DE3152514C2

DE3152514C2 -

Info

Publication number: DE3152514C2
Application number: DE3152514T
Authority: DE
Inventors: Ritsu Katsuoka
Original assignee: Ricoh Elemex Corp
Current assignee: Ricoh Elemex Corp
Priority date: 1980-11-20
Filing date: 1981-11-17
Publication date: 1991-12-19
Also published as: DE3152514T1; JPH037117B2; JPS5799695A; WO1982001783A1; US4476767A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen und Codieren von Tönen, die mit einer Tastatur erzeugt werden.

Grundsätzlich bereitet die taktgerechte Klassifizierung der Tondauern von über eine Tastatur gespielten Tönen dann Schwierigkeiten, wenn die vom Spieler vorgegebenen Tondauern nicht exakt mit den eigentlich zu erwartenden Zeitintervallen für Achteltöne, Vierteltöne usw. übereinstimmen. Insbesondere, wenn die Tondauern der gespielten Töne aufgrund von Rhythmus-Ungleichmäßigkeiten oder dgl. schwanken, besteht die Gefahr, daß bei automatischer Klassifikation der Tondauern die codierten Tonlängen von den eigentlich gewünschten Werten abweichen. Insbesondere die korrekte Erfassung von Triolen bereitet Schwierigkeiten.

Diese Probleme sollen anhand der Fig. 1(A) und 1(B) näher erläutert werden. Beispielsweise entspricht der zeitliche Abstand zwischen jeweils zwei Zeittakten beim Kurvenzug gemäß (a) in Fig. 1(A) dem Intervall eines Vierteltons und es werden beabsichtigte Vierteltöne mit einer Tastenbetätigung gemäß dem bei (b) in Fig. 1(A) dargestellten Muster aufgrund von zeitlichen Anschlagungenauigkeiten gespielt. Falls die Codierung hierbei auf festen Zeitintervallen t₁ bis t₇ beruht und für diese Zeitintervalle jeweils erfaßt wird, ob das Eingabesignal hohen Pegel "H" (Taste gedrückt) oder niedrigen Pegel "L" (Taste nicht betätigt) beruht, ergibt sich gemäß der Darstellung bei (d) in Fig. 1(A) eine völlig unkorrekte Notencodierung, obwohl lediglich Vierteltöne gespielt werden sollten, wie bei (c) in Fig. 1(A) dargestellt.

In Fig. 1(B) ist bei (c) eine beabsichtigte Triole dargestellt, wobei der Metronomtakt gemäß der Darstellung bei (a) in Fig. 1(B) dem Intervall eines Vierteltons entspricht. Da eine Triole dadurch bestimmt ist, daß einem Stumm-Intervall (Pausen-Intervall) ein Intervall mit drei Tönen mit nahezu gleicher Tonlänge (eines Vierteltons) folgt, führt die Echtzeitcodierung bei einer Tastenbetätigung mit dem Muster gemäß der Darstellung bei (b) in Fig. 1(B) zu einer Codierung gemäß der Darstellung bei (d) in Fig. 1(B). Die Codierung weicht folglich von der beabsichtigten Triole deutlich ab. Demgemäß ist die genaue Triolenerfassung sehr schwierig.

