DE2927836C2

DE2927836C2 - Elektronischer Musikgenerator

Info

Publication number: DE2927836C2
Application number: DE2927836A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Suwa Nagano Goto
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1986-12-18
Also published as: US4273019A; HK52984A; SG984G; GB2026223A; CH639818GA3; MY8500384A; DE2927836A1; GB2026223B; CH639818B

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Musikgenerator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein süiciicf müSikgcncrätor ist äüs dir gemäß Paragraph 3 Abs. 2 Nr. 1 PatG als Stand der Technik zu berücksichtigenden DE-OS 28 30 482 bekannt. Bei diesem Stand der Technik dienen die beiden Tonerzeugungssysteme dazu, zwei verschiedene Melodien zu erzeugen. Die von jedem einzelnen Tonerzeugungssysteme erzeugte Melodie klingt monoton und stellt Musik schlechter Qualität dar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektronischen Musikgenerator der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der in der Lage ist. Musik besserer Qualität zu liefern.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Musikgcnerator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 gelöst

Es hat sich gezeigt daß die schlechte Qualität des bekannten Musikgenerators vor allem auf darauf beruht daß die Tonerzeugungssysteme, je nach Art der zu erzeugenden Musik, häufig den nächsten Ton erzeugen müssen, bevor der von der Hüllkurvenschaltung mit einer Hüllkurve versehene vorangehende Ton weitgehend abgeklungen ist Die Erfindung ermöglicht, daß die einzelnen Töne im wesentlichen in der durch ihre Hüllkurve vorgegebenen Form anschwingen und ausschwingen, so daß ein sehr viel natürlicherer Musikeindruck als beim Stand der Technik entsteht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den bekannten grundsätzlichen Aufbau des Musikgenerators mit zwei Tonerzeugungssystemen,

Fig.2 ein Schaltungsbeispiel für die Hüllkurvenschaltungen (405,405') in F i g. 1,

Fig.3 Signalverläufe zur Erläuterung der Schaltungsanordnung von F i g. 2,

F i g. 4 eine praktische Wellenform,

Fig.5 und 11 Notendarstellungen von Beispielen zur Erzeugung von Melodien,

F i g. 6 und 8 Ausgangswellenformen für die Beispiele der F i g. 5 und 7,

Fig.9 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 und 12 Notendarstellungen für Beispiele zur Erzeugung von Melodien und

Fig. 11 und 13 Ausgangswellenformen für die Beispiele der F i g. 10 und 12.

Fig. 1 zeigt einen elektronischen Musikgenerator, der einen Taktgenerator 409 aufweist, der Taktimpulse erzeugt, deren Periodendauer der kürzesten Note bzw. der kürzesten Tondauer in irgendeiner Tonfolge entspricht. Zwei Speicher 401 und 401' dienen der Speicherung der Tonhöhen- und der Tondauerinformation. Zwei Adreßzähler 402 und 402' sind zur Adressierung der Speicher vorgesehen. Programmierbare Zähler 404 und 404' teilen die von einem Taktgenerator 403 gelieferten Taktimpulse zur Erzielung der vorgegebenen Tonhöhen auf der Basis der in den Speichern 401, 40Γ so gespeicherten Tonhöheninformationen. Programmierbare Zähler 408 und 408' teilen die vom Taktgenerator 409 gelieferten Taktimpulse entsprechend den in den Speichern 401,401' gespeicherten Tondauerinformatio* nen zur Gewinnung der Dauer der einzelnen Töne. Zwei Hüllkurvenschaltungen 405 und 405' überlagern Hüllkurven, während ein Mischverstärker 406 die Ausgangssignale bzw. Ausgangswellenformen der Hüllkurvenschaltungen geeignet mischt und verstärkt. Ein elektroakustischer Umsetzer 407 überträgt als musikalischen

ου rviaiig

aHa inenivi.

mengesetzte Signal. An einen Synchronsignaleingangsanschluß 410 können Synchronsignale für die beiden Adreßzähler 402 und 402' angelegt werden.

