DE3024931A1

DE3024931A1 - Digitale halbleiterschaltung fuer eine elektronische orgel

Info

Publication number: DE3024931A1
Application number: DE19803024931
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dipl.-Phys. 8011 Vaterstetten Bigall; Josef 8933 Klosterlechfeld Dempf; Otto 8000 München Mühlbauer; Helmut Rösler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-07-01
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1982-01-28
Also published as: US4428267A; EP0043093A2; EP0043093A3; DE3176614D1; JPS5744198A; EP0043093B1

Description

Siemens Aktiengesellschaf ir (ρ - Unser Zeichen 3erlin Und München VPA

80 P 10 9 3 QE.

Digitale Halbleiterschaltung für eine elektronische Orgel (Zusatz zu Patentanmeldung P 29 48 769.2)

In der Hauptanmeldung P 29 48 769.2 (VPA 79 P 1189) ist eine digitale Halbleiterschaltung für eine elektronische Orgel mit einer der Anzahl der Spieltasten des Manuals der Orgel entsprechenden Anzahl von über das Manual beaufschlagten Steuereingängen sowie mit einer von einer Oszillatoranlage mit periodischen elektrischen Schwingungen beaufschlagten Anzahl von Tonsignaleingängen beschrieben, bei der je ein Steuereingang ja einer Spieltaste des Manuals und je ein Tonsignaleingang je einer Tonfrequenz fest zugeordnet ist, bei der ferner ein Tonsignalausgang für die Beaufschlagung eines elektro-akustischen Wandlers vorgesehen ist und bei der schließlich die zur Beaufschlagung der Steuereingänge dienenden Steuersignale den logischen Pegeln "1" und "O" entsprechen.

Kennzeichnend für die in der Hauptanmeldung beschriebene Schaltung ist, daß die einzelnen Steuereingänge je einer Zelle eines taktgesteuerten und als Parallel-Serienwandler betriebenen Schieberegisters zugeordnet sind, daß ferner der Signalausgang des Schieberegisters als auch die für dessen Betrieb vorgesehenen Taktimpulse zur Steuerung einer Vermittlungsanlage dienen, die andererseits mit der Gesamtheit der vorgesehenen Tonsignaleingänge versehen ist, daß außerdem die Anzahl der Tonsignalausgänge niedriger ist als die Anzahl der Steuereingänge sowie jedem der Tonsignalausgänge je ein Amplitudenformer zugeordnet ist und daß schließlich die Ausgänge der Amplitudenformer auf einen elektro-akustischen Wandler geschaltet sind.

130064/0224

VPA ₈₀p ₁ Q₃

Es erscheint zunächst angebracht, anhand der Fig. 1 die für die vorliegende Zusatzerfindung wesentlichen Teile der in der Hauptanmeldung beschriebenen Schaltung vorzustellen.
5

Eine gedrückte Spieltaste im Manual M der Orgel erzeugt eine "1" an dem ihr individuell zugeordneten Steuereingang E der Halbleiterschaltung, während der einer nicht betätigten Spieltaste zugeordnete Steuereingang E den Pegel "O" behält. Durch den Taktgeber TG ist ein Schieberegister PSW mit den zum Auslesen der zwischen den einzelnen Abfragezyklen im Schieberegister PSW gebildeten Informationen erforderlichen Taktimpulsen versorgt. Die Information im Schieberegister PSW wird von den einzelnen Spieltasten des Manuals M über den der betreffenden Taste jeweils zugeordneten Steuereingang E je einer der im Schieberegister PSW vorgesehenen Speicherzellen zugeführt. Die Reihenfolge der Spieltasten im Manual M entspricht der Reihenfolge der den einzelnen Spieltasten im Schieberegister PSW zugeordneten Speicherzellen.

Die periodisch aus dem Schieberegister PSW ausgeschobene Information gelangt in eine gemeinsame Vermittlungsschaltung, deren Eingang durch einen sog. Kanalwähler KW gebildet ist. Vom Kanalwähler KW, der im Detail in der Hauptanmeldung beschrieben ist, geht eine Anzahl einander gleicher Abzweigungen aus, die jeweils einen Tonkanal darstellen und die je nach ihrer Nummer 1 bzw. 2... mit V^ bzw. Vp usw., d.h. aligemein mit V. bezeichnet sind. Dabei gibt der jeweilige Wert des Index "i" die Nummer des betreffenden Kanals bzw. des ihm jeweils zugeordneten Amplitudenformers AF. an. Die zur Beaufschlagung der einzelnen Amplitudenformer AF. dienenden Ausgänge der Kanäle V. sind mit AU. und der Ausgang des zugehörigen Amplitudenformers AF^ mit AQ^ bezeichnet.

130064/0224

ORIGINAL INSPECTED

Jeder der Ausgangskanäle V^ ist einerseits über den Kanalwähler KW, andererseits von einem Tonsignalerzeuger TOS und schließlich von einem Tonadressenzähler TAZ mit den erforderlichen digitalen Informationen versehen. OIeser Tonadressenzähler übernimmt die zum Ausschieben der Information aus dem Eingangsschieberegister PSW dienenden Schiebetakte während der einzelnen Abfragezyklen als Zählimpulse.