In der US-PS 39 26 088 ist ein Tastenmusikinstrument beschrieben, das mit einem Datenverarbeitungssystem zur Codierung, Speicherung und zum Ausdruck gespielter Töne verbunden ist. Das bekannte System sieht keine Möglichkeiten zur spezifischen Triolenerfassung vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Erfassen und Codieren von Tönen, die mit einer Tastatur erzeugt werden, zu schaffen, die eine Tondauerklassifizierung mit der Möglichkeit der Triolenerkennung erlaubt.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden somit nicht nur die einzelnen erfaßten Tondauern in vorgegebene Zeitintervalle klassifiziert, so daß eine gewisse Spiel-Fehler-Toleranz nicht zu einer fehlerhaften Codierung führt, sondern auch eventuelle Triolen-Töne erkannt. Unter dem Ausdruck "Tondauern" ist hierbei in gleicher Weise auch "Pausendauern" zu verstehen.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich weiterhin eine verbundene Darstellung zusammengehörender Musiknoten erreichen, wie dies in Fig. 2(B) gezeigt ist. Eine solche Darstellung ist sehr viel übersichtlicher und auch klanggetreuer als eine Einzelnotendarstellung, wie sie in Fig. 2(A) gezeigt ist. Das erfindungsgemäß erstellbare Notenbild ist somit leicht lesbar, da aufeinanderfolgende, zusammengehörende Achtel- oder Sechzehnteltöne in korrekter Form angezeigt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1(A), (B) eine Darstellung einer Musiknoten- Codierung mit fester Taktunterteilung,

Fig. 2(A), (B) eine Darstellung eines Beispiels der Anzeige von Musiknoten,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 4 ein Schaltbild eines bei der Erfindung einsetzbaren Tonintervall-Codierers,

Fig. 5 ein Schaltbild einer bei der Erfindung einsetzbaren Notenaufreihungsschaltung,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm für eine Differenzierschaltung,

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für die Gestaltung einer Hauptroutine zeigt,

Fig. 8(A), (B) und (C) Ablaufdiagramme von Unterbrechungsroutinen für einen Ton, eine Pause bzw. eine Taktabschnittslinie,

Fig. 9(A) und (B) Ablaufdiagramme von Unterroutinen SUB A bzw. SUB B in den vorstehend genannten Unterbrechungsroutinen,

Fig. 10(A) und (B) Ablaufdiagramme, die einen typischen Programmablauf einer Verarbeitungs-Routine ASIN nach Fig. 9 veranschaulichen,

Fig. 11 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer Musiknoten-Anzeigeeinrichtung zeigt,

Fig. 12 eine Darstellung, die den Lagezusammenhang zwischen einer Adresse eines Bildsignal-Schreib/Lesespeichers und einem Darstellungsmuster bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt,

Fig. 13 eine Darstellung, die die Relativlagen des Zeichens für den höchsten Ton und des Zeichens für den tiefsten Ton in einem Notenbildsystem veranschaulicht,

Fig. 14 eine Formdarstellung, die ein Beispiel für den Aufbau von Ton-Codesignalen zeigt,

Fig. 15 eine Darstellung, die ein Beispiel für die Gestaltung eines Notenzeichens zeigt,

Fig. 16 eine schematische Darstellung, die verschiedene Beispiele von Notenzeichen zeigt, und

Fig. 17(A), (B) und (C) eine Darstellung, die Beispiele für die Abbildung von Tonfolgen-Bildmustern bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer Einrichtung (Tastatureingabe-Codiereinrichtung) gemäß der Erfindung zeigt. In Fig. 3 bezeichnet 1 eine Tastaturvorrichtung; durch Drücken der Tasten der Tastaturvorrichtung 1 werden über eine in der Tastaturvorrichtung enthaltene Tongeneratoreinrichtung und einen Lautsprecher 2 musikalische Töne erzeugt. Mit 3 ist ein Tonintervall-Codierer bezeichnet, der den einzelnen Tasten der Tastaturvorrichtung 1 entsprechende Tonintervall-Codesignale erzeugt. Im Falle von 31 Tasten sind beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 4 vier Codierer 3a bis 3d für das Codieren von acht Eingangssignalen mit drei Bits kombiniert, wobei Eingangsanschlüsse T0 bis T31 jeweils den einzelnen Tasten der Tastatur entsprechen und den 32 Eingangssignalen an den Anschlüssen T0 bis T31 entsprechende Tonintervall-Codesignale mit jeweils fünf Bits an Ausgangsanschlüsse A₀ bis A₄ angelegt werden. In Fig. 4 sind E_I Freigabe-Ein gangsanschlüsse, EO₁ bis EO₄ Freigabe-Ausgangsanschlüsse und GS₁ bis GS₄ Anschlüsse, die den Pegel "L" abgeben, wenn der Eingangsanschluß E_I im Freigabe-Zustand ist und an irgendeinen der Eingangsanschlüsse ein Tastatur-Eingabesignal angelegt ist.