Die Funktionsweise des beschriebenen elektronisehen Tongenerators im einzelnen ist folgende:

Da die Teilerverhältnisse der programmierbaren Zähler 404, 404' sich nicht ändern, solange die Ausgangssignale der Adreßzähler 402, 402' nicht geändert

3 4

werden, erzeugen die programmierbaren Zähler eine 303 verbundenen Eingangsanschluß 306 wird eine Siabgestufte Reihe musikalischer Töne derselben Höhe. gnalwellenform für das Anschwingen, wie sie bei Λ in Die Teilerverhältnisse der nächsten Adresse in den Fig.4 gezeigt ist, angelegt Wenn das Patepotential Speichern 401, 401' werden als Teilerveihältnisse der hoch ist, ändert sich das Potential am Punkt 307 durch programmierbaren Zähler 404,404' angelegt, wenn die 5 den Einschaltwiderstand des MOS-Transistors 303 ge-Adressensignale der Adreßzähler 402» 402" um eins fort- maß der Darstellung bei B in F i g. 4. Wenn das Gateposchreiten, so daß der Ton der nächsten Note erzeugt tential niedrig wird, wird der MOS-Transistor 303 gewird. Die Geschwindigkeiten, mit der die Adreßzähler sperrt und die elektrische Ladung im Kondensator 302 402,402' hochlaufen, wird abhängig von der Notendau- über den Widerstand 301 abgeleitet. Die Grundwellen er verändeit Wenn eine Achtelnote die kürzeste Ton- io (bei Cin Fig.4 gezeigt), denen Hüllkurven überlagert dauer einer Tonfolge ist, dann erzeugt der Taktgenera- werden sollen, werden an einen Eingangsanschluß 308 tor 409 Taktimpulse mit einer einer Achtelnote entspre- angelegt Die Übertragungsglieder 309 und 310 werden chenden Periodendauer. Die Speicher 401, 401' spei- entsprechend den an sie jeweils angelegten Potentialen ehern Daten zur Veränderung der Teilerverhältnisse abwechselnd ein-und ausgeschaltet 312 ist ein Inverter, der programmierbaren Zähler 408, 408', so daß die 15 Am Ausgangsanschluß 311 erhält man Wellenformen, taktimpulse des Taktgenerators 409 in Verbindung mit denen gemäß Darstellung bei D in F i g. 4 eine Hüllkurden Tonhöhen- und Zeitdaten durch zwei im Falle einer ve überlagert ist Wenn die Stromversorgungsanschlüs-Viertelnote und durch vier im Falle einer halben Note se bei dieser Ausführungsform vertauscht werden, kann geteilt werden. Die Daten werden nacheinander ausge- die Polarität der Hüllkurve umgekehrt werden,
lesen, die Taktimpulse geteilt und den Adreßzähiern 20 Die Hüllkurve setzt sich bei dieser Ausführungsform 402, 402' eingegeben, während die Geschwindigkeiten, aus dem Anschwingen und dem Ausschwingen zusammit denen die Adreßzähler fortschreiten, geändert wer- men. Es ist möglich, Hüllkurven zu schaffen, die sich aus den. Anschwingen, Abklinken, Halten und Ausschwingen zu-

Die erste Ausführungsform der Erfindung ist gemäß sammensetzen, wenn man den Schaltungsaufbau kom-F i g. 1 aufgebaut und besitzt zwei Schaltungskreise zur 25 pliziert Günstig ist es, die Zeitkonstanten der Hüllkur-Erzeugung von Tonfolgen. Jeder Schaltungskreis er- venschaltungskreise so zu wählen, daß sich die von den zeugt Töne in folgender Weise. Im Fall der Lieferung jeweiligen Schaltungskreisen erzeugten Töne überlaeiner Melodie gemäß F i g. 5 erzeugt der erste Schal- gern.

