DE2836736C3

DE2836736C3 - Verfahren zur Aufzeichnung von beim Spielen eines tastenbetätigten Musikinstruments entstehenden Tonsignalen und den damit verbundenen Spielausdrücken, insbesondere der Lautstärke, entsprechenden Datensignalfolgen auf einem Aufzeichnungsträger und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2836736C3
Application number: DE2836736A
Authority: DE
Inventors: Larry Joe Columbia Tenn. Minyard
Original assignee: Teledyne Industries Inc
Current assignee: TDY Industries LLC
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1978-08-22
Publication date: 1982-02-04
Also published as: GB2004107A; GB2004107B; AU3893678A; CA1113747A; JPS6252391B2; AU530268B2; FR2401481A1; FR2401481B1; US4176578A; DE2836736A1; JPS5456811A; DE2836736B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der US-PS 39 05 267 ist es bekannt, bei der Wiedergabe von Datensignalfolgen auf einem Aufzeichnungsträger, die den beim Spielen eines tastenbetätigten Musikinstruments entstehenden Tonsignalen entsprechen, die Impulse der einzelnen Noten durch jeweils gesonderte Impulsdehner zu dehnen, um mehr Zeit für die Betätigung der Solenoide des Musikinstruments zu haben, das die auf dem Aufzeichnungsträger aufgenommene Musik wiedergibt Mit einer solchen apparativ sehr aufwendigen Impulsdehnung kann jedoch die Schärfe und der mechanische Klang der Musik bei der Wiedergabe nur unzureichend vermieden werden. Darüber hinaus erlaubt es diese nach der Aufzeichnung erfolgende Impulsdehnung nicht, Datensignale von mit den Tonsignalen verbundenen Spielausdrücken mit den gedehnten Tasten-Datensignalen zu kombinieren.

Aus der US-PS 39 05 267 ist ebenfalls eine Ausdruckssteuerung bei der Wiedergabe der auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Datensignalfolgen bekannt Hierbei erzeugen Wandler wie Mikrophone, Beschleunigungsmesser oder magnetische Geber Spannungen, welche dem Spielausdruck, d. h. der Intensität proportional sind, mit welcher die Tasten angeschlagen werden. Diese Informationen werden dann in einem Analog-Digital-Umsetzer digital in einer Vielzahl von Ausdruck-Datensignalen dargestellt und mit den Tasten-Datensignalen kombiniert. Diese Systeme berücksichtigen jedoch nicht die Verzögerung zwischen der Betätigung der Tasten und der tatsächlichen Erzeugung der Note und auch nicht die mechanischen Unterschiede bei der Erzeugung von hohen und tiefen Noten. Darüber

2> hinaus werden bei diesem bekannten System die Ausdruck-Datensignale für die hohen und tiefen Noten im Datensignalrahmen nach den Tasten-Datensignalen eingeführt- Aufgrund all dieser Unzulänglichkeiten ist eine natürliche Wiedergabe des Spielausdrucks mit Hilfe der bekannten Methode nicht möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Unzulänglichkeiten der bekannten Verfahren zu vermeiden und ein apparativ wenig aufwendiges Verfahren der in Frage stehenden Art zu schaffen, mit welchem die Schärfe und der mechanische Klang der Musik bei der Wiedergabe der Tonsignale eliminiert und eine ausreichende Bereitstellung von dem jeweiligen Spielausdruck entsprechenden Ausdruck-Datensignalen vorgenommen werden kann, um eine möglichst den tatsächlichen Verhältnissen entsprechende Wiedergabe der Tonsignale und Spielausdi ücke zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Durch die apparativ einfache Verknüpfung zweier aufeinanderfolgender Datensignalrahmen wird jede Tastenbetätigung, d. h. jede Note, über mindestens zwei Datensignalrahmen aufrechterhalten, wodurch