Eine Codezusammensetzungs-Schaltung 4 für das Zusammensetzen der in dem Tonintervall-Codierer 3 erzielten Tonintervall- Daten mit fünf Bits und in einer nachstehend beschriebenen Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 erzielter Tonlängen- Daten hat zum Zusammensetzen von Datenwerten mit neun Bits eine Schaltung gemäß der Darstellung in Fig. 5. An Leitungen für die werthöchsten vier Bits werden die Tonintervall-Daten angelegt, die in Ausgangsanschlüsse W und B₀ bis B₂ der Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 eingegeben werden (W: Daten zur Bildung einer Triole, B₀ bis B₂: Tonlängen-Daten); an Leitungen für die wertniedrigen fünf Bits werden die Tonintervall-Daten aus den Ausgangsanschlüssen A₀ bis A₄ des Tonintervall-Codierers 3 angelegt. Zusammengesetzte Daten aus der Codezusammensetzungsschaltung 4, d. h. Codedaten, werden über eine Speicherschaltung 6 für die Speicherung der Tonintervall-Daten in eine nachstehend beschriebene Notenbild-Anzeigevorrichtung oder dergleichen übertragen. Die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 sendet ein Pausen-Erkennungssignal in die Codezusammensetzungsschaltung 4. Wenn das Pausen- Erkennungssignal über einen Inverter NOT in UND-Glieder AND₀ bis AND₄ eingegeben wird, die an die Tonintervall-Datenleitungen angeschlossen sind, werden alle Tonintervall-Datenausgänge B₃ bis B₇ auf "L" gebracht, so daß eine Unterscheidung gegenüber Ton-Daten getroffen ist.

Die Tonlängen-Daten sind für Töne und Pausen gleich. Die Speicherschaltung 6 ist dafür vorgesehen, eine von der Echtzeit-Verarbeitung verschiedene Verarbeitung für eine Triole oder dergleichen zu ermöglichen, wenn zwei oder drei Töne zusammen ausgegeben werden.

Ein Ausgangsanschluß GS des Tonintervall-Codierers 3 ist mit einer Anstiegs-Differenzierschaltung 7 und einer Abfall- Differenzierschaltung 8 verbunden, welche jeweils auf den Anstiegszustand bzw. den Abfallzustand der durch das Drücken der Tasten der Tastaturvorrichtung 1 erzielten Signale ansprechen. Die Ausgangssignale der Differenzierschaltungen 7 und 8 werden als Tonlängen-Verarbeitungssignale in die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 eingegeben.

Der Ausgangsanschluß GS des Tonintervall-Codierers 3 gibt auf das Drücken der Tasten hin Signale mit der bei (a) in Fig. 6 gezeigten Kurvenform ab. Der Pegel "H" des Signals entspricht der Dauer des Drückens der Taste, während der Pegel "L" der Dauer der Freigabe der Tasten entspricht. Bei dem Anstieg des Signals gibt die Differenzierschaltung 7 ein Differenziersignal PE gemäß der Darstellung bei (b) in Fig. 6 ab; bei dem Abfall des Signals erzeugt die Differenzierschaltung 8 ein Differenziersignal NE gemäß der Darstellung bei (c) in Fig. 6. Falls daher die Zeitdauer von dem Signal PE bis zu dem Signal NE mittels eines Zählers 9 gezählt wird, können Ursprungsdaten für die Tonlänge gemäß der Darstellung durch t₁, t₃ und t₅ in Fig. 6(a) erzielt werden; falls die Zeitdauer von dem Signal NE bis zu dem Signal PE gezählt wird, können Ursprungsdaten für die Pausenlänge gemäß der Darstellung durch t₂ und t₄ erzielt werden. Auf den Empfang des Signals PE hin übernimmt die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 den Zählwert des Zählers 9 als Tasteneingaben-Pausedauer und setzt den Zähler 9 zum Beginn der nächsten Zählung zurück, wogegen sie auf den Empfang des Signals NE hin den Zählwert des Zählers 9 als Tasteneingabe-Dauer übernimmt und das Rücksetzsignal abgibt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden die Ausgangssignale der Anstiegs-Differenzierschaltung 7 und der Abfall- Differenzierschaltung 8 jeweils an den Flanken der Einschaltzustände und der Ausschaltzustände der Tasteneingabesignale erzeugt und als Unterbrechungssignale eingesetzt, damit die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 die Verarbeitung entsprechend einem Ton oder entsprechend einer Pause ausführt.

