eine Verbindung 302 einzuschreiben oder abzulesen. Der Schreibbefehl oder Lesebefehl e wird aber die Verbindung 301 übertragen. Die Adressierung des Speichers 31 erfolgt wieder über die inneren Verbindungen 232 (i) und 252 (n) der Syntheseschaltung. Ein abgelesener Wert AA (I n) wird zu einem programmierten Speicher 32 übertragen, der den Wert von λ (über die Verbindung 252) empfängt und die Multiplikation von AA (i, n) mit 2" - * durchführt wobei k eine ganze Zahl ist, die von der Genauigkeit abhängt, mit der die Amplitude definiert werden soll.

Anstatt eine Multiplikation mit 2"~^k durchzuführen, kann man auch eine Codeumsetzung DA - f (d, n) vornehmen, wobei η die Oktavennummer ist und d die im Speicher abgelesene Information ist, welche die Amplituden entweder in linearer Darstellung oder in logarithmischer Darstellung (Decibel) darstellt. Diese Multiplikation erfolgt also durch Codeumsetzung. Der erhaltene Wert wird zu dem Umsetzer 28, 29 über die Verbindung 264 übertragen.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Phasenrechei.schaltung 24. Sie enthält einen Speicher 245, der als Adresse die Tonnummer i (über die Verbindung 232) empfängt. Es handelt sich beispielsweise um einen Speicher mit zwölf Oktaven. Die von diesem Speicher über eine Verbindung 241 gelieferten Daten sind die Phasenwerte Wit. Eine Addierschaltung 246 fügt zu dem vom Speicher gelieferten Wert eine Einheit hinzu. Dieser um 1 erhöhte Wert wird (über die Verbindung 242) beim Empfang des Impulses f (über die Verbindung 231) in den Speicher 245 eingeschrieben.

F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Digital-Analog-Umsetzeranordnung. Bei diesem Beispiel ist die Anzahl der Analogbestandteile auf ein Minimum reduziert.

Wie bereits zuvor angegeben worden ist, enthält diese Anordnung zunächst einen Digitai-Dauer-Umseuer 28 und anschließend einen Dauer-Spannungs-Umsetzer oder Dauer-Strom-Umsetzer, der einfach durch einen Integrator 29 mit bestimmter Zeitkonstante gebildet ist und die Analogsignale an einer Ausgangsklemme 291 liefert.

Die Umwandlung eines digitalen Signals in eine dazu proportionale Dauer geschieht mit Hilfe eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 282, der über die Verbindung 215 ein vom Taktgeber 21 (Fig. 1) stammendes Taktsignal empfängt. Dieser Vorwärts-Rückwärts-Zähler zählt vorwärts, wenn sein an einer Verbindung 285 verfügbarer Inhalt negativ ist, und er zählt rückwärts, wenn dieser Inhalt positiv oder Null ist. Der Ausgang einer Addier-Subtrahier-Schaltung 283 ist mit dem Beschickungseingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers

282 verbunden. Sie empfängt den Inhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zählers über die Verbindung 285 und den Wert AA über die Verbindung 264. Das über die Verbindung 272 übertragene Vorzeichen-Steuersignal stellt die Schaltung 283 entweder als Addierschaltung oder als Subtrahierschaltung ein. je nach dem Wert des Vorzeichens bewirkt diese die Addition oder die Subtraktion des Wertes AA zu bzw. von dem Inhalt des Vorwärts-Rückwärts-zählers-Zählers. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 282 wird vom Ausgang der Schaltung

283 beschickt, wenn das Beschickungs-Steuersignal, das über die Verbindung 271 übertragen wird, aktiv ist. Das Vorzeichen des Inhalts des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 282 wird dann über eine Verbindung 281 zu dem Integrator 29 übertragen, der das endgültige komplexe Analogsignal am Ausgang 291 liefert.

Dieses Vorzeichen ist durch ein Binärsignal dargestellt, dessen hoher Signalwert beispielsweise das positive Vorzeichen darstellt, während der niedrige Signalwert das negative Vorzeichen bedeutet (wie bei dem Steuersignal 272). Die über die Verbindung 231 übertragenen Impulse t dienen dazu, gegebenenfalls die Beschickungssteuerung (Verbindung 271) gültig zu machen.