Der Tonadressenzähler TAZ besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil besteht aus vier hintereinandergeschalteten binären Zählstufen, die derart geschaltet sind, daß sie nur bis zum Zählstand "12" zählen, um beim Eintreffen des jeweils dreizehnten Zählimpulses wieder in den Ausgangszustand "1" umgeschaltet zu sein. Der zweite Teil des Tonadressenzählers TAZ besteht aus drei hintereinander geschalteten Zählstufen, die so geschaltet sind, daß der höchste Zählstand der Anzahl q der vorgesehenen Oktaven im Manual M entspricht. Der zweite Teil des Zählers TAZ erhält seine Zählimpulse jedesmal dann, wenn der erste Teil des Zählers TAZ in den Zählstand "1" übergeht.

Zu bemerken ist, daß jedesmal bei der Ausgabe einer "1" aus dem Schieberegister PSW der jeweils zugehörige Zählstand beider Teile des Tonadressenzählers TAZ auskodiert und in je einem der in jedem der Kanäle V. vorgesehenen Speicher S bezüglich der Tonadresse und in je einem der

y.

Speicher S bezüglich der angespielten Oktave temporär gespeichert wird. Voraussetzung hierfür ist, daß durch den Kanalwähler KW der betreffende Ausgangskanal V. für die Steuerung durch die vom Schieberegister PSW abgegebene "1" frei gegeben ist. Dann wird im Schreib-Lese-Speicher S der Name des Tons der zu der das Schieberegister PSW gerade verlasssenden "1" gehörigen Spieltaste und im Schreib-Lese-Speicher S die Nummer der zugehörigen Oktave- jeweils in Form des gerade vorliegenden Zählstads der beiden Teile des Tonadressenzählers - abgespeichert.

130064/0224

3Q2A931

VPA 3OP 1033DE

Jeder der vorgesehenen Kanäle V. mündet in je einen Amplitudenformer AF., der der Klangverbesserung dient. Die Anzahl der insgesamt vorgesehenen Kanäle V. und Amplitudenformer AF. beträgt z.B. η = 10. In Fig. 1 sind lediglich die beiden ersten Kanäle V,, und Vp ⁿst>st den zugehörigen Amplitudenformern AF. und AFp gezeichnet.

Weitere für die Erfindung noch wesentliche Teile einer Halbleiterschaltung gemäß der Hauptanmeldung P 29 48 769.2 findet man in Fig. 2, auf die in Vorbereitung auf die Erfindung zunächst noch eingegangen werden muß.

Der zur Aufnahme des die Tonadresse innerhalb der einzelnen Oktave bildenden Vier-Bit-Wortes dienende erste Speicher S in den einzelnen Kanälen besteht aus vier einzelnen Schieberegisterzellen insbesondere vom Quasistatischen Typ, die im Parallelbetrieb über den Dekodierer D - einem "eins-aus zwölf-Dekoder" - ausgewertet werden. Dem - entsprechend den zwölf Tonnamen c, eis, d, dis, usw. zwölf Signalausgänge aufweisenden-ersten Dekodierer D ist dementsprechend pro Signalausgang je ein UND-Gatter IL· bzw. Up bzw. U.ρ zugeordnet, die zusammen

eine erste Gruppe von UND-Gattern bilden. Jedes dieser UND-Gatter hat zwei Eingänge, von denen der erste an je einem der Eingänge des Dekodierers D liegt und der zweite mit je einem der zwölf Toneingänge TSE der Schaltung verbunden ist. Die zwölf Tonsignaleingänge TSE werden ihrerseits durch je einen der zwölf Tonfrequenzausgänge des Tonfrequenzgenerators TOS in Gestalt von die jeweilige Frequenz aufweisenden Rechteckschwingungen mit den Pegeln "1" und "0" beaufschlagt. Der Ausgang jedes der UND-Gatter U₁ bis U₁ ~ ist an je einen Eingang eines gemeinsamen ODER-Gatters 0 geschaltet.

Bedingt durch den jeweiligen Inhalt des den Dekodierer D beaufschlagenden ersten Speichers S erhält nur einer der zwölf Ausgänge des Dekodierers D eine "1", während die

130064/0224

VPA 30 ρ ί g η

während die übrigen Ausgänge eine "O" behalten. Dementsprechend erscheint am Ausgang des genannten ODER-Gatters O die vom Tongenerator TOS über den dem betreffenden Dekoderausgang zugeordneten Tonsignaleingang TSE gelieferte Tonfrequenz nach Maßgabe des der gedrückten Spieltaste entsprechenden Tons, wobei der Ton jedoch immer zur höchsten Oktave gehört.

Der zweite Speicher S wird durch ein vom zweiten Teil des Tonadressenzählers TAZ geliefertes und die Nummer der die gedrückte- Spieltaste enthaltenden Oktave darstellendes Binärwort beaufschlagt und steuert ebenfalls im Parallelbetrieb einen "1-aus-q-Dekoder" D , wobei q die Anzahl der im Manual M vorgesehenen Oktaven bedeutet.

JC

Ist z.B. q = 6, so ist der Dekodierer D als "1-aus-6-Dekoder" ausgebildet und hat dann dementsprechend 6 Signalausgänge. Jeder der Ausgänge des für die Adresse der Oktave zuständigen zweiten Dekodierers D' liegt wiederum an je einem UND-Gatter U. bis U , das jeweils zwei Singange aufweist. Der zweite Eingang jedes dieser UND-Gatter U^ bis U , also einer zweiten Gruppe von UND-Gattern, wird nicht unmittelbar wie die UND-Gatter der ersten Gruppe von den Tonsignaleingängen TSE her gesteuert. Vielmehr dient zur Beaufschlagung der UND-Gatter der zweiten Gruppe mit den erforderlichen Tonfrequenzen das genannte erste ODER-Gatter 0 und ein diesem nachgeschalteter Frequenzteiler TT.