Die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 empfängt nicht nur die durch den Zählvorgang des Zählers 9 gewonnenen Ursprungsdaten, sondern auch Signale aus einer Zeitmaß-Generatorschaltung 10. Die Zeitmaß-Generatorschaltung 10 teilt in geeigneter Weise die Frequenz der Ausgangssignale einer Taktsignal-Generatorschaltung 12, deren Ausgangssignale gemeinschaftlich mit dem Zähler 9 benutzt werden, und erzeugt dabei einen Impuls je Viertelton-Intervall und wirkt somit als Metronom. Der Impuls wird als Datenwert für das Unterteilen eines Tonabschnitts der Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 sowie einem Lautsprecher 11 zugeführt, der einen Zeitmaßton abgibt.

Falls gemäß der vorstehenden Beschreibung ein Impuls je Viertelton-Intervall erzeugt wird, wird ein Zeitmaßsignal abgegeben, wenn der Zählwert des Zählers 9 zu "64" wird. Aufgrund dessen ist der Zusammenhang zwischen den Ursprungsdaten für die Tonlänge und dem Zählwert gemäß der Darstellung in der Tabelle 1 der folgende:

Tabelle 1

Die Tabelle 1 zeigt zwar den Fall für die Töne, jedoch wird die Zuordnung des Zählwerts zu dem Ton in gleichartiger Weise auch im Falle der Pausen angewandt. Die Tasteneingabe über die Tastatur ist jedoch immer bei dem Übergang von einem Ton zum anderen von einer Pausenperiode begleitet. Um zu vermeiden, daß diese Pausenperiode als eine Sechzehntel-Pause () oder eine Zweiunddreißigstel-Pause () ermittelt wird, ist die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 derart aufgebaut, daß eine Pause oder eine kürzere Pause, nämlich ein Zählwert von 15 oder darunter vernachlässigt wird. Zum Vermeiden von Verwirrungen werden Töne oder Pausen in Verbindung mit dem Zählwert für einen Sechzehntel-Ton oder darunter wie beispielsweise . . . . durch irgendeinen Ton oder irgendeine Pause ersetzt, die in der Tabelle 1 aufgeführt sind und einen nahegelegenen Zählwert haben.

An die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 ist eine Speicherschaltung 13 angeschlossen, in der Tonlängen-Daten aus dem Zähler 9 und bei der Tonlängen-Ermittlung gebildete Daten gespeichert werden. Dabei ermittelt die Tonlängen- Unterscheidungsschaltung 5 das Tonlängen-Zeichen aufgrund des Zählwerts des Zählers 9 sowie des Inhalts der Speicherschaltung 13 (d. h. des vorangehenden Zählwerts des Zählers), wobei das Zeichen gemäß der Darstellung in der Tabelle 2 abgeleitet wird.

Tabelle 2

Dabei sind B₀ bis B₂ 3-Bit-Codes, die der Tonlänge im Bereich von bis entsprechen, während W einen Ton zur Bildung einer Triole bezeichnet und nur zu dem Code für oder hinzugefügt wird.