■50 jeder schrille und mechanische Klang von Noten, insbesondere kurzen Noten, vermieden wird. Durch die apparativ und funktionell sehr einfache Bereitstellung von nur zwei gesonderten Ausdruck-Datensignalen und die Anordnung dieser Ausdruck-Datensignale vor den ihrem jeweiligen Frequenzbereich entsprechenden Tasten-Datensignalen ist eine sehr natürliche Wiedergabe des Spielausdrucks möglich.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 2

bo angeführt.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
Darin zeigt

F i g. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Aufnahmesystems eines elektrischen Klaviers,

Fig.2 eine tabellarische Übersicht der Bit- oder Datenzellenzuleitung für jeden Rahmen der multiplex-

mäßig zusammengefaßten Daten,

F i g. 3 ein Blockdiagramm der Ausdrucksaufnahmeschaltung gemäß der Erfindung,

Fig.4 Schwirigungsformdiagramme, welche das Grundprinzip des Ausdrucksaufnahmesystems der vorliegenden Erfindung erläutern, und

Fig.5 ein schematisches Blockdiagramm einer Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

In F i g. 1 ist die Tastatur eines Klaviers (nicht gezeigt) als Tastatur-Datenquelle 10 bezeichnet Dies kann irgendein Musikinstrument, wie z. B. ein Cembalo, ein Glockenspiel, eine Orgel, ein Piano, usw. sein. Jeder Ausgang oder jede Schalterbetätigung wird von einer einzigen Leitung 11-1 bis Ii-N angezeigt, wobei die Anzahl solcher Ausgangsleitungen der Anzahl der abzutastenden und zu registrierenden Tastenschalterbetätigungen, z. B. 80 Tasten für die Noten 4 bis 84 eines Standardpianos, entspricht, wobei die Noten am äußersten Ende der Tastatur nicht aufgezeichnet werden. Diese könnten jedoch leicht in Jem 128-Bit-Rahmenformat, das hier verwendet wird (vgl. Fig. 2) aufgenommen werden. Zusätzlich können die »Haltewund »Dämpfungs«-Pedale mit ähnlichen Schaltern ausgerüstet und die Betätigung dieser Schalter in gleicher Weise abgetastet werden.

Ein Multiplexer 12, dem Zeitsteuerimpulse von einer Takt- oder Zeitsteuerungseinrichtung 9 zugeführt werden, tastet oder fragt jede einzelne Leitung 11-1... ll-Nin einer getakteten Folge ab, welche einen Rahmen bildet Die Tastenschalter, die Haltepedal- und Dämpfungspedalbetätigungen werden also durch den digitalen Multiplexer 12 einzeln zu einem bestimmten Zeitpunkt und generell aufeinanderfolgend abgetastet. Wenn jedoch keine Vertauschungen in Betracht gezogen werden, ist es nicht erforderlich, daß sie aufeinanderfolgend geprüft werden. In diesem Falle können sie in Gruppen in irgendeiner Weise oder Ordnung abgefragt oder abgetastet werden, wobei das einzige Kriterium darin besteht, daß die Position des besonderen Schalters in seiner Abtastzeit in dem gesamten System aufrechterhalten wird.

In Fig.2 ist eine tabellarische Übersicht einer Bit-Zuteilung für 88 Tasten des Klaviers dargestellt, wobei, wie oben erwähnt worden ist, nur die Noten 4 bis 84 für eine genaue und zufriedenstellende Reproduktion der zu spielenden Musik benutzt werden müssen, obwohl natürlich die gesamte Tastatur verwendet werden kann.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind die Bit-Positionen 1 und 2 für das Dämpfungs- und das Haltepedal vorgesehen. Bit-Position 3 ist ein Reservebit und ist einfach bei der vorliegenden Ausführungsform nicht benutzt Bit-Positionen 4 bis 8 sind 5-Bit-Positionen, welche für den Tiefenausdruck verwendet werden, wobei die erste Bit-Position der Tiefenausdrucksgruppe, d. h. Bit-Position 4 das am wenigsten signifikante Bit (»LSB«) ist und die Bit-Position 8 für das fünfte Bit der Tiefenausdrucksgruppe vorgesehen ist und das signifikanteste Bit (»MSB«) aufzeichnet. Bit-Positionen 9 bis 16 sind Reservebits und können z. B. zur Aufnahme der vier tiefen Noten verwendet werden, weiche bei der vorliegenden Ausführungsform nicht verwendet werden. Bit-Positionen 1/' bis 56 werden zur Aufzeichnung der Tastenschalterbetätigungen der tiefen Noten verwendet. Es wird angemerkt, daß bei der vorliegenden Ausführungsform die Ausdrucksbits der tiefen Noten nahe den Tastenschalterbetätigungen der tiefen Noten selbst aufgezeichnet werden.