Der aus q-1 Teilerstufen bestehende Frequenzteiler TT erhält die von ihm zu verarbeitenden Tonsignale vom Ausgang des ersten ODER-Gatters 0, der außerdem zur unmittelbaren Beaufschlagung des zweiten Eingangs des am er-

j£

sten Ausgang des zweiten Dekodierers D liegenden ersten UND-Gatters tL aus der zweiten Gruppe von UND-Gattern vorgesehen ist. Die übrigen UND-Gatter der zweiten Gruppe,

jt, jt

nämlich die UND-Gatter Up bis U sind hingegen mit ihrem zweiten Ausgang mit dem Ausgang der ersten Teilerstufe bzw.

130064/0224

80 P 1 0 3 3 OE

bzw. der zweiten Teilerstufe "bzw bzw. der (q-i)-ten

Teilerstufe des Frequenzteilers TT verbunden. Dabei ist die Zuordnung der UND-Gatter U' bis U' und damit der Ausgänge des zweiten Dekodierers D zu dem Ausgang des ODER-Gatters O bzw. den Ausgängen des Frequenzteilers TT so getroffen, daß bei Beaufschlagung eines dieser UND-Gatter U. der zweiten Gruppe genau die der Nummer j der zugehörigen Oktave entsprechende Tonfrequenz, die im übrigen von je einem der UND-Gatter U. bis U^₂ eingestellt ist, durchgelassen wird. Sie erscheint dann am Ausgang eines zweiten ODER-Gatters 0 , das durch die Ausgänge der

•if

UND-Gatter U. der zweiten Gruppe, also der UND-Gatter U. bis U , beaufschlagt ist.

Die in der Hauptanmeldung beschriebene Ausgestaltung sieht q Oktaven vor, denen jeweils 12 Spieltasten des Manuals M zugeordnet sind, so dai3 das Manual 12q Spieltasten aufweist. Ist beispielsweise q = 5, so hat das Manual M dementsprechend 60 Spieltasten, denen dann jeweils genau ein Ton zugeordnet ist.

Es bereitet keine Schwierigkeiten den Teiler TT zu erweitern, falls eine Erweiterung des Tonumfangs der Orgel beabsichtigt ist. Wesentlich aufwendiger ist eine damit verbundene Erweiterung des Manuals M und der Singangsteile der Schaltung. Es ist deshalb von Bedeutung, eine Möglichkeit zur Verfügung zu haben, die eine Erweiterung des Tonumfangs erlaubt und die ohne eine solche Erweiterung des Manuals M und der Eingangsteile der Schaltung auskommt.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine auf einfache Weise realisierbare Erweiterung des Tonumfangs der Orgel anzugeben.

Die Erfindung betrifft eine digitale Halbleiterschaltung für eine elektronische Orgel mit einer der Anzahl der Spieltasten des Manuals der Orgel entsprechenden Anzahl von über das Manual beaufschlagten Steuereingängen sowie mit einer von einer Oszillatoranlage mit periodischen

130064/0224

302A931

80 P 1093DE

elektrischen Schwingungen beaufschlagten Anzahl von Tonsignaleingängen, bei der je ein Steuereingang je einer Spieltaste des Manuals und je ein Tonsignaleingang je einer Tonfrequenz der höchsten Oktave der Orgel fest zugeordnet ist, bei der die zur Beaufschlagung der Steuereingänge durch die Spieltasten des Manuals dienenden Steuersignale den logischen Pegeln "1" und "O" entsprechen, bei der weiterhin die einzelnen Steuereingänge je einer Zelle eines taktgesteuerten und als Parallel-Serienwandler betriebenen Schieberegisters PSW zugeordnet sind und der Signalausgang des Schieberegisters als auch die für dessen Betrieb vorgesehenen Taktimpulse zur Steuerung einer mit der Gesamtheit der vorgesehenen Tonsignaleingänge sowie mit der Gesamtheit der - je einen Amplitudenformer steuernden sowie eine im Vergleich zu den Steuereingängen in geringerer Anzahl vorhandenen - Tonsignalausgänge versehenen Vermittlungsschaltung vorgesehen sind, bei der ferner jedem der Tonsignalausgänge der Vermittlungsschaltung je zwei Speicher zugeordnet sind und jedem dieser Speicher jeweils ein Dekodierer nachgeschaltet sowie die Gesamtheit der vorgesehenen Amplitudenformer zur Steuerung wenigstens eines elektro-akustisehen Wandlers vorgesehen ist, bei der außerdem die über einen von den Schiebetakten des Schieberegisters mit Zählimpulsen versorgten Tonadressenzähler erfolgende Beaufschlagung des den einzelnen Tonsignalausgängen jeweils zugeordneten Speicherpaares derart getroffen ist, daß der erste Speicher und der ihm nachgeschaltete erste Dekodierer der Auswertung des Tonnamens und der zweite Speicher sowie der diesem nachgeschaltete zweite Dekodierer der Auswertung der Oktave der dem betreffenden Tonsignal aufgrund der Wirkung der Vermittlungsschaltung jeweils zugeteilten und vom Manual der Orgel stammenden Toninformation zugeordnet ist, bei der weiterhin jeder der Ausgänge des den einzelnen Tonsignalen jeweils zugeordneten ersten Dekodierers mit je einem der vorgesehenen Tonsignaleingänge und