Mit 14 ist eine Steuerschaltung (entsprechend einer Zentraleinheit, CPU) zur Steuerung der Codezusammensetzungsschaltung 4, der Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 und der Speicherschaltungen 6 und 13 bezeichnet.

Es wird nun der Codiervorgang bei der erfindungsgemäßen Einrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben.

Zunächst wird anhand Fig. 7 eine Hauptroutine beschrieben. Wenn bei einem Schritt S1 durch Rücksetzen oder Einschalten der Stromversorgung die Hauptroutine eingeleitet wird, wird sie zu einem Schritt S2 geleitet, bei dem die Anfangsvorbereitung des Systems (des Inhalts der Speicherschaltung) vorgenommen wird. Wenn danach durch Drücken von Tasten der Tastaturvorrichtung ein Tasteneingangssignal eingegeben wird, wird es mittels des Tonintervall-Codierers 3 codiert, wonach bei einem Schritt S3 das Tonintervall-Codesignal erzeugt und bei einem Schritt S4 in die Speicherschaltung 6 eingespeichert wird. Die Verarbeitungsvorgänge bei den Schritten S3 und S4 werden wiederholt und es werden Unterbrechungen durch Ausgangssignale der Anstiegs-Differenzierschaltung 7 oder der Abfall-Differenzierschaltung 8 abgewartet. Gemäß den vorstehenden Ausführungen zählen zu den Unterbrechungen eine Tonabschnittslinien-Unterbrechung aus der Zeitmaß-Generatorschaltung 10, eine Pausen-Unterbrechung aus der Anstiegs-Differenzierschaltung 7 und eine Ton-Unterbrechung aus der Abfall-Differenzierschaltung 8. Die einzelnen Unterbrechungs- Unterroutinen sind gemäß der Darstellung in Fig. 8 gestaltet.

Fig. 8(A) zeigt die Ton-Unterbrechungs-Unterroutine, Fig. 8(B) die Pausen-Unterbrechungs-Unterroutine und Fig. 8(C) die Tonabschnittslinien-Unterbrechungs- Unterroutine. Mit SUB A ist eine Toncodierroutine und mit SUB B eine Pausencodierroutine bezeichnet, wobei der Programmablauf der beiden Codierroutinen gemäß der Darstellung in Fig. 9(A) bzw. (B) gestaltet ist.

Wenn die Abfall-Differenzierschaltung 8 ein Unterbrechungssignal in die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 eingibt, befindet sich diese in einem Toncodier- Programmablauf, so daß gemäß der Darstellung in Fig. 9 (A) unter der Annahme, daß das Pausen-Kennbit "0" ist, die Unterscheidungsschaltung 5 die Tonlängen-Zuordnung vornimmt und eine Tonlängenunterscheidungs-Verarbeitungsroutine ASIN ausführt. Der auf dem Zähler 9 zu diesem Zeitpunkt beruhende und von der Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 ermittelte Zählwert X wird mit dem Zählwert X-1 ausgetauscht, der bei der vorangehenden Abfrage eines Zählwerts vor diesem Zeitpunkt in die Speicherschaltung 13 eingespeichert wurde.

Zum Abschluß kehrt dieses Programm zu dem Schritt der Tonintervallcode- Eingabe zurück.