Wenn in den Vorwärts-Rückwärts-Zähler ein positiver Wert eingegeben ist zählt dieser im Rhythmus der Taktimpulse rückwärts, bis sein Inhalt negativ wird (—1). Er zählt dann vorwärts, und das Vorzeichen am Ausgang ändert sich.

Bei jedem Taktimpuls ändert sich aber die Bedingung, die den Zähler 282 als Vorwärtszähler oder als Rücku ärtszähler einstellt gleichzeitig mit dem Vorzeichen.

Während der Periode, in welcher das Vorzeichen konstant ist liefert der Integrator, je nach dem Zustand des Vorzeichens, eine zunehmende oder abnehmende

Ausgangsspannung. Die Dauer dieser Periode ist dem Wert proportional, mit welchem der Vorwärts-Rückwärts-Zähler beschickt worden ist. Am Ende dieser Periode bleibt der Ausgang des Integrators konstant, da das vom Integrator gelieferte Vorzeichen seinen Zustand mit der Taktfrequenz ändert. Die Zeitkonstante des Integrators wird natürlich ausreichend groß gewählt, damit dieses Ergbnis erhalten wird.

Die Wirkungsweise der Umsetzeranordnung wird durch F i g. 5 erläutert, welche die Form der Signale an "erschiedenen Punkten der Syntheseschaltung zeigt.

Das Signal A stellt das Ausgangssignal des chromatischen Generators 22 für den betreffenden Ton /dar.

Das Signal B stellt die Impulse f dar, die bei jedem Wechsel des Signals A durch den Wechseldetektor 23 erzeugt werden.

Das Signal C ist eine Folge von Zahlen, die den Zustand des Phasenzählers 24 darstellen, der bei jedem Impuls ium eine Einheit erhöht wird.

Das Signal D stellt das Beschickungs-Steuersignal dar, das über die Verbindung 271 an den Umsetzer 282 angelegt wird.

Das Signal E stellt das Vorzeichen-Steuersignal dar, das über die Verbindung 272 an die Addier-Subtrahier-Schaltung 283 angelegt wird. Die Signale D und £ werden aus dem Wert von C durch Codeumsetzung abgeleitet.

Das Signal F stellt das Vorzeichen des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 282 dar. Es ist zu bemerken, daß nach jeder Beschickung des Zählers 282 das Signal F während einer Periode, die dem Beschickungswert proportional ist, dem Vorzeichen E gleich ist, und daß dann bis zur folgenden Beschickung das Vorzeichen mit der Frequenz des Taktgebers 21 oszilliert.

Das Signal G stellt das Ausgangssignal des Integrators 29 am Ausgang 291 dar. Jeder Periode konstanten Vorzeichens des Signals F entspricht eine ansteigende oder abfallende Flanke des Signals G, je nach dem Vorzeichen von F. Den Perioden oszillierenden Vorzeichens des Signals F entsprechenden konstante Stufen im Signal G.

Da die Flanken linear sind, ist die Differenz zwischen den Amplituden von zwei aufeinanderfolgenden Stufen proportional zu dem Wert AA, mit welchem der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 282 beschickt worden ist.

F i g. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Syntheseschaltung, die es ermöglicht, die Frequenz des Taktgebers 21 merklich zu verringern. Diese Ausführungsform erlaubt insbesondere einen korrekten Betrieb mit Taktfrequenzen mit weniger als 1 MHz. Dies ist wichtig und erlaubt die Integration der Schaltungen der Syntheseschaltung in Form von einer oder mehreren integrierten Schaltungen, beispielsweise in der MOS-Technologie.

In F i g. 6 sind die Schaltungen und Verbindungen, die mit denjenigen von F i g. 1 identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Es ist angenommen, daß der Klaviatur-Speicher 26 von der in F i g. 2 dargestellten Art ist Er enthält die Amplitude der zu erzeugenden Signale, liefert aber durch eine geeignete Codeumsetzung das Amplituden-Inkrement AA. Eine Schnittstellenanordnung, die Bestandteil des Blocks 26 ist, erlaubt dem Benutzer und den Steuerschaltungen der Syntheseschaltung das Ablesen des Inhalts des Speichers.