Bit-Positionen 57 bis 64 sind Reservebit-Positionen und können, falls erwünscht, zur Einführung anderer Daten in jeden Rahmen verwendet werden. Bit-Positionen 65 und 66 werden zur Aufnahme des digitalen Kode-Wortes benutzt, welches das besondere Formai der Rollenmusik, welche umgeschrieben wird, identifiziert Im Falle einer normalen Aufnahme gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Bit-Positionen nicht verwendet Bit-Position 67 ist eine Reservebit-Position und wird nicht benutzt Bit-Posidonen 68 bis 72 werden zur Aufnahme der Höhenausdrucksbits benutzt wobei das erste Bit das am wenigsten signifikante Bit (»LSB«) und das fünfte Bit das signifikanteste Bit (»MSB«) ist Bit-Positionen 73 bis 112 einschließlich werden zur Aufzeichnung der Tastenschalterbetätigunger. der hohen Noten verwendet Bit-Positionen 113 bis

120 sind Reservebits und Bit-Positionen 121 bis 128 sind zur Speicherung der Synchronisierungsbits vorgesehen.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, liefert ein Synchronisierungsgenerator 10-5, welcher das in den Bit-Positionen

121 bis 128 gezeigte Synchronisierungswort erzeugt das Synchronisierungswort auf Leitungen H-S zum Multiplexer. Die Pedalsteuerungen für das Haltepedal und das Dämpfungspedal werden in den Bit-Positionen 1 und 2, wie oben erwähnt, aufgezeichnet

Die Ausdrucksbitinformation von der Ausdruckssteuerschaltung EQ welche hiernach im einzelnen beschrieben wird, wird über ein ODER-Glied 94 (vgl. F i g. 5) kombiniert, um den in F i g. 2 gezeigten Datenrahmen zu

jo bilden. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 94 auf der Leitung 13 wird einem Kodierer 14 zugeführt, der vorzugsweise ein Zwei-Phasen-Pause/Impuls-Kodierer ist. Das Ausgangssignal des Kodierers auf der Leitung 14-0 wird einer Bandaufnahme- und -Wiedergabeeinheit

J5 15 zugeführt, welche die kodierten Daten auf der Leitung 14 auf einer Magnetbandkassette (nicht gezeigt) aufzeichnet Die Informationen, welche auf dem Magnetband aufgezeichnet werden, stellen Senendatenrahmen dar, welche die in F i g. 2 gezeigten Bit-Zuteilungen aufweisen. Da die Daten in einem Zwei-Phasen-Pause/lmpuls-Kodierer kodiert werden, ist dies ein den Takt selbst enthaltendes Signal, welches scharfe Übergänge im Magnetfluß zu Beginn (oder am Ende) einer jeden Bit-Position oder Datenzelle hat mit

einem Übergang oder keinem Übergang in der Mitte der Datenzelle, weiche die Informationen der aufgenommenen Tastenschalterbetätigungen, Ausdrucksbits, usw. darstellt. Ein solches Kodiersystem ist im »Service Manual« für Teledyne Piano Recorder/Player Model

so PP-I, Assembly No. 3288 ATL 3263 offenbart, einer Veröffentlichung des vorliegenden Anmelders und in der US-Patentanmeldung Ser. No. 6 81093 von J. M. Campbell, angemeldet am 28. April 1976. Eeide zitierten Stellen werden hierdurch in die vorliegende Patentanmeldung einverleibt.