130084/0224

jeder dieser Tonsignaleingänge mit je einem der vorgesehenen Ausgänge des ersten Dekodierers über je ein zu einer ersten Gruppe von UND-Gattern gehörendes UND-Gatter und die Ausgänge der ersten Gruppe von UND-Gattern über ein gemeinsames erstes ODER-Gatter zusammengefaßt sind, und bei der schließlich durch das erste ODER-Gatter ein Frequenzteiler sowie - teils unter Vermittlung dieses Freqnezteilers - eine zweite Gruppe von UND-Gattern gesteuert ist, bei der der zweite Eingang der einzelnen UND-Gatter durch die einzelnen Ausgänge des zweiten Dekodierers beaufschlagt ist. ., entsprechend der Hauptanmeldung P 29 48 7β9·2.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die Anzahl t der Teilerstufen im Frequenzteiler mindestens gleich der Anzahl q der im Manual der Orgel vorgesehenen Oktaven sowie die Anzahl u der in der zweiten Gruppe von UND-Gattern vorgesehenen UND-Gatter größer als die Anzahl q der im Manual der Orgel vorgesehenen Oktaven ist, daß auBerdem sämtliche UND-Gatter der zweiten Gruppe einen dritten Signaleingang aufweisen und daß schließlich zur Beaufschlagung der dritten Signaleingänge dieser UND-Gatter wenigstens ein vom Spieler über einen Schalter an den Pegel logisch "1" zu legender Stelleingang vorgesehen ist.

Durch eine solche. Erweiterung der in der Hauptanmeldung beschriebenen Schaltungen kann der Spieler durch Betätigung des den betreffenden Stelleingang an den Pegel "1" legenden bzw. von diesem abschaltenden Stellschalters dafür sorgen, daß während eines ersten Betriebszustands des Stelleingangs die Ausgänge des zweiten Dekodierers D über je ein den einzelnen Ausgängen dieses Dekodierers jeweils zugeordnetes UND-Gatter der zweiten Gruppe in der aus der Hauptanmeldung ersichtlichen Weise gesteuert werden, während beim zweiten über den Stellschalter eingestellten Betriebszustand die Ausgänge des zweiten Dekodierers derart mit den Ausgängen der Teilerstufen des

130064/0224

_., 302A931

"- ^VPA 8OP 1 OSSDE

des Frequenzteilers FF zusammengefaßt sind, daß dieselben Ausgänge des zweiten Dekoders D nunmehr jeweils mit einer Teilerstufe zusammengefaßt sind, die der jeweils nächst niedrigen Oktave im Vergleich zum ersten Betriebszustand des Stelleingangs zugeordnet ist, so daß durch dieselbe Spieltaste jeweils der um eine Oktave niedrigere Ton erzeugt wird. Dieser Ton erscheint am Ausgang eines beim ersten Betriebszustand nicht in Tätigkeit befindlichen UND-Gatters aus der zweiten Gruppe von UND-Gattern, während die beim ersten Betriebszustand aktivierten UND-Gatter der zweiten Gruppe nunmehr durch den zweiten Dekodierer D nicht mehr aktivierbar sind.

Die soeben beschriebene Möglichkeit beim Betrieb einer der Erfindung entsprechenden Schaltung ist bereits dann gegeben, "^snn die Zahl der Teilerstufen im Teiler TT gleich der Anzahl q der im Manual der Orgel vorgesehenen Oktaven und damit gleich der Anzahl der Ausgänge des zweiten Dekodierers D ist. Ist die Anzahl der Teilerstufen noch größer, so gelingt es ohne Schwierigkeiten und größerem Aufwand die Schaltung derart auszugestalten, daß die Beaufschlagung durch das Manual M um zwei oder mehr Oktaven in Richtung niedrigerer Tonhöhe nach Belieben verschoben werden kann. Indem man den jeweils einem der vorgesehenen Stelleingänge zugeordneten Stellschalter in Gestalt eines Kippschalters am Spieltisch der Orgel neben dem Manual vorsieht, kann eine solche Verschiebung ohne weiteres auch während des Spielens vorgenommen werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die Anzahl q der Ausgänge des zweiten Dekoders D ist hier gleich 5, so daß dementsprechend im Manual der Orgel 5 Oktaven vorgesehen sind. Von den Schaltteilen gemäß Fig. 2 ist in Fig.3 nur das erste ODER-Gatter 0, das zweite ODER-Gatter 0 sowie der Teiler TT und die Gesamtheit der erforderlichen UND-Gatter der zweiten Gruppe dargestellt, während Schal-

130064/0224

Zr ΐ⁵' VPA 8OP 1093 OE

tungsteile aus Fig. 1 vollständig weggelassen sind.

Die Anzahl der Teilerstufen FF ist in dem gezeichneten Beispielsfall durch t = 6 gegeben, so daß zusammen mit dem Ausgang des ersten ODER-Gatters sieben Anschlüsse zur Verfügung stehen, die jeweils die Tonfrequenzen je einer Oktave liefern, so daß insgesamt 7 Oktaven zur Verfügung stehen, obwohl im Manual M der Orgel nur die Spieltasten für 5 Oktaven zur Verfügung stehen. Die einzelnen Teilerstufen FF können z.B. durch je ein Toggle-Flip-Flop gegeben sein. Die Anzahl der UND-Gatter U* der zweiten Gruppe von UND-Gattern beträgt 15, die entsprechen der Erfindung mit jeweils 3 Signaleingängen ausgestattet sind.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung hat außerdem drei durch je einen (nicht gezeichneten) Stellschalter an den Pegel logisch "1" zu legende Stelleingänge S. bzw. Sp bzw. S,. (Der Pegel "1" kann z.B. bei Ausgestaltung der

Schaltung in n-Kanal-MOS-Technik durch das Betiebspotenial V_DD gegeben sein.). Für die einzelnen UND-Gatter U^ bis Ute hat man die aus Fig. 3 ersichtliche Anschaltung.