Der Digital-Analog-Umsetzer 28—29 ist ebenfalls der gleiche wie in F i g. 1, aber er empfängt nicht mehr das Signal Δ A direkt von dem Klaviatur-Speicher 26.

Unverändert sind auch die Schaltungen des Taktgebers 21, die Einrichtungen zur Erzeugung von Bezugsimpulsen, zu denen der chromatische Generator 22 gehört, und der Wechseldetektor 23.
Hinsichtlich der Anordnungen zur Steuerung des Ablesens des Klaviatur-Speichers und zur Umsetzung bleiben der Oktavenzähler 2S, der Phasenzähler 24 und die Umsetzungs-Steuerschaltung 27 nach Aufbau und Funktionsweise unveriindert.

Die in der Schaltung von Fig. 6 vorgenommenen Verbesserungen beziehen sich auf das Vorhandensein eines »Warteschlangenw-Speichers 80, der zwischen den Wechseldetektor 23 und den Oktavenzähler 25 eingefügt ist. Dieser Speicher empfängt die Signale / und t vom Wechseldetektor 23 und liefert neue Signale /dund td, die an deren Stelle zu den Lese- und Umsetzungs-Steuerschaitungen übertragen werden.

Eine »Zwischenakkumulatorschaltung« 60, die beispielsweise aus einer Addier-Subtrahier-Schaltung besteht, und ein »Zwischenakkumulatorspeicher« 70 sind hintereinander zwischen die Umsetzungs-Steuerschaltung 27 und den Umsetzer 28 eingefügt. Die Werte AA werden anstatt dem Umsetzer 28 nunmehr der Schaltung 60 zugeführt, in der sie mit den vorhergehenden Werten in Abhängigkeit von dem Zustand des Vorzeichensignals (Verbindung 272) und des Beschikkungssignals (Verbindung 271) akkumuliert und im Speicher 70 provisorisch bei einer durch das Signal id definierten Adresse gespeichert werden.
Die Verbindung 231 überträgt das Signal f zu dem Warteschlangenspeicher 80 und zu dem Umsetzer 28. Die Verbindung 232 überträgt das Signal / zu dem Warteschlangenspeicher 80 und zu dem Akkumulatorspeicher 70, damit das Ablesen des Beschickungs-Steuersignals (Verbindung 701), des Vorzeichen-Steuersignals (Verbindung 702) und des kumulierten Beschikkungswerts (Verbindung 703) und die Übertragung dieser Signale zu dem Umsetzer 28 gesteuert wird.

Die Verbindung 264 übertragt den im Klaviatur-Speieher 26 abgelesenen Wert AA zu der Zwischenakkumulatorschaltung 60. Diese überträgt ihren Inhalt zu dem Zwischenakkumulatorspeicher 70 über die Verbindungen 601 (Beschickungssteuerung), 602 (Vorzeichen der Beschickung) und 603 (Beschickungswert).
Der vom Warteschlangenspeicher 80 (über die Verbindung 802) abgebene Wert id dient zur Adressierung des Klaviaturspeichers 26, des Phasenzählers 24 und des Zwischenakkumulatorspeichers 70 (beim Einschreiben). Das Zyklusbeginn-Steuersignal Tci(Verbindung 801) wird, wie im Fall von Fig. 1, an den Oktavenzähler 25 und an den Phasenzähler 24 angelegt. Der Warteschlangenspeicher 80 ist so ausgebildet, daß die eingegebenen Informationen in der Reihenfolge der Eingabe wieder ausgegeben werden (»first in, first out«). Es sind zahlreiche Schaltungen erhältlich, welche diese Funktion ausführen, beispielsweise die von der Firma Fairchild hergestellte Schaltung »3341«.

Das Zyklusbeginnsignal f (Verbindung 231), das vom Wechseldetektor 23 geliefert wird, ermöglicht die Beschickung des Warteschlangenspeichers mit der dem Ton entsprechenden Nummer /(Verbindung 232).

Der Wechseldetektor 23 benötigt kein Zyklusschlußsignal (Verbindung 251) mehr, um die Feststellung der Wechsel fortzusetzen. Er wird nicht mehr stillgesetzt, und übertrag* zu dem Warteschlangenspeicher 80 die Zahlenpaare (t, i)\m Verlauf ihres Eintreffens.

