DE3002095C2

DE3002095C2 - Tongeneratoranordnung für elektronische Musikinstrumente

Info

Publication number: DE3002095C2
Application number: DE3002095A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl.-Ing. 5401 Halsenbach Dittmar; Reinhard 5401 Emmelshausen Franz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-01-22
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1983-09-01
Also published as: GB2068624B; US4357850A; DE3002095A1; GB2068624A

Description

a) im l/n-Tetler (16) ist π von einer Zahl über 128 auf eine Zahl von 1 bis 4 umschaltbar,

b) dem ersten 12-Ton-Teiler (9) ist mittels eines Umschalters (iO) ein 1 :2-Teiier (20 vorschaitbar.

2. Tongeneratoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der l/n-Teiler (16) ein 8-bit-Teiler ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tongeneratoranordnung nach dem Oberbegriff de - Anspruchs 1.

Eine bekannte Tongene'atoranordnung dieser Art (DE-OS 26 14 256) dient zur Erzei: -ung eines Choreffekts. Eine Grundfrequenz wird als Impulsreihe über mehrere Ausblendgatter geleitet. Außerdem wird sie in einem ersten l/n-Teiler, einem zweiten l/n-Teiler und in drei Stufen eines dritten Teilers geteilt. Die so gewonnenen Impulse können auf feste Weise miteinander kombiniert und durch eine Variable verwandelt werden. Auf diese Weise kann die Grundfrequenz nach Maßgabe einer langsameren Frequenz variiert werdeu

Es ist ferner eine Tongeneratoranordnung bekannt, bei der zwei Hauptgeneratoren in der Form von spannungsgesteuerten Oszillatoren je ein 12-Ton-Teiler nachgeschaltet ist. Die beiden Hauptgeneratoren werden etwas gegeneinander verstimmt, so daß sich eine leichte Schwebung des Tons ergibt. Insbesondere ist dieser Effekt bei der Nachbildung des Pianos interessant, bei dem die Tonerzeugung auch jeweils durch zwei bis drei minimal gegeneinander verstimmte Einzelsaiten erfolgt. Um diese leichten Schwebungseffekte zu erzielen, müssen die Steuerspannungen der beiden Hauptgeneratoren sich geringfügig voneinander unterscheiden. Aber selbst wenn spannungssgesteuerte Oszillatoren hoher Frequenzkonstanz benutzt werden, ändert sich die Differenz der eingestellten Frequenzen im Laufe der Zeit. Es müssen daher zusätzlich Einstellvorrichtungen vorgesehen sein, um diesen Fehler wieder zu korrigieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tongeneratoranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der auf einfache Weise dafür gesorgt ist, daß die Verstimmung der Frequenzen in beiden Tonsystemen konstant ist, und die außerdem für eine Intervall-Kopplung benutzbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Das erste Merkmal führt in allen Fällen zu einer konstanten Frequenzdifferenz und ermöglicht es, ι innerhalb derselben Schaltung und ohne Vermehrung der Bauelemente mit dem zweiten 12-Ton-Teiler einen Ton zu erzeugen, der sich von demjenigen des ersten 12-Ton-Teilers entweder nur um eine sehr kleine Frequenzdifferenz unterscheidet oder zusammen mit

in diesem eine Oktave (n=2), eine Quarte (n=3) oder eine Quinte (n=4) bildet

Durch das Ausblenden ist die Frequenz des zweiten Tonsignals (am Ausgang des zweiten 12-Ton-Teilers) grundsätzlich geringer als die Frequenz des ersten

ι i Tonsignals (am Ausgang des ersten 12-Ton-Teilers). Das zweite Tonsignal wird daher akustisch als Grundton aufgefaßt Dies spielt für die Erzeugung von im Oktavabstand liegenden Tönen keine Rolle. Bei im Quinten- oder Quartenabstand liegenden Tönen dagegen ist die Möglichkeit wesentlich, daß der eigentliche, der Taste zugeordnete Ton auch als Grundton zu hören ist Daher kann das erste Tonsignal mit dem 1 :2-Teiler um eine Oktave heruntergesetzt werden.

Um beide vorgenannten Effekte zu erzielen, genügt nach Anspruch 2 ein 8-bit-Teiler. Wenn man mit dem 8-bit-Teiler einen weiteren 1 :2-Teiler oder weitere Teilerstufen in Reihe schaltet können noch höhere Teilverhältnisse und daher noch feinere Schwebungen erzielt werden.

jo Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert Die einzige Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Tongenerators.

J5 Ein Hauptgenerator 1 ist als spannungsgesteuerter Oszillator ausgeführt, der über seine Zuleitung 2 eine Steuerspannung U« von einer Steuerschaltung 3 empfängt. Durch Aktivierung eines der Eingänge, zum Beispiel 4, 5, 6 oder 7, kann die Steuerspannung U»

w verändert werden, um bestimmte Effekte oder Transponierungen zu erzielen, die eine Änderung der Stimmung des gesamten Tongenerators bewirken. Am Ausgang 8 des. Hauptgenerators 1 tritt eine Hochfrequenz k auf, die beispielsweise in der Größenordnung von 2 MHz liegt. Diese Hochfrequenz wird einem ersten 12-Ton-Teiler 9 über einen elektronischen Umschalter 10 und einem zweiten 12-Ton-Teiler 11 über ein Ausblendgatter 12 zugeführt. An den Ausgängen Cbis S bzw. C'bis B' treten Tonfrequenzen jeweils einer Oktave auf,

w beispielsweise im Mittel 6 kHz. Der Ausgang C des 12-Ton-Teilers 9 ist einerseits direkt mit einem Tonsignaleingang el des elektronischen Musikinstruments 13 und andererseits mit einer binären Teilerkette 1ή* verbunden, deren Ausgänge mit anderen Toneingangen des Instruments 13 verbunden sind, so daß an den Toneingängen el bis c8 über acht Oktaven das C zur Verfügung steht. In ähnlicher Weise werden die anderen Ausgänge des 12-Ton-Teilers 9 mit dem Instrument 13 verbunden, wie es gestrichelt durch die

bo binäre Teilerkette 14c;s und die Tonsignaleingänge eis 1 bis eis 8 angedeutet ist.