Die UND-Gatter ut, ut und Ug liegen am Ausgang 1 des zweiten Dekodierers D und sind dementsprechend den zu der höchsten Oktave im Manual M gehörenden Spieltasten zugeordnet. An den der zweithöchsten Oktave im Manual zugeordneten Ausgang 2 des Dekoders D liegen die UND-Gatter Up» Ut, Uq, an dem der dritthöchsten Oktave zugeordneten Ausgang 3 des Dekodierers D liegen die UND-Gatter U^, Ug und Ut"₂ und an dem der vierthöchsten Oktave zugeordneten Dekoderausgang 4 die UND-Gatter ui, U]L und U*^ sowie an dem der niedrigsten Oktave des Manuals zugeordneten Dekoderausgang 5 die UND-Gatter U*q> ^U1~3 ¹^^{1101 U}*5* 35

Hinsichtlich der Versorgung der genannten 15 UND-Gatter ut bis U^c mit Tonfrequenzen ist festzustellen, daß durch

130064/0224

_γτ>Α 80P 1 O 9 3 DE

den Ausgang des ersten ODER-Gatters O nur ein einziges der genannten UND-Gatter, nämlich das am Ausgang 1 des Dekoders D' liegende UND-Gatter ut unmittelbar gesteuert wird, während die Beaufschlagung der UND-Gatter U₂ bis Ute ausschließlich unter Vermittlung des Teilers TT erfolgt. Dieser hat sechs Teilerstufen FF.

Dabei liegen am Ausgang der ersten Teilerstufe die UND-Gatter U₂ und ut, am Ausgang der zweiten Teilerstufe

die UND-Gatter U^, U* und Ug, am Ausgang der dritten Teilerstufe die UND-Gatter υΐ, Uq und Uq, am Ausgang der vierten Teilerstufe die UND-Gatter U*_Q, U^₁ und U*₂ sowie am Ausgang der fünften Teilerstufe die UND-Gatter ^U1*3' ^1*4 u*¹**⁵¹¹¹¹ Ausgang der 6. Teilerstufe das UND-Gat-

ter U^₅.

Schließlich dient der erste Stelleingang S₁ zur Steuerung der UND-Gatter U*, U₂", u£, u£, U*_Q) der zweite Stelleingang S₂ zur Steuerung der UND-Gatter Ut, ϋΐ, Ug, U₁₁, ut^ und der dritte Stelleingang S, zur Steue-

rung der UND-Gatter Ug, Uq, U^₂, U^ und U^₅ mit dem Pegel logisch "1".

Die Ausgänge der einzelnen UND-Gatter ϋΐ bis Ut₁- liegen an je einem Eingang des zweiten ODER-Gatters O , dessen Ausgang einen der Tonsignalausgänge AU. je eines der vorgesehenen Kanäle V"_i in der Vermittlungsschaltung entsprechend Fig. 1 bildet und demgemäß zur Steuerung eines der vorgesehenen Amplitudenformer AF. dient.

Zu bemerken ist, daß jedem der Ausgangskanäle V.' der in Fig. 1 ersichtlichen Schaltung je eine in Fig. 3 dargestellte Erweiterungsschaltung gemäß der Erfindung zugeordnet ist. Dabei sind jedoch die Stelleingänge S^ mit gleicher Nummer i, also die Stelleingänge S₁ einerseits, die Stelleingänge S₂ andererseits und die Stelleingänge S, ihrerseits miteinander verbunden, so daß sie jeweils durch einen einzigen zugeordneten Stellschalter gemeinsam

130064/0224

mit dem Pegel "1" beaufschlagt werden können. Zu bemerken ist außerdem, daß es beim Einschalten eines Stelleingangs S. auf den Pegel "1" ggf. angebracht sein kann, die restlichen Stelleingänge (z.B. automatisch) auf den Pegel "0" zu bringen bzw. zu halten.

Die Wirkung der Schaltung gemäß Fig. 3 wird unmittelbar beim Betrachten der Figur verständlich. Liegt am Stelleingang S. eine "1" und an den beiden anderen Stelleingangen S₀ und S_x der Pegel "0", dann sind die fünf Ausgänge 1-5 des zweiten Dekodierers D über je eines der UND-Gatter U*, U₂", U^, ut und U*_Q mit dem Ausgang des ersten ODER-Gatters 0 bzw. dem Ausgang je einer der vier ersten Teilerstufen FF des Teilers TT verknüpft, so daß bei Betätigung des Manuals M die Töne der fünf höchsten Oktaven geliefert werden. Liegt hingegen am Stelleingang Sp der Pegel "1", dann sind die fünf Ausgänge des Dekodie-

rers D über je eines der UND-Gatter U,, U₅, U_g, U^ und

ui, mit je einer der fünf ersten Teilerstufen FF des Teilers TT kombiniert. Liegt schließlich am Stelleingang S, der Pegel "1" dann sind die fünf Ausgänge des Dekodierers D über je eines der UND-Gatter uJ, ut, U*₂, U^ und U^₅ an je eine der fünf letzten Stufen FF des Teilers TT angeschlossen. Mann erkennt somit, daß man zwei zusätzliche Oktaven zur Verfügung hat, die vom Manual M aus gespielt werden können. Über die Stelleingänge S., Sp, S, wird ersichtlich bestimmt, welche der am Ausgang des ersten ODER-Gatters 0 bzw. an den Ausgängen der Teilerstufen FF des Teilers TT erscheinenden Tonsignale an das zweite ODER-Gatter 0 und damit an den Ausgang AU. des die erfindungsgemäße Ergänzungsschaltung enthaltenden Kanals V. bei entsprechender Beaufschlagung durch den zweiten Dekodierer D und damit des Manuals M gelangen können.