Falls in die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 ein Unterbrechungssignal der Anstiegs-Differenzierschaltung 7 eingegeben wird, beginnt die Pausen-Codierroutine SUB B, so daß der Programmablauf nach Fig. 9 (B) ausgeführt wird. Bei diesem Programmablauf wird zuerst ermittelt, ob die Pausenlänge X kleiner als 16 ist oder nicht; falls X kleiner als 16 ist, wird die Pausenlänge nicht berücksichtigt und das Programm zurückgeführt, wodurch eine Pause ausgeschieden wird, die kürzer als eine Sechzehntel- Pause ist. Falls X gleich oder größer als 16 ist, wird das Pausen-Kennbit auf "1" (mit der Bedeutung "PAUSE") gesetzt und die Tonlängen-Zuordnung ausgeführt, wodurch die Tonlängenzuordnungs-Verarbeitungsroutine ASIN ausgeführt wird. Danach wird der auf dem Zähler 9 zu diesem Zeitpunkt beruhende und von der Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 ermittelte Zählwert X mit dem Zählwert X-1 ausgetauscht, der bei der vorangehenden Abfrage eines Zählwerts vor diesem Zeitpunkt in die Speicherschaltung 13 eingespeichert wurde. Zum Abschluß kehrt das Programm wieder zu dem Schritt der Tonintervallcode-Eingabe zurück.

Wenn in die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 das Ton abschnittslinien-Unterbrechungssignal der Zeitmaß-Generatorschaltung 10 eingegeben ist, befindet sich die Tonlängen-Unterscheidungsschaltung 5 in einem Programmablauf gemäß Fig. 8(C). Im Falle des Viervierteltakts wird beispielsweise die Verarbeitung derart ausgeführt, daß bei jeweils vier Tonintervallen eine Tonabschnittslinie bzw. ein Taktstrich eingesetzt und die Speicherstelle für den Ton innerhalb des Abschnitts zu 0 wird, nämlich N=0 wird, sowie die Adresse für die Codierdatenspeicherung für Töne und Pausen in der Speicherschaltung 6 zu A=0 wird. In diesem Fall kann dann, wenn die Tonabschnittslinien- Unterbrechung während des Tastendruckvorgangs eingeleitet wird, die Unterscheidung nicht getroffen werden, ob das Zeichen ein Ton oder eine Pause ist. Daher wird ermittelt, ob das Tasteneingabesignal "H" ist oder nicht; falls das Tasteneingabesignal "H" ist, wird die Unterroutine SUB A ausgeführt, während andernfalls die Unterroutine SUB B ausgeführt wird, wenn das Tasteneingabesignal nicht "H" ist.

Der Ablauf der Tonlängenzuordnungs-Verarbeitungsroutine ASIN wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 10(A) und (B) beschrieben. In den Figuren bezeichnen:

N: Die Anzahl von Intervallen eines Sechzehntel-Tons als eine Einheit in einem Tonabschnitt (in der Speicherschaltung 13 gespeichert),
A: Codierdatenspeicheradresse für Töne und Pausen in einem Tonabschnitt (in der Speicherschaltung 6 gespeichert),
X: Zählwert,
X-1: Vorangegangener Zählwert,
WA: Hilfs-Kennung A für die Erkennung einer Triole; falls der Zählwert 16 bis 23 wird, besteht die Möglichkeit /3. Falls zu Beginn eines Intervalls mit der Einheit einer Viertelnote der Zählwert von 16 bis 23 ermittelt wird, gilt WA=1; falls der Zählwert zweimal in Aufeinanderfolge ermittelt wird, gilt WA=2; in anderen Fällen gilt WA=0. Die Kennung wird dabei dazu verwendet, die Unterscheidung einer Triole zu erleichtern (),
WB: Hilfs-Kennung B für die Erkennung einer Triole; falls der Zählwert zu 32 bis 39 wird, besteht die Möglichkeit von /3. Falls zu Beginn eines Intervalls mit der Einheit eines Vierteltons der Zählwert 32 bis 30 ermittelt wird, gilt WB=1; falls der Zählwert zweimal aufeinanderfolgend ermittelt wird, gilt WB=2; in anderen Fällen gilt WB=0. Die Kennung wird dabei dazu verwendet, die Erkennung einer Triole () zu erleichtern.