In ähnlicher Weise sind die Ausgänge des 12*Ton=Teilers 11 jeweils einerseits direkt und andererseits über eine binäre Teilerkette mit dem Instrument 13

b5 verbunden, wie es durch die Teilerkette 14c' und die Tonsignaleingänge c'l bis c'8 angedeutet ist. Über den Lautsprecher 15 können daher Töne aus acht Oktaven beider durch die 12-Ton-Teiler 9 und 11 vorgegebenen

Tonsysteme abgegeben werden.

Das Hochfrequenzsignal k wird außerdem einem umschaltbaren 1/n-Teiler 16 zugeführt, der jeweils nach π Impulsen des Hochfrequenzsignals fo einen Ausblendimpuls /auf der Ausgangsleitung 17 abgibt. Dieser führt im Ausblendgatter 12 dazu, daß der gleichzeitig an diesem Gatter anstehende Impuls nicht zum 12-Ton-Teiler 11 durchgelassen wird. Infolgedessen ist die Arbeitsfrequenz des 12-Ton-Teilers 11 gegenüber derjenigen des 12-Ton-TeiIers 9 um eine vorgegebene Impulszahl/Zeiteinheit vermindert. Mit Hilfe eines Satzes 18 von Programmierschaltern läßt sich jeder der Eingänge 2° bis 2⁷ aktivieren. Die Binärsumme der Werte der aktivierten Eingänge ergibt die Zahl η minus 1. Sind sämtliche Schaltor des Satzes 18 geschlossen, wird daher jeweils nach 255 Impulsen ein Impuls ausgeblendet, was eine Verstimmung des vom 12-Ton-Teilers 11 erzeugten Tonsystems gegenüber demjenigen des i2-Ton-Teilers 9 um 039% bedeutet Wird nur der Eingang 2° aktiviert, wird jeder zweite Impuls ausgeblendet, so daß sich eine Versetzung der Tonsysteme um eine Oktave ergibt. Wird nur der Eingang 2' aktiviert, wird jeder dritte Impuls .'_cusgeblendet, so daß sich eine Versetzung um eine Quarte ergibt. Werden die beiden Eingänge 2° und 2¹ aktiviert, wird jeder vierte Impuls ausgeblendet, so daß sich eine

Versetzung um eine Quinte ergibt. Selbstverständlich lassen sich auch alle Zwischenwerte einstellen, um besondere Schwebungseffekte zu erzielen

Mit Hilfe des elektronischen Umschalters 10, der durch einen Steuerschalter 19 aktivierbar ist, läßt sich das Hochfrequenzsignal fo über einen 1 :2-Teiler 20 an den Eingang des 12-Ton-Teilers 9 liegen. Auf diese Weise ist das von diesem Teiler erzeugte Tonsystem um eine Oktave niedriger als dasjenige des 12-Ton-Teilers 11.

In allen Fällen sind beide Tonsysteme starr mit der Hochfrequenz fo des Hauptgenerators 1 verbunden. Wird diese Frequenz durch die Steuerspannung U_a geändert, foigen beide Tonsysteme unter Aufrechterhaltung der vorgegebenen Verstimmung.

Es ist auch möglich, weitere 12-Ton-TeiIer vom Hochfrequenzsignal fo unter Zwischenschaltung eines Ausblendgatters zu steuern, beispielsweise wenn bei einem elektronischen Piano drei leicht gegeneinander verstimmte Saiten nachgeahmt werden sollen.

Bei einer Ausführungsform bestanden die veranschaulichten Teiler der Tongeneieioranordnung aus folgenden handelsüblichen integrierten Schaltungen:

t2-Ton-Teiler 9 und 11: MO 82, l//7-Teiler 16: CD 4526 B binäre Teilerkette 14c: CD 4024 B, 1 :2-Teiler 20: CD 4013

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tongeneratoranordnung für elektronische Musikinstrumente, mit einem Hauptgenerator, der ein Hochfrequenzsignal erzeugt mit einem hiermit gespeisten t2-Ton-Teiler, an dessen Ausgängen die Tonfrequenzen einer Oktave abnehmbar sind, mit mindestens einem zweiten 12-Ton-Teiler, an dessen Ausgängen gegenüber den erwähnten Tonfrequenzen verstimmte Tonfrequenzen einer Oktave abnehmbar sind, mit einem Ausblendgatter, über das das Hochfrequenzsignal des Hauptgenerators auch dem zweiten 12-Ton-Teiler zuführbar ist und mit einem ebenfalls vom Hochfrequenzsignal gespeisten 1/77-Teiler, der Ausblendimpulse an das Ausblendgatter abgibt, wobei π eine ganze Zahl bedeutet, gekennzeichnet durch die Merkmale