Der Warteschlangenspsicher 80 liefert ein Zyklusbeginnsignal td das gegenüber dem Signal t versetzt ist.

sowie den Wert des entsprechenden Tons id nach dem Empfang eines vom Oktavenzähler 25 (über die Verbindung 231) gelieferten Zyklusschlußsignals.

Der Oktavenzähler 25, die Phasenrechenschaltung 24 und die Umsetzungssteuerschaltung 27 arbeiten dann wie im Fall von F i g. 1, aber die Umsetzungssteuerschaltung 27 liefert ihre Steuersignale (Verbindungen 271, 272) diesmal zu der Zwischenakkumulatorschaltung 60. Diese hat die Funktion, für einen Ton gegebener Bezeichnung id alle Amplitudenänderungen AA entsprechend den über die Verbindung 272 übertragenen Vorzeichen zu kumulieren, die sich auf die verschiedenen Oktaven dieses Tons beziehen.

Das Ergebnis dieser Kumulierung ist eine Amplitudenänderung (Verbindung 603) und eine Vorzeichenänderung (Verbindung 602), welche den Beitrag der Töne des Klaviatur-Speichers mit der Bezeichnung id zu dem endgültigen polyphonen Signal darstellen. Dieses Ergebnis wird im Speicher 70 gespeichert, der das Signal /t/als Einschreibadresse und das Signal /als Leseadresse empfängt (wobei die Signale /und id gleich sind, aber in verschiedenen Zeitpunkten auftreten).

Der Inhalt des Speichers 70 wird beim nächsten Wechsel (in bezug auf den Wechsel, der ihn verursacht hat) ausgewertet, der durch den Wechseldetektor 23 festgestellt wird. Die entsprechenden Signale bringen dann die Umsetzeranordnung 28—29 zur Wirkung, welche vom Speicher 70 die Amplitudenänderung (Verbindung 703), das Vorzeichen (Verbindung 702) und das Beschickungssteuersignal (Verbindung 701) empfängt. Die ganze Anordnung wird durch das den Wechsel anzeigende Signal ί synchronisiert, das über die Verbindung 231 an die Umsetzeranordnung angelegt wird.

Dadurch ist es möglich, daß sich die einem Ton entsprechende Amplitudenänderung auf das analoge Ausgangssignal (bei 291) in Phase mit dem entsprechenden Wechsel des chromatischen Generators 22 auswirkt. Dadurch wird die Verwendung eines Taktgebers 21 mit sehr hoher Frequenz vermieden.

Die in Fig.6 dargestellte Ausführungsform macht, ebenso wie diejenige von Fig. 1, von handelsüblichen Bauteilen Gebrauch. Es sind zahlreiche Varianten der Ausführung möglich. Beispielsweise ist es möglich, Einrichtungen zum Wiederablesen des Klaviatur-Speichers 26 durch den Benutzer über die Sammelleitungen 261, 262, 263 und Schnittstellenschaltungen (30 in F i g. 2) vorzusehen.

Um die für die Steuerung und Synchronisierung der Syntheseschaltung erforderliche Geschwindigkeit des Taktgebers 21 zu verringern, sind Änderungen hinsichtlich des über die Verbindung 251 übertragenen Zyklusschlußsignals möglich. Es ist nämlich überflüssig, am Ausgang 291 ein komplexes Signal zu erzeugen, das die Gesamtheit der Töne des Klaviatur-Speichers enthält, wenn die Amplituden einer großen Anzahl dieser Töne Null sind. Demzufolge kann das Zyklusschlußsignal vor d^m Ende des Durchlaufens aller Oktaven erzeugt werden, wenn man weiß, daß keine höhere Oktave mehr erzeugt wird. Beispielsweise kann das Zyklusschlußsignal (außer von dem Zähler 25) von einem zusätzlichen binären Element in jeder Speicherzelle des Klaviatur-Speichers 26 geliefert werden. Dieses binäre Element kann entweder vom Benutzer über Einschreibanordnungen und die Sammelleitungen eingestellt werden, oder direkt intern in der Syntheseschaltung, wenn die angetroffenen Daten bis zur letzten Stellung des Klaviatur-Speichers alle Null sind.