Bei der Wiedergabe wird das Band in die Bandaufnahme/Wiedergabeeinheit 15 eingebracht und die kodierten Daten erscheinen am Ausgang des Lesekopfs und werden über konventionelle Ausgleichs- bzw. Korrek

bo turnetzwerke und Verstärker geleitet, um das digitale Signal, welches auf der Ausgangsleitung 16 erscheint, wiederzugewinnen. Dieses Signal schließt die Taktdaten als Teil des kodierten Signals ein. Wenn dieses Taktsignal wiedergewonnen wird, wird es gemeinsam mit der anderen hier nicht relevanten Information in einer Zeitwiedergewinnungsschaltung 17-/? verwendet und einer Demultiplexer- und Verriegclungsschaltung 18 zugeführt.

In dieser im Handel erhältlichen Einheit werden die Daten vom Dekodierer 17 auf Ausgangsleitungen 17-0 zur Demultiplexereinheit 18 geliefert, welche die Daten auf geeignete Steuerkanäle und Speicher- und Solenoidbetätigungsschaltungen \9-K für die Tastaturdaten. 19-£ für die Ausdrucksdaten, 19-/> für die Pedaldaten und 19-/4 für Hilfsdaten, welche die nicht zugeteilten Bits, gezeigt in der tabellarischen Übersicht der Datenzuteilung der F i g. 2, sein können oder nicht, aufteilt. Vorzugsweise werden die Tiefenausdrucksbits nahe oder vor den tiefen Noten und die Höhenausdrucksbits nahe und vor den den hohen Noten aufgenommen, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist. Hierdurch wird jedoch gewährleistet, daß eine zuverlässigere Wiedergabe der Musik, wie sie ursprüngiich gespieit worden ist, beim Playback erzielt wird.

In F i g. 3 ist ein Blockdiagramm einer Schaltung zum Erfassen und Kodieren des Ausdrucks gezeigt. Diese Schaltung weist ein einfaches Mikrophon 30 zum Erfassen der Schallwelle auf, welche durch das Anschlagen einer oder mehrerer Noten der Tastatur eines Klaviers erzeugt wird. Diese Schallwelle bzw. Schallschwingung wird auf einer Leitung 31 zu einem Tiefpaßfilter 32 für die tiefen Noten und zu einem Hochpaßfilter 33 für die hohen Noten geführt. Die Ausgangssignale dieser beiden Filter werden jeweils Vergleichern 34 und 36 zugeführt, welche mit Integrationszählern 38 und 39 eine digitale Integration der Schwingungsform durchführen (vgl. Fig.4). Die elektrischen Schwingungsformen vom Mikrophon, wie vom Tiefpaßfilter 32 und Hochpaßfilter 33 durchgelassen, können die in F i g. 4 gezeigte Form aufweisen. Der andere Eingang des Vergleichers kann auf ein einstellbares oder programmierbares Schwellwertniveau gebracht werden. Wenn die Musikschwingungsform, gezeigt in Fig.4, größer als der Schwellwert ist, ermöglicht eine Taktschaltung das Weiterstellen eines Zählers (in näheren Einzelheiten in Verbindung mit F i g. 5 beschrieben), welcher eine binäre 5-Zähleinheit mit einem 31-Zählbereich ist. Das Zählungssystem wird durch Voreinstellung des grundlegenden Gleichspannungsniveaus eingestellt, so daß das maximale vom Klavier geforderte Volumen die maximale Zählung 31 im Zähler erzeugt. Je länger die Musikschwingungsform oberhalb des Schwellwertes ist, desto größer ist der gespeicherte Ausdruck. Dieses Integrationssystem kann eingestellt werden, um die höhere Frequenz und damit die geringeren Zählungen der hohen Noten zu kompensieren, indem der Grundschwellwert des Höhenvergleichers geringfügig geringer eingestellt wird als derjenige des Tiefenvergleichers. Der Grund hierfür besteht darin, daß die hoher, Noten härter angeschlagen werden müssen, um das gleiche Volumen wie bei den tiefen Noten zu erzielen. In dem gezeigten Blockdiagramm erzeugen die Intensitätsintegrationszähler 38 und 39 hierdurch eine Gruppe von Datenbits, welche den binären Wert für das aufzuzeichnende Intensitätsniveau bilden. Diese Signale werden dann zu einer Zeitsteuerungsschaltung 40 zur Datenstrom-Einfügung geführt welche den Tastenschalterdatenstrom mit den Ausdrucksbits, sowohl den hohen wie auch den tiefen Ausdrucksbits, kombiniert und die Zeitmultiplexdatenrahmen auf Leitung 13 dem Zwei-Phasen-Kodierer der F i g. 1 zuführt. Das System berücksichtigt auch das Spielen von mehr als einer Note durch Zählen der Anzahl der gespielten Noten und automatisches Anheben des Schwellwertes, wenn Mehrfachnoten erklingen. Wie in F i g. 3 gezeigt ist, wird der Tastenschalter-Datenstrom einer Zählschaltung 42 für die tiefen Tasten und einer Zählschaltung 43 für die hohen Tasten zugeführt, welche, wie in Fig.5 gezeigt ίο ist, das System zum Einstellen des Schwellwertniveaus der Vergleicher 34 und 36 beinhaltet.