Falls beispielsweise der Zählwert X=18 ermittelt wird, wird gemäß der Darstellung in Fig. 10(A) X<24 für einen Schritt bestimmt und es wird überprüft, ob der ermittelte Wert am Anfang des Intervalls einer Viertelnote besteht. Falls die Ermittlung "JA" ist, besteht die Möglichkeit einer Triole. Daraufhin wird WA auf "1" eingestellt und der Code für in die Speicherschaltung 6 eingespeichert. Wenn der ermittelte Wert nicht am Intervallanfang liegt und WA=1 gilt, treten Töne mit der Möglichkeit einer Triole zweimal aufeinanderfolgend auf. Daraufhin wird WA auf "2" eingestellt und der Code für eingespeichert (Weg ). In jedem dieser vorstehend genannten Fälle kann das Intervall bis zur Feststellung des letzten Tons nicht bestimmt werden, so daß daher die Einstellung von N nicht vorgenommen werden kann.

Die Verarbeitung " → (A)" bei dem Schritt bedeutet, daß der Code für in die durch die Adresse A bezeichnete Stelle in der Speicherschaltung 6 eingespeichert wird. In diesem Fall werden aus den Tondaten nur die Tonlängen- Daten b₀, b₁, b₂ und W verarbeitet, während die Tonintervall-Daten b₃ bis b₇ im vorangehenden Zustand beibehalten werden.

Ein Schritt bzw. "Ausgabe" stellt eine Verarbeitung dar, bei der die auf die vorangehend beschriebene Weise zusammengesetzten Codedaten b₀ bis b₇ und W über die Speicherschaltung 6 nach außen abgegeben werden. Zugleich wird die Adresse A um +1 aufgestuft.

Falls der ermittelte Wert nicht am Anfang des Intervalls vorliegt, (N/4≠0) und WA=0 gilt, wird daraus festgestellt, daß wenig Wahrscheinlichkeit für Daten bei X=18 besteht, die einen Ton einer Triole bilden; daher wird eine Verarbeitung ohne Berücksichtigung einer Triole ausgeführt (Weg ). In diesem Fall wird N immer auf irgendeinen der Werte eingestellt; falls es erforderlich ist, werden die Tonlängen-Daten in den Adressen A-1, A-2 geändert und in Aufeinanderfolge ausgegeben. Die an den Seiten der Routinevorgänge in dem Ablaufdiagramm angebrachten Notenzeichen zeigen an, daß durch die entsprechende Verarbeitungsroutine ermittelt wird, daß die Tonkombination dem durch das Notenzeichen dargestellten Muster entspricht. Diese Bestimmung beruht auf den Werten bei X und X-1.

Betrachtet man z. B. den vorstehend genannten Fall (X=18), so wird bei WB=0 dieser Ton als Abweichung von entweder oder bestimmt. Wenn X≧20 ist, wird die Einstell-Routine für ausgeführt ( ); wenn X<20 ist, wird die Routine für ausgeführt ( ). Wenn WB von 1 verschieden ist, besteht für die vorangehenden Tonlängen-Daten gleichfalls nur geringe Wahrscheinlichkeit zur Bildung eines Tons einer Triole, und zwar deshalb, weil bei der Einstellung WB auf "1" oder "2" der Zählwert X gemäß der Darstellung in der Tabelle 1 im Bereich von 32 bis 39 liegt und von dem Wert X<24 unterschieden ist. In diesem Fall muß daher der in der Adresse A-1 oder A-2 gespeicherte Tonlängen-Datenwert verändert werden. Das Kriterium für den veränderten Datenwert ist der Wert X bei der früheren Verarbeitung vor diesem Zeitpunkt, nämlich von X-1. Wenn im Falle dieses Beispiels (X=18) WB=1 gilt, wird das Programm auf einem Weg ausgeführt und nach dem Abstufen von A um 1 der Wert von X-1 geprüft. Wenn X größer oder gleich 36 ist, wird der um einen Ton vorangehende Ton als punktierter Achtelton bestimmt; wenn X<36 ist, ist der um einen Ton vorangehende Ton ein Achtelton . Darüber hinaus werden die Daten für X zu diesem Zeitpunkt in gleichartiger Weise in X≧20 oder X<20 eingeordnet, wodurch sie in irgendeines der vier Muster

eingegliedert und gespeichert werden.