Weitere Abänderungen der Ausführung der Synthesesc.ialtung können auch auf der Ebene des Klaviatur-Speichers in Betracht gezogen werden. Anstatt für jedes zu erzeugende Signal eine Speicherzelle vorzusehen, ist es auch möglich, in jeder Speicherzelle Daten vorzusehen, die eine Gruppe von Tönen betreffen.

Dadurch ist es möglich, die Anzahl der zu erzeugenden signale beträchtlich zu erhöhen.

Die Organisation der Daten im Speicher kann

ίο ebenfalls in verschiedener Weise vorgesehen werden. Anstatt der ansteigenden Reihenfolge der Frequenzen der zu erzeugenden Signale eine ansteigende Reihenfolge der Adressen zuzuordnen, ist es auch möglich, eine Gruppe von aufeinanderfolgenden Adressen der Grundfrequenz und den verschiedenen Harmonischen des gleichen Tons zuzuordnen, dann nacheinander weitere Adressengruppen den anderen Tönen. Es ist auch möglich, jede Oktave nicht mehr in zwölf Halbtöne, sondern in vierundzwanzig Vierteltöne zu unterteilen, oder auch eine noch feinere Unterteilung vorzusehen, wodurch es möglich ist, den Portamento-Effekt durch Adressenverschiebung zu erhalten.

Fig.7 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung in einem Musikinstrument

Zwei Frequenzsyntheseschaltungen 1 und 2 nach der Erfindung sind mit einer gemeinsamen Sammelleitung 14 einerseits und mit Tonabstrahlungs-Verstärkern 15 und 16 andererseits verbunden. Die Anzahl der Frequenzsyntheseschaltungen, die mit der Sammelleitung verbunden werden können, ist natürlich beliebig und hängt von dem vom Benutzer gewünschten Ergebnis ab.

Der Benutzer verwendet das Instrument dadurch, daß er eine oder mehrere Klaviaturen 12 und eine Registersteueranordnung 13 betätigt. Das Ablesen des Zustands der Klaviaturen und der Registersteuerungen und die Steuerung der Syntheseschaltungen erfolgt durch einen Mikrocomputer ti, der aus einem Mikroprozessor, Speichern, einem Taktgeber und Steuerschaltungen für die Sammelleitung 14 aufgebaut ist.

Mit der Sammelleitung 14 können auch noch weitere Peripheriegeräte 3 verbunden sein, beispielsweise zum Aufzeichnen und Lesen von Daten und Befehlen auf einem Magnetband oder Lochstreifen, oder zur Verwendung eines Eingabe-Ausgabe-Terminals, oder auch zur Verbindung des Instruments mit einem anderen, gegebenenfalls leistungsfähigeren und komplexeren Datenverarbeitungssystem, was insbesondere für

«,λ die Einstellung des Musikinstruments von Interesse sein kann.

So ist die Umwandlung der sich auf die wirklichen Tastaturen und Register beziehenden Informationen in Informationen, die sich auf die virtuellen Klaviatur-Speieher beziehen, eine programmierte Operation, d. h., daß verschiedene Instrumente durch eine Programmänderung realisiert werden können, die den Schaltungsaufbau nicht beeinflußt. Insbesondere können die Programme in Arbeitsspeichern oder Festwertspeichern gespeichert und mit Hilfe von externen Organen (3) ausgewertet werden. Spezialeffekte, wie Perkussion, Sustain, Arpeggio, automatische Akkorde usw. können ebenfalls durch Programmierung erzielt werden.

Oie Erfindung macht es möglich, mit handelsüblichen Bauarten von verhältnismäßig geringer Anzahl Musikinstrumente jeder Art mit einem bisher nicht erreichten Klangreichtum zu realisieren. Die Mehrzahl der Schaltungen eignet sich für die Integration in großem

Maßstab (LSI-Technik), so daß die Kosten der Bauteile und der Fertigung beträchtlich verringert werden können. Die Programmierung eines Instruments kann durch einfaches Ändern oder Hinzufügen von programmierten Festwertspeichern oder durch Lesen von Daten leicht geändert oder erweitert werden.