Wie in Fig.5 gezeigt ist, ist der Ausgang des Mikrophons 30 mit einem Paar von in Kaskade geschalteten Vorverstärkern 50 und 51 gekoppelt, wobei der Rückkopplungswiderstand R des Vorverstärkers 51 für Signalkompensationszwecke einstellbar ist. Der Ausgang des Vorverstärkers 51 ist über einen Koppelkondensator 52 mit einer Tiefpaßfilterschaltung 32 herkömmlicher Art verbunden, um einen Bereich tiefer Frequenz unterhalb von 330 Hertz zu schaffen, und mit einer Hochpaßfilterschaltung 33, um einen Bereich hoher Frequenz oberhalb 330 Hertz der Musikschwingungsform zu schaffen. Die Filterausgänge sind mit einer Notenvergleicherschaltung 56 für die

2^r, tiefen Noten und einer Schaltung 57 für die hohen Noten verbunden. Die Integrationszähler erzeugen einen numerischen Wert für die Intensität der gespielten tiefen und hohen Noten. Der Tonbereich der den Ausdruck aufnehmenden Schaltung verwendet Opera-

jn tionsverstärker wie z. B. »National Semi-Conductor 324A«, um sowohl den Vorverstärker für einen Mikrophonausgang und die aktiven Tiefpaß- und Hochpaßfilter 32 und 33 als auch die Tastennoten-Einstelivergleicher 56 und 57 zu realisieren. Wie oben erwähnt worden ist, sehen die Notenvergleicher 56 und 57 einen Schwellwert vor, mit welchem die Filterausgänge verglichen werden, um den Integrationszähler zu starten. Der Ausgang des Vergleichers ist in Fig.4 gezeigt. Das einstellbare Bezugsniveau wird in erster Linie durch einen Potentiometer 58 von einer Gleichspannungsquelle 60 eingestellt, welche über einen Vorwiderstand 61 mit einem gemeinsamen Punkt 62 verbunden ist. Der Schwellwert wird in Abhängigkeit einer Anzahl gespielter Tasten eingestellt, um die

4-, Integratorausgangszähiung in geeigneter Weise zu gestalten. Der Integrator zählt in einfacher Weise diejenige Zeit, in welcher das Filterausgangssignal oberhalb des Schwellwertniveaus liegt und speichert diese Zählung, um mit den Tastendaten und zu

in geeigneter Zeit in den Datenstrom eingefügt zu werden.

In dem in F i g. 1 gezeigten Multiplexer, ζ. Β. offenbart

in der US-Päieniänineidürig Serial No. 6 S! 093 von j. P.