Eine der Erfindung entsprechende Ergänzung einer digitalen Halbleiterschaltung gemäß der Hauptpätentanmeldüng P 29 48 769.2 läßt sich ohne Schwierigkeiten erweitern.

130064/0224

-4&- 8OP 1 0 33 DE

- Vf- VPA

Im allgemeinen wird die Anzahl der UND-Gatter U⁺ gleich dem Produkt aus der Gesamtzahl der Ausgänge q des zweiten Dekodierers D mit der Gesamtzahl ρ der Stelleingänge S. gewählt werden, wobei die jeweils dieselbe Anzahl von UND-Gattern U* an den einzelnen Stelleingang angelegt ist. Ferner ist die Anzahl ρ der Stelleingänge S. auf die Anzahl t der vorgesehenen Teilerstufen FF des Frequenzteilers TT derart abgestimmt, daß (t + 1 - q) = (p - 1) gilt. Ferner- ist dabei jedem der q Ausgänge des zweiten Dekodierers D jeweils dieselbe Anzahl u:q von UND-Gattern der zweiten Gruppe zugeordnet, wobei u die Gesamtzahl dieser UND-Gatter ist.

Bezüglich der Verknüpfung der Ausgänge des zweiten Dekodierers D mit dem Ausgang des ersten GDER-Gatters O bzw. der einzelnen Ausgänge des Frequenzteilers TT wird man im Einklang mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltung darauf achten, daI3 ungeachtet der jeweiligen Einstellung durch die Stelleingänge S. immer beim Erscheinen einer "1" an jedem der Ausgänge des Dekodierers D an den Ausgang des zweiten ODER-Gatters O ein Tonsignal gelangt, dessen Frequenz umso niedriger ist je höher die Nummer des betreffenden Dekoderausgangs und damit umso niedriger die dem betreffenden Dekoderausgang zugeordnete Frequenz im Manual M ist und je höher die Nummer i des das Erscheinen des Tonsignals ermöglichenden Stelleingang S. ist.

Um das zu erreichen, wird der Ausgang des ersten ODER-Gatters 0 lediglich mit einem einzigen Ausgang des Dekoders D, nämlich mit dem Ausgang 1 über ein einziges UND-Gatter U* verknüpft, das durch den ersten Stelleingang S^ mitgesteuert ist. Ferner dient der Ausgang der ersten Teilerstufe FF zur Beaufschlagung zweier UND-Gatter U₂ und ut, von denen das erste zum Stelleingang S^ und zum Dekoderausgang 2 und das zweite zum Stelleingang S₂ und zum Dekoderausgang 1 gehört. Der Ausgang der dritten Teilerstufe und die Ausgänge der übrigen Teilerstufen sind jeweils

130064/0224

mit den vorgesehenen Stelleingängen S. und den einzel-

¹ -jenen Ausgängen des zweiten Dekodierers D so verknüpft, daß - mit Ausnahme des Ausgangs der beiden letzten Teilerstufen - daß jede Teilerstufe jeweils mit drei Ausgängen des Dekoders D kombinierbar ist, während eine solche Kombination der vorletzten Teilerstufe mit nur zwei Ausgängen des Dekoders D und im Falle der letzten Teilerstufe nur eine Verknüpfung nur mit einem Ausgang des Dekoders D möglich ist. Dabei ist bei allen Verknüpfungen die Zuordnung zwischen den einzelnen Ausgängen des Dekoders D und den einzelnen Stelleingängen S. so getroffen, daß die Nummer des mit dem betreffenden Ausgang des Teilers TT verknüpften Dekoderausgangs umso höher ist, je niedriger die Nummer i des bei der Verknüpfung beteiligten elleingangs S. ist. Da im Falle des Ausgangs des ersten ODER-Gatters O bzw. der letzten Teilerstufe jeweils nur eine Verknüpfungsmöglichkeit vorgesehen ist, braucht hier nur noch darauf hingewiesen zu werden, daß die letzte Teilerstufe mit dem die höchste Nummer tragenden Dekoderausgang sowie mit dem die höchste Nummer i tragenden Stelleingang S₁ verknüpft ist, während im Falle des Ausgangs des ersten ODER-Gatters nur eine Verknüpfung mit dem die niedrigste Nummer i, also die Nummer 1 tragenden Stelleingang S. und dem die niedrigste Nummer, also die Nummer 1 tragenden Dekoderausgang vorgesehen ist. Zu bemerken ist schließlich, daß die Zusammenfassung der einzelnen Ausgänge des Teilers TT mit den einzelnen Ausgängen des Dekodierers D so getroffen ist, daß die mit dem Ausgang jeder der Teilerstufen verknüpfbaren Ausgänge des Dekoders D ausschließlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Oktaven des Manuals M zugeordnet sind und damit eine fortlaufend nummerierte Zahlenreihe bilden. Diese Betrachtungen gelten auch für eine Erweiterung der in Fig. 3 dargestellten Schaltung auf mehr als 6 Teilerstufen FF und mehr als 5 Ausgängen des Dekoders D .