Ein Vorteil der Erfindung besteht schließlich in der Güte der erzeugten Signale. Die Amplitudendefinition der Signale ist bei allen Frequenzen konstant Dies bedeutet für Sinussignale, daß diese ihre klangliche »Rundung« selbst bei den niedrigsten Pegeln beibehalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für ein polyphones elektronisches Musikinstrument, bei dem im Zeitmultiplex digital erzeugte Amplitudenwerte einem Digital-Analog-Wandler zugeführt werden, gekennzeichnet durchdie Merkmale:

(a) Ein Randomspeicher (26) weist für jede Spektralfrequenz der zu erzeugenden Töne ein Speicherelement auf,

(b) in den Speicherelementen sind die Augenblicksamplitude der zu erzeugenden Spektralfrequenzen bestimmende Amplitudendaten gespeichert,

(c) ein als chromatischer Zwölftongenerator ausgebildeter Bezugssignalgenerator (22) dient zum Adressieren des Randomrpeichers (26), um aus diesem die Amplitudendaten sequentiell in einen, einen Teil des Digital-Analog-Wandlers bildenden Amplituden-Pulsdauer-Umsetzer(28) zu übertragen,

(d) der Bezugssignalgenerator (22) erzeugt ferner Steuersignale (t) für einen Abtastphasenrechner (24), mittels dem die Phase (V/^derSpektralfrcquenzen erzeugt und einem Steuerumsetzer (27) zugeführt wird,

(c) der Steuerumsetzer (27) bildet den Phasen (wit) entsprechende Umsetzkommandos in Form eines Vorzeichcnkominandos (auf 272) und m eines Sleuerkonimandos (auf 271) für den Amplituden-Pulsdauer-Umscizcr (28), der ein Eingangssignal (auf 28J) für einen, den anderen Teil des Digital-Analog-Wandlers bildenden Integrator (29) erzeugt, »

(f) wobei dieses Eingangssignal bipolar ist und

(f I) seine Amplitude von den aus dem Randomspeicher ausgclcsenen Amplitudcndaicn,
(F2) seine Dauer von dem Steuerkommando, und

(f3) sein Vorzeichen von dem Vorzeichenkominando bestimmt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaslphasenrcchner einen durch die Steuerimpulse (1) fortschaltbaren Phasenzähler (24) enthält, der am Ausgang (241) ein den Zählerstand anzeigendes Signal abgibt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß von dem Bezugssignal- y> generator angesteuerte Steucrschaltungcn (23, 25) vorgesehen sind zum Erzeugen von Adressensignalen (i. n). jeweils aus einem die Frequenz des Bezugssignals kennzeichnenden Tonadresscnsignal

(i) und aus einem die Oktave kennzeichnenden « Oklavadrcsscnsignal (n) bestehend.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sleiicrschaltungen (23, 25) einen Oklavcn/ählcr (25) enthalten, der durch von einem Taktgeber (21) gelieferte Taktimpulse fort- mi schaltbar ist, deren Folgcfrcquen/ wesentlich größer als die höchste Frequenz eines Be/.ugssignals ist, dall der Oktavenzählcr (25) einen die Taktimpulse (I) empfangenden l-'rcigabecingang hai und so ausgebildet ist, daß er durch jeden Taktimpuls (l) für einen rf der Anzahl der vorkommenden Oktaven entsprechenden Zählzyklus freigegeben wird, und daß der Oktavcnzählcr (25) einen Ausgang aufweist, an dem seinem Zählstand entsprechende Signale als die Oktavadressensignale fn,}abgegeben werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschahungen (23, 25) eine Wechseldetektorschaltung (23) enthalten, die für jedes Bezugssignal einen Wechseldetektor aufweist, der bei Feststellung eines Wechsels in dem zugeordneten Bezugssignal die Abgabe eines Steuerimpulses (t) und eine Tonadressensignals (i) auslöu.

6. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wechseldetektor nach der Feststellung eines Wechsels gesperrt wird und durch ein vom Oktavenzähler (25) nach Durchlaufen eines Zählzyklus abgegebenes Zyklusschlußsignal (Ausgang 251) wieder freigegeben wird.

7. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Wechseldetektorscha'tung (23) ein Warteschlangenspeicher (80) nachgeschaltet ist. der die von der Wechseldetektorschallung gelieferten Paare von Sieuerimpulsen (1) und Tonadressensignalcn (i) empfängt und speichert und die gespeicherten Signale (t_{/. ij) im Takt von dem Oktivenzählcr (25) jeweils nach Durchlaufen eines Zählzyklus abgegebenen Zyklusschlußsignalen (Ausgang 251) in der Reihenfolge der Eingabe wieder ausgibt.

8. Schallungsanordnung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Speicher (26) und den Sieuerumsetzcr (27) einerseits und den Digital-Analog-Wandler (28, 29) andererseits in Kaskade eine Zwischenakkunuilatorschaltimg (M)) und ein Pufferspeicher (70) geschaltet sind, daß die Zwischenakkumulaiorschallung (60) so ausgebildet ist. daß sie den gleichen Tonadrcsscnsignnlcn (ij) enisprechcndcu Amplitudeninforniationen (ΛΛ)gemäß den von dem Stcuerumsei/.er (27) gelieferten digitalen Steuersignalen kumuliert und jede kumulierte Anipliii.idcnforinalion zusammen mit entsprechend modifizierten digitalen Steuersignalen an mit den Einsehreibeingängcn des Pufferspeichers (70) verbundene Ausgänge (601. 602. 603) liefert, und daß der Pufferspeicher (70) an einem die Einschreibung steuernden Eingang die von der Wechseldetektorschaltung (23) abgegebenen Tonadrcsscnsignalc (1) und an einem das Lesen steuernden Eingang die vom Wartcschlangcnspeichcr (80) abgegebenen Toiuidresscnsignale (i,i) empfängt.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (26) eine Umsetzerschaltung (12) enthält. die unter Steuerung durch Adresscnsignalc (n) jede aus einem Speicherelement entnommene Ampliiudcninformation (ΑΛ) in Abhängigkeit von der Adresse verändert.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Sieuerumsetzcr (27) I,.r jeden Abiasiphasenwert ein die Durchführung einer Ampliiudcnändcrung bestimmendes digitales Amplitiidenändcrungssignal und ein die Richtung der Amplitiidcnändcrimg bestimmendes digitales Vorzcichcnsignal liefen.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudcn-Piilsdiiu-. !-Umsetzer (28) die digitale AnipliiiiileniniiMina tion (,1/Vin ein Signal wandelt, das beim einen Wen ties Vor/.ciclicnsignals einen ersten Signalwcn und beim anderen Wert des Vorzeichcnsignals einen

zweiten Signalwert jeweils für eine dem Amplitudenwert proportionale Dauer annimmt

12 Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplituden-Pulsdauer-Umsetzer (28) einen Vorwärts-Rrikwärtszähler (282) enthält, der unter Steuerung von Taktsignalen, deren Frequenz wesentlich größer als die höchste Frequenz eines Bezugssignals ist vorwärts zählt wenn sein Inhalt negativ ist und rückwärts zählt wenn sein Inhalt positiv ist, daß der Vorwärts-Rück- ic wärts-xähler (282) einen BeschickungEeingang (284), einen das digitale Amplitudenänderungssignal empfangenden Beschickungssteuereingang (271) und einen mit dem Integrator (29) verbundenen Ausgang (281) aufweist, an dem er ein Signal aufgibt das je nach dem Vorzeichen seines Inhalts den ersten oder den zweiten Signalwert hat daß der Beschickungseingang (284) mit dem Ausgang einer Addier-Subtrahier-Schaltung (283) verbunden ist die an einem Eingang (264) die Amplitudeninformrtion (ΔΑ) und an einem zweiten Eingang (285) den Inhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (282) empfängt und daß die Addier-Subtrahier-Schaltung (283) einen das digitale Vorzeichensignal empfangenden Steuereingang (272) aufweist und entsprechend dem Signalwert des am Steuereingang (272) anliegenden Signals auf Addition bzw. Subtraktion umschaltbar ist.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet daß der Integrator (29) ein Analog-Integrator ist, dessen Ausgangssignal während der Dauer des ersten Signalwerts seines Eingangssignals zunimmt und während der Dauer des zweiten Signalwerts seines Eingangssignals abnimmt.