Campbell, angemeldet am 28. April 1976, sind 128 Datenbits oder Zeitzellen in jedem Rahmen, wobei diese in 16 Einheiten von jeweils acht Zellen aufgeteilt sind. In der Zeitsteuerungsschaltung des Multiplexers werden 16 Zeitsteuerimpulse erzeugt, welche mit TO... Γ-15 bezeichnet sind (vgL F i g. 2 für die relative Position dieser Impulse). Diese Impulse identifizieren

bo die Steuerung bzw. den Zeitpunkt des Beginns einer jeden Wortgruppe wie folgt:

TO

Tt

T2 T3 TA TS Τ6

ΤΊ

Tiefenausdruck
TS

Reserve

Tastendaten der tiefen Noten

Reserve

T9 TW TU T12 Γ13 Γ14

Γ15

Höhenausdruck Tastendaten der hohen Noten Reserve Synchronisiemngswort

Die obigen Zeiten sind an verschiedenen Stellen in F i g. 5 angedeutet und sorgen für die Zeitsteuerung der Einstellung des veränderbaren Schwellwertes des Vergleichers und auch für die Zeit der Einfügung der Ausdrucksdatenbits in den vom Multiplexer kommen- ^r> den Tastendatenstrom.

Es wird angemerkt, daß der Tiefenausdruck zur Zeit TQ gestartet wird und daß zur Zeit 7Ί ein Zähler (4-Bit-Zähler 70) für die tiefen Noten gestartet oder eingeschaltet wird, um die tiefen Noten zu zählen. Der ι ο Zweck des 4-Bit-Zählers 70 für die tiefen Noten besteht darin, zwei getrennte Ausgangssignale, eins beim Zählstand 2 und eins beim Zählstand 4 zu erzeugen, um das Niveau des Vergleichereingangs und hierdurch das Intensitätsniveau der tiefen Töne einzustellen. Bei Auftreten des Zeitsignals Ti wird der Zähler 70 eingeschaltet. Die Tastendaten oder Tastenschalterbetätigungen, wie vom Multiplexer geliefert, werden einem UND-Glied 71 gemeinsam mit Taktsignalen zugeführt. Zusätzlich versorgt eine Verriegelungsschaltung oder Rückstellschaltung 72 einen dritten Eingang des UND-Gliedes 71. Das UND-Glied 71 läßt daher die Tastendaten bei Auftreten des Taktsignals passieren, so daß diese Daten in den 4-Bit-Zähler 70 getaktet werden. Während hier ein 4-Bit-Zähler mit nur zwei benutzten Ausgängen offenbart ist, z. B. der 2-Bit-Zählstand und der 4-Bit-Zählstand, könnte jede Anzahl von Ausgängen benutzt werden, um eine entsprechende Anzahl von Spannungsniveaus am Summierungspunkt 62 des veränderbaren Schwellwertes zu schaffen. Die Verriegelungsschaltung 72 wird anfangs durch den Impuls T2 gesetzt und wird durch die Zählung 4 vom 4-Bit-Zähler 70 über ein ODER-Glied 73 oder durch Auftreten des Zeitimpulses Tl am Ende der tiefen Noten in dem Zeitrahmen zurückgestellt. Im Anfangszustand wird das S5 Schwellwertniveau des Vergleichers durch das Potentiometer 58 eingestellt. Bei Auftreten tiefer Noten während des Spieiens der Musik erzeugt eine im Tiefenbereich gespielte Note keine Veränderung des Schwellwertniveaus. Wenn jedoch im Tiefenbereich der Tastatur zwei Noten gespielt werden, steht ein Ausgangssignal am Ausgang des 2-Bit-Zählstands des Zählers 70 für die tiefen Noten an, das über die Diode Dm und den Widerstand Rb\ das Spannungsniveau am Summierungspunkt 62 einstellt Wenn eine dritte Note in dem gleichen Zeitrahmen angeschlagen worden ist, ergibt sich keine Veränderung des Schwellwertniveaus. Nach Anschlagen einer vierten Note oder jeder größeren Anzahl erscheint ein Ausgangssignal am Ausgang des 4-Bit-Zählstands des 4-Bit-Zählers, das über die Diode Dbi und den Widerstand Rm das Schweüwertniveau am Summierungsp'Hikt 62 einstellt und gleichzeitig die Verriegelungsschaltung 72 zurückstellt, welche ebenfalls durch den Zeitsteuerungsimpuls Tl am Ende der tiefen Noten zurückgestellt wird.