13006A/022A

VPA

80 P 1 0 3 3 DE

Unabhängig von einer entsprechend der Erfindung ausgestalteten Ergänzungsschaltung bestehen noch weitere Möglichkeiten zur Erweiterung des Tonbereichs der eine Schaltung gemäß der Hauptanmeldung verwendenden elektronischen Orgel. So könnte man z.B. den Dekodierer D' vergrößern und die Oktavadresse vor der Dekodierung umrechnen, d.h. eine Konstante hinzu zu zählen. Man könnte auch den Tonadressenzähler TAZ z.B. unter Verwendung eines Presets (statt eines Resets) mit dieser Konstanten voreinstellen. Schließlich gibt es noch die Möglichkeit, zwischen dem Ausgang des ersten ODER-Gatters O und dem Eingang des - entsprechend erweiterten Frequenzteilers TT - eine durch Stellschalter zu steuernde Weiche zu legen, derart, daß je nach Stellung der Weiche verschie-

dene Tonfrequenzen an die in der Hauptanmeldung beschriebt # benen und in Fig. 2 dargestellten UND-Gatter U_-1 bis U gelangen. Jedoch dürfte die oben und anhand von Fig.3 beschriebene Möglichkeit die optimale Lösung brigen.

3 Figuren

6 Patentansprüche

130064/0224

Claims

- 16T- VPA

^ 8OP 1093 DE

Patentansprüche

M .y Digitale Halbleiterschaltung für eine elektronische Orgel mit einer der Anzahl der Spieltasten des Manuals der Orgel entsprechenden Anzahl von über das Manual beaufschlagten Steuereingängen sowie mit einer von einer Oszillatoranlage mit periodischen elektrischen Schwingungen beaufschlagten Anzahl von Tonsignaleingängen, bei der je ein Steuereingang je einer Spieltaste des Manuals und je ein Tonsignaleingang je einer Tonfrequenz der höchsten Oktave der Orgel fest zugeordnet ist, bei der die zur Beaufschlagung der Steuereingänge durch die Spieltasten des Manuals dienenden Steuersignale den logischen Pegeln "1" und "O" entsprechen, bei der weiterhin die einzelnen Steuereingänge je einer Zelle eines taktgesteuerten und als Parallel-Serienwandler betriebenen Schieberegisters zugeordnet sind und der Signalausgang des Schieberegisters als auch die für dessen Betrieb vorgesehenen Taktimpulse zur Steuerung einer mit der Gesamtheit der vorgesehenen Tonsignaleingänge sowie mit der Gesamtheit der - je einen Amplitudenformer steuernden sowie eine im Vergleich zu den Steuereingängen in geringerer Anzahl vorhandenen - Tonsignalausgänge versehenen Vermittlungsschaltung vorgesehen sind, bei der ferner jedem der Tonsignalausgänge der Vermittlungsschaltung je zwei Speicher zugeordnet sind und jedem dieser Speicher jeweils ein Dekodierer nachgeschaltet sowie die Gesamtheit der vorgesehenen Amplitudenformer zur Steuerung wenigstens eines elektro-akustischen Wandlers vorgesehen ist, bei der außerdem die über einen von den Schiebetakten des Schieberegisters mit Zählimpulsen versorgten Ton- ' adressenzähler erfolgende Beaufschlagung des den einzelnen Tonsignalausgängen jeweils zugeordneten Speicherpaares derart getroffen ist, da3 der erste Speicher und der ihm nachgeschaltete erste Dekodierer der Auswertung des Tonnamens und der zweite Speicher sowie der diesem nachgeschaltete zweite Dekodierer der Auswertung der Oktave der dem betreffenden Tonsignal aufgrund der Wirkung der Vermittlungsschal-

130064/0224

tung jeweils zugeteilten und vom Manual der Orgel stammenden Toninformation zugeordnet ist, bei der weiterhin jeder der Ausgänge des den einzelnen 'Tonsignalen jeweils zugeordneten ersten Dekodierers mit je einem der vorgesehenen Tonsignaleingänge und jeder dieser Tonsignaleingänge mit je einem der vorgesehenen Ausgänge des ersten Dekodierers über je ein zu einer ersten Gruppe von UND-Gattern gehörendes UND-Gatter und die Ausgänge der ersten Gruppe von UND-Gattern über ein gemeinsames erstes ODER-Gatter zusamnien gefaßt sind, und bei der schließlich durch das erste ODER-Gatter ein Frequenzteiler sowie - teils unter Vermittlung dieses Frequenzteilers - eine zweite Gruppe von UND-Gattern gesteuert ist, bei der der zweite Eingang der einzelnen UND-Gatter durch die einzelnen Ausgänge des zweiten Dekodierers beaufschlagt ist, nach Patentanmeldung P 29 48 769.2 (VPA 79 P 1189), dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl t der Teilerstufen (FF) im Frequenzteiler (TT) mindestens gleich der Anzahl q der im Manual (M) der Orgel vorgesehenen Oktaven sowie die Anzahl u der in der zweiten Gruppe von UND-Gattern (U⁺) vorgesehenen UND-Gatter (U⁺) grö-

s s

ßer als die Anzahl q der im Manual (M) der Orgel vorgesehenen Oktaven ist, daß außerdem sämtlich UND-Gatter (U⁺) der zweiten Gruppe einen dritten Signaleingang aufweisen und daß schließlich zur Beaufschlagung der dritten Signaleingänge dieser UND-Gatter (U⁺) wenigstens ein vom Spieler über einen Schalter an den Pegel logisch "1" zu legender Stelleingang (S.) vorgesehen ist.
2. Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- -zeichnet, daß die Anzahl u der UND-Gatter (U⁺) der zweiten Gruppe gleich dem Produkt der Gesamtzahl q der Ausgänge des zweiten Dekodierers (D ) mit der Gesamtzahl ρ der Stelleingänge (S^) ist, daß ferner jeweils dieselbe Anzahl dieser UND-Gatter (U⁺) an jeden der Stelleingänge (S.) gelegt ist und daß schließlich die Anzahl ρ der Stelleingänge (S.) auf die Anzahl t der vorgesehenen Teilerstufen (FF) im Frequenzteiler (TT) derart abgestimmt ist, daß .