tungskreis die Töne A₅, Ca und D₅, während der zweite F i g. 9 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Schaltungskreis die Töne F₅, ß*₄ und F₅ erzeugt. Fi. g. 6 30 drei Schaltungskreisen zur Tonfolgeerzeugung, die jezcigt die Folge der mit Hüllkurven versehenen Tonsi- weils dem Schaltungskreis 401—405, 408, 409 von gnale von den jeweiligen Schaltungskreisen. A ist die F i g. 1 entsprechen. Die elektrischen Signale oder WeI-Ausgangswellenform des ersten Schaltungskreises, lenformen, die von den jeweiligen Schaltungskreisen während ßdie Ausgangswellenform des zweiten Schal- 201, 202 und 205 erzeugt werden, werden mittels des tungskreises ist. Obwohl die Töne nur durch ihre Hüll- 35 Mischverstärkers 203 verstärkt und dann durch einen kurve gemäß Fig. 3 dargestellt sind, handelt es sich elektroakustischen Umsetzer 204 als musikalischer tatsächlich um eine Wellenform mit einer einer vorge- Klang übertragen. Die einzelnen Schaltungskreise ergebenen Tonhöhe entsprechenden Frequenz gemäß zeugen die Töne oder Tonfolgen auf nachstehende Wei-F ig. 4. se:

Bei der beschriebenen Ausführungsform unterschei- 40 Im Falle einer Melodie, wie sie durch die Notendar-

dcn sich aufeinanderfolgende Töne bzw. Noten jeweils stellung von F i g. 10 gezeigt ist, erzeugt der erste Schal-

um einen ganzen Ton oder mehr. Bei der Notendarstel- tungskreis die Töne #1, #3, #5, #7 und #9 einer

lung von F i g. 7 unterscheidet sich die zweite Note von Hauptmelodie, der zweite Schaltungskreis die Töne #2,

der dritten Note nur durch einen Halbton. In diesem Fall #4, #6 und #8 der Hauptmelodie, während der dritte

ist es akustisch wirkungsvoll. Töne gemäß der Darstel- 45 Schaltungskreis die Töne #Γ, #2' und #3' einer zu-

iung in F i g. 8 zu erzeugen. sätzlichen Melodie erzeugt

Bei der erläuterten Ausführungsform der Erfindung F i g, 11 zeigt die mit Hüllkurven versehenen Tonsiwerden Rechteckwellen zur Erzeugung der Töne ver- gnale, die von den einzelnen Schaltungskreisen erzeugt wendet. Dadurch läßt sich der Aufbau des elektroni- werden. A ist die Ausgangswellenform des ersten Schalschen Musikgenerators vereinfachen und lassen sich die 50 tungskreises, ß,die des zweiten Schaltungskreises und C Schaltungselemente leicht integrieren. Als Folge davon die des dritten Schaltungskreises. Obwohl die Töne in wird es leicht, den elektronischen Musikgeneralor in Fig. 11 nur durch die Hüllkurven dargestellt sind, haneinc Uhr oder ein anderes miniaturisiertes Gerät einzu- delt es sich tatsächlich um eine Wellenform mit einer setzen. Auch wenn die von den die Töne erzeugenden Frequenz eines bestimmten Tons gemäß Fig.4. Obprogrammierbaren Zählern hervorgebrachten Recht- 55 wohl als Grundwelle eine Rechteckwelle in diesem Fail eckwellen mittels Wellenformerschaltungen in Sinus- gezeigt ist, können mit gleicher Wirkung eine Sinuswel- oder Dreieckwellen umgewandelt werden, ergeben sich Ie oder eine Dreieckwelle verwendet werden,
eigene gute Wirkungen. Die Töne benachbarter Noten unterscheiden sich je-

F i g. 2 zeigt in Beispiel einer Schaltung zur Überlage- weils durch einen ganzen Ton oder mehr bei der vorsterung der Hüükurven, Rn Anschluß eines Widerstands ω hend beschriebenen Ausführungsform. Bei einer Noten-301 und eines Kondensators 302 sind mit einem An- darstellung nach Fig. 12 beträgt der Unterschied zwischluß eines N-Kanal-MOS-Transislors 303 als Schalter sehen den Noten #2 und #3 nur einen Halbton. In verbunden, während der jeweilige andere Anschluß von diesem Fall ist es akustisch wirkungsvoll, Tonfolgen geWiderstand 301 und Kondensator 302 mit einem positi- maß F i g. 13 zu erzeugen.