Die gleiche Schaltung wird zur Einstellung des Schwellwertniveaus für den Zähler der hohen Noten verwendet In diesem Falle wird der 4-Bit-Zähler anfangs gesetzt oder eingeschaltet durch den Zeitimpuls TS. Zeitimpuls Γ10 wird für die Zurückstellung der ω Verriegelungsschaltung 727" und Zeitimpuls 7" 14 wird für die Zurückstellung am Ende der hohen Noten verwendet Die Verriegelungsschaltung wird ebenfalls in der gleichen Weise durch Auftreten einer 4-Bit-Zählung zurückgestellt

Das Tiefenniveau vom Ausgang des Vergleichers 56 wird dem Integrationszähler 80 zugeführt, welcher zuerst gelöscht oder zurückgestellt worden ist durch das Zeitsteuerimpulssignal 7"0. Zusätzlich zum Tiefenniveau werden Signale zu einer Eingangsklemme des 5-Bit-Zählers 80 geführt. Der Zählerteil weist 32-Ausdrucksniveaus auf. Wie in F i g. 4 gezeigt ist, ist die Zeitdauer des Vergleicherausgangssignals, das dem Tiefenniveau-Eingang des Integrationszählers 80 zugeführt wird, ebenso lang wie es hoch oder groß ist, wobei die Taktimpulse den Zähler bis zu einem Niveau von 32 Zählungen stufenweise einstellen, um 32 Ausdrucksniveaus zu schaffen. Der Zählerausgang wird parallel verschoben zum Schieberegister 84, um zu jeder Zeit eine Parallel-Serien-Umwandlung zu schaffen, wenn der 5-Bit-Zähler 80 gelöscht oder durch das Zeitsteuerimpulssignal 7"0 zurückgestellt wird. In dem Schieberegister 84 sind dann die Daten des Tiefenausdrucks gespeichert. Als Steuerungen für das Schieberegister 84 ist ein ODER-Glied 86 vorgesehen, welchem die Tastendaten oder Tastenschalterbetätigungen, der Zeitsteuerimpuls 7Ό und der Zeitsteuerimpuls T15 zugeführt werden. Die Impulse vom Schieberegister 84 werden in Serienform dem UND-Glied 88 zugeführt, dessen anderem Eingang der Zeitsteuerimpuls TO zugeführt wird. Der Impuls TO aktiviert daher das UND-Glied 88 zur richtigen Zeit in dem Rahmen des Seriendatenstroms der Tastenschalterbetätigungen. Das gleiche System wird verwendet, um einen Integrationszähler und Ausgangssignale für die hohen Noten zu schaffen.

Um für die Ausdrucksschaltung Zeit zur Durchführung ihrer Funktionen zu schaffen, wird der Tastenschalter-Datenstrom durch zwei 128-Bit-Schieberegister 90 und 91 geschickt, bevor die Ausdrucksdaten eingefügt werden. Die Schieberegister 90 und 91 sind in Reihe miteinander verbunden, wobei der Ausgang des Schieberegisters 90 mit einem ODER-Glied 92 und mit dem Eingang des Schieberegisters 91 verbunden ist. Der Ausgang des Schieberegisters 91 ist mit dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 92 verbunden, so daß der Datenstrom, welcher am Ausgang des ODER-Gliedes 92 auftritt die Tastendaten enthält welche für jede Tastenschalterschließung um einen Rahmen gedehnt worden sind. Das ODER-Glied 92 gibt daher Auskunft über den letzten Rahmen und auch darüber, was mit einem Bit im nächstfolgenden Rahmen passiert Diese Signale werden einem ODER-Glied 94 zugeführt dessen andere Eingänge mit den Ausgängen der UND-Glieder 885 und 88Γ verbunden sind. Die durch den Zeitsteuerimpuls TO erfolgende Zeitsteuerung des UND-Gliedes SSB ermöglicht es, daß die Ausdrucksbits im Schieberegister 84 dem vom ODER-Glied 92 kommenden Datenstrom in den Bit-Positionen 4 bis 8 einschließlich hinzugefügt werden, wie in dem digitalen Multiplexerwortformat oder der tabellarischen Obersicht der Bit-Zuteilung in Fig.2 illustriert ist In der gleichen Weise werden die im Schieberegister 847" gespeicherten Höhenausdrucksbits durch das UND-Glied 88 7"und den Zeitsteuerimpuls TS aufgetastet um dem Tastendatenstrom vom ODER-Glied 92 in den Bit-Positionen 68 bis 72 der in Fig.2 gezeigten tabellarischen Obersicht der Bit-Zuteilung hinzugefügt zu werden.