130064/0224

^" vpa 8fl ρ ι 093 DE

ρ = (t - q) gilt und außerdem jedem der q Ausgänge des zweiten Dekodierers (D') jeweils dieselbe Anzahl u:q von UI¹JD-Gattern (U*) der zweiten Gruppe zugeordnet ist.

S *
3. Halbleiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfung die Verknüpfung der Ausgänge des ersten ODER-Gatters (O) und der Teilerstufen (FF) des Frequenzteilers (TT) mit den einzelnen Ausgängen des zweiten Dekodierers (D ) und den einzelnen Stelleingängen (S.) durch die vorgesehenen UND-Gatter (U*) der

1 · S

zweiten Gruppe derart getroffen ist, daß beim Erscheinen einer "1" an je einem der Ausgänge (1-5) des Dekodierers (D ) an den Ausgang des durch die Ausgänge der Gesamtheit der UND-Gatter (U) der zweiten Gruppe gesteuerten zweiten ODER-Gatters (0) ein Tonsignal gelangt, dessen Frequenz umso niedriger ist, je höher die Nummer des betreffenden Dekoderausgangs (1-5) und je höher die Nummer (i) des das Erscheinen des Tonsignals jeweils ermöglichenden Stelleingangs (S^) ist.
4. Halbleiterschaltung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten ODER-Gatters (0) lediglich mit dem der höchsten Oktave im Manual (M) zugeordneten Ausgang (1) des zweiten Dekodierers (D ) sowie dem die niedrigsten Nummer aufweisenden Stelleingang (S.) sowie der Ausgang der letzten Teilerstufe (FF) des Frequenzteilers (TT) lediglich mit dem der niedrigsten Oktave im Manual (M) zugeordneten Ausgang (5) des zweiten Dekodierers (D ) und dem die höchste Nummer Aufweisenden Stelleingang (S-*) jeweils verknüpft ist, daß ferner dor Ausgang der ersten Teilerstufe (FF) im Frequenzteiler (TT) sowie der Ausgang der vorletzten Teilerstufe (FF) des Frequenzteilers (TT) jeweils mit zwei Ausgängen des zweiten Dekodierers (D ) sowie mit zwei Stelleingängen verknüpft sind, während die Ausgänge der restlichen Teilerstufen (FF) des Teilers (TT) jeweils mit drei Ausgängen des zweiten Dekodierers (D ) sowie

130064/0224

mit drei Stelleingängen (S.) verknüpft sind, ^iobel zwischen je einem der Dekoderausgänge (1-5) und je einem der beteiligten Stelleingänge (S.) und dem Ausgang der betreffenden Teilerstufe (FF) jeweils nur ein einziges UND-Gatter (U*) der zweiten Gruppe beteiligt ist, da3 außerdem die Zuordnung zwischen den einzelnen Ausgängen (1-5) des Dekodierers (D') und den an der jeweiligen Verknüpfung beteiligten Stelleingängen (S.) derart gewählt ist, daß die Nummer des mit dem betreffenden Ausgang des Teilers (TT) verknüpften Dekoderausgangs umso höher und damit die aus dem Manual (M) dem betreffenden Dekoderausgang jeweils zugeordnete Oktave umso niedriger ist, je höher die Nummer (i) des mit ihm verknüpften Stellglieds· (S-) ist, und daß schließlich die mit dem Ausgang der jeweiligen Teilerstufe UND-verknüpften Ausgänge des zweiten Dekodierers jeweils einer zusammenhängenden Reihe der Oktaven im Manual (M) zugeordnet sind, die umso niedriger sind, je weiter die betreffende Teilerstufe von dem durch das zweite ODER-Gatter (0) beaufschlagten Eingang des Teilers (TT) entfernt ist.
5. Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die über je ein UND-Gatter

(U⁺) der zweiten Gruppe gegebenen Verknüpfungen zwischen s

den Ausgängen der einzelnen Teilerstufen (FF) sowie den einzelnen Ausgängen des zweiten Dekodierers (D ) und den vorgesehenen Stelleingängen (S.) sämtlich voneinander verschieden sind und daß die vorgesehenen Stelleingänge (S^) einzeln sowie gemeinsam einsetzbar sind.
6. Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesehenen Stelleingänge (S.) gleichzeitig mehreren einander gleichen und aus je einem ersten und zweiten Speicher (S, S ), je einem ersten und zweiten Dekodierer (D, D ), je einem Frequenzteiler, je einer ersten Gruppe und je einer zweiten Gruppe von UND-Gattern sowie einem ersten und einem zweiten ODER-Gatter be-

130084/0224

stehenden Schaltungsteilen zugeordnet sind und daß der jeweilige Ausgang des zweiten ODER-Gatters (O) mit dem Tonsignalausgang (AU) je eines der vorgesehenen Kanäle (V.) der Vermittlungsschaltung identisch ist.

130064/0224