von Stromversorgungsanschluß 304 verbunden ist. Der 65 Auch bei der vorliegenden Ausführungsform läßt sich

andere Anschluß des MOS-Transistors 303 ist mit einem die Hüllkurvenschaltungen nach F i g. 2 einsetzen,

negativen Stromversorgungsanschluß 305 verbunden. Die für die voranstehenden Ausführungsformen an-

An einen mit dem Gate des N-Kanal-MOS-Transistors gegebenen Vorteile gelten auch für die vorliegende

Ausführungsform und sollen nicht im einzelnen wiederholt werden. Durch Verwendung von drei Schaltungskreisen zur Tonfolgeerzeugung wird eine Verbesserung
erzielt Eine weitere Verbesserung der Tonqualität der
Musik kann erwartet werden, wenn noch mehr Schal- 5 tungskreise zur Tonfolgeerzeugung eingesetzt werden
und Töne einer zusätzlichen Melodie abwechselnd erzeugt werden.

Auch in diesem Fall ist es möglich, die erfindungsgemäße Maßnahme nur bei einem beliebigen Takt einer io gewünschten Tonfolge vorzusehen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

30 t.

35

40

45

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronischer Musikgenerator mit einem Taktgenerator (403), mit mindestens zwei Tonerzeugungssystemen (201, 202, 205), wobei jedes System einen Speicher (401, 401') für Tonhöhen- und Tondauerdaten einer wiederzugebenden Tonfolge, einen programmierbaren Zähler (404, 404'), der gesteuert durch die aus dem Speicher ausgelesenen Tondaten Taktimpulse des Taktgenerators teilt und Tonsignale entsprechender Frequenz und Dauer erzeugt, und eine Hüllkurvenschaltung (405,405') aufweist, mit einer Mischeinrichtung (406) zum Mischen der Tonsignale der Tonerzeugungssysteme und mit einem der Mischeinrichtung nachgeschalteten elektrpakustischen Umsetzer (407), dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergabe einer einstimmigen Tonfolge zwei Tonerzeugungssysteme (201, 202) verwendet werden, wobei die Tondaten jedes Tons der Tonfolge, der sich wenigstens um einen Ganztonschritt von einem vorangehenden Ton mit im Speicher (401) des einen Tonerzeugungssystems (201) gespeicherten Tondaten unterscheidet, im Speicher (401') des anderen Tonerzeugungssystems (202) und die Tondaten jedes Tons mit höchstens einem Halbtonschritt Abstand zum vorangehenden Ton im die Daten des vorangehenden Tons enthaltenden Speicher gespeichert sind.

2. Elektronischer Musikgenerator mit einem Taktgenerator (403), mit mindestens zwei Tonerzeugungssystemen (201, 202, 205), wobei jedes System einen Speicher (401, 401) für Tonhöhen- und Tondauerdaten einer wiederzugebenden Tonfolge, einen programmierbaren Zähler (404, 404'), der gesteuert durch die aus dem Speicher ausgelesenen Tondaten Taktimpulse des Taktgenerators teilt und Tonsignale entsprechender Frequenz und Dauer erzeugt, und eine Hüllkurvenschaltung (405,405') aufweist, mit einer Mischeinrichtung (406) zum Mischen der Tonsignale der Tonerzeugungssysteme und mit einem der Mischeinrichtung nachgeschalteten elektroakustischen Umsetzer (407), dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergabe einer einstimmigen Tonfolge zwei Tonerzeugungsysteme (201,202) verwendet werden, wobei die Tondaten jedes Tons der Tonfolge, der sich von einem vorangehenden Ton mit im Speicher (401) des einen Tonerzeugungssystems (201) gespeicherten Tondaten unterscheidet, im Speicher (401') des anderen Tonerzeugungssystems (202) und die Tondaten jedes Tons, der gleich dem vorangehenden Ton ist, im die Daten des vorangehenden Tons enthalten Speicher gespeichert sind.