Die Schieberegister 90 und 91 dehnen die Dauer einer jeden Note durch ODER-mäßiges Verknüpfen der Ausgänge im ODER-Glied 92, um hierdurch sehr schrille oder ziemlich mechanische Klänge der kurzen Noten zu vermeiden. Die Tastenzählinformation, die zur Einstellung des Gleichspannungsvergleichsniveaus durch Zähler 70S und 70 Γ verwendet wird, wird

gesteuert, um die zu irgendeiner gegebenen Zeit gespielten tiefen und hohen Noten zu zählen. Die Information über die tiefen und hohen Noten wird mit den Tastenschalterbetätigungen kombiniert und in den Datenstrom sehr nahe zu den Zeitpunkten eingeführt, zu welchen die Bits gespielt werden, was eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellt, da bei den bekannten Bit-Zuteilungen die Höhen- und Tiefeninformation im Datenstrom nach dem Auftreten der zu spielenden Noten auftrat oder positioniert war. Die vorliegende Verbesserung ist ein wesentlicher Beitrag, um eine zuverlässigere Wiedergabe der Musik, wie ursprünglich aufgenommen, zu erzielen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufzeichnung von beim Spielen eines tastenbetätigten Musikinstruments entstehenden Tonsignalen und den damit verbundenen Spielausdrücken, insbesondere der Lautstärke, entsprechenden Datensignalfolgen auf einem Aufzeichnungsträger, insbesondere magnetischen Aufzeichnungsträger, wobei die auf dem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnenden Dstensignalfoigen dadurch gebildet werden, daß in zyklisch wiederholt auftretenden Datensignalrahmen die betätigten Musikinstrumenttasten angebende Tasten-Datensignale und den jeweiligen Spielausdruck angebende Ausdruck-Datensignale seriell zusammengefaßt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tasten-Datensignale jeweils zweier aufeinanderfolgender Datensignalrahmen zu einer auf dem Aufzeichnungsträger innerhalb eines Datensignalrahmens aufzuzeichnenden Tasten-Datensignalfolgen odermäßig verknüpft werden,
und daß die Ausdruck-Datensignale durch zwei gesonderte Datensignale gebildet werden, die aus den Spielausdruck in zwei voneinander getrennten Frequenzbereichen angebenden Tonsignalen abgeleitet werden und die in dem jeweiligen Datensignalrahmen jeweils vor der Gruppe der Tasten-Datensignalfolge, deren Tonsignalen sie zugehörig sind, abgegeben werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Multiplexereiiirichtung (12) zum Erzeugen von zeitmultiplexmäßig zusammengefaßten Datensignalrahmen, die eine erste Gruppe von Tasten-Datensignalen entsprechend den Betätigungen von tiefen Noten auf dem Musikinstrument und eine zweite Gruppe von Tasten-Datensignalen entsprechend den Betätigungen von hohen Noten auf dem Musikinstrument enthalten, wobei die erste und zweite Gruppe im Abstand voneinander innerhalb des Datensignalrahmens angeordnet sind, durch mindestens ein Paar von Schieberegistern (90, 91) zum Speichern von zwei aufeinanderfolgenden Datensignalrahmen, durch ein Oder-Glied (92) zum Einmischen der beiden Datensignalrahmen in einem einzigen Rahmen, durch eine Einrichtung (F i g. 2) zum Einfügen des Ausdruck-Datensignals der tiefen Noten in digitaler Form in den einzigen Rahmen vor der ersten Gruppe von Tasten-Datensignalen und des Ausdruck-Datensignals der hohen Noten in digitaler Form in den einzigen Rahmen vor der zweiten Gruppe von Tasten-Datensignalen.