Wenn bei diesem Beispiel der Programmablauf auf dem Weg →→ ausgeführt wird, wird WA auf "2" eingestellt. Das heißt, es wird eine Triole fertiggestellt, wenn im weiteren ein Wert 16≦X<24 eingegeben wird. Wenn der Wert 16≦X<24 tatsächlich eingegeben wird, wird über einen Weg die Triole abgespeichert und ausgegeben. Falls X kleiner als 16 ist und X-1 und X im Wert nahe zusammenliegen, wird daraus bestimmt, daß die vorangehenden beiden Werte richtig sind und die neuen Eingabedaten X eine Abweichung von einer Triole darstellen.

Falls jedoch X-1 größer als 20 ist, ist das Notenbild als vernünftiger zu beurteilen. Der vorstehend angeführte Programmweg ist in der Fig. 10(B) als Weg

gezeigt.

Obzwar Fig. 10(A) das Bestimmungsprogramm nur für einen Achtelton oder weniger zeigt, können Tonlängen-Codesignale für

nach gleichartigen Beurteilungsgesichtspunkten und unter Verarbeitung von einem Weg an usw. ermittelt werden.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel einer bei der Erfindung einsetzbaren Musiknoten-Anzeigeeinrichtung. In Fig. 11 bezeichnet 21 einen Bildsignal-Schreib/Lesespeicher zum Einschreiben und Auslesen von Daten aus der Codiereinrichtung oder dergleichen mittels eines Adressenabfragesignals einer Zeitgeberschaltung 22, wobei die Abbildungsstelle eines Zeichens auf einer Bildfläche einer Kathodenstrahlröhren- Anzeige bzw. eines Bildsichtgeräts 23 einer Adresse des Bildsignal-Schreib/Lesespeichers 21 entspricht. Die Bildfläche ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch 64 Horizontalzeichen ×4 Vertikalspalten gebildet. Fig. 12 zeigt den Lagezusammenhang zwischen der Adresse in dem Bildsignal-Schreib/Lesespeicher 21 und der Bildfläche. Die in den Adressen des Bildsignal-Schreib/Lesespeichers 21 gespeicherten Notendaten sind Notencodes, die der Anzahl aller Zeichen der Tonintervall-Daten (von dem höchsten Ton bis zu dem niedrigsten Ton) und den Tonlängen- Daten (von einem Sechzehntelton bis zu einem Ganzton) entsprechen. Wenn sich das Tonintervall zwischen dem oberen Bereichsdrittel und dem unteren Bereichsdrittel erstreckt, nehmen die Tonintervall-Codesignale 19 Formen an (wobei die Versetzungszeichen , nicht mit eingeschlossen sind), während die Tonlängen-Daten die acht Formen

annehmen. Falls demnach die Tonintervall-Codesignale fünf Bits und die Tonlängen-Codesignale drei Bits haben, können diese Codesignale durch Codesignale mit acht Bits gemäß der Darstellung in Fig. 14 gebildet werden.

Da für die Tonhöhen- bzw. Tonintervall-Codesignale fünf Bits vorgesehen sind, können maximal Codesignale für 32 Formeln eingesetzt werden, so daß daher für 19 Formen ein Spielraum übrig bleibt. Falls ein bestimmter Intervall-Code wie beispielsweise "0000" als Pausen-Code bestimmt wird, können verschiedenerlei Pausen durch die Kombination mit den Tonlängen-Codesignalen A₀, A₁ und A₂ dargestellt werden. Darüber hinaus können die restlichen Teile der Intervall- Daten zur Darstellung der Versetzungszeichen , , , der Notenschlüssel , der Abschnittslinie bzw. des Taktstrichs oder dergleichen herangezogen werden.

Die Notendaten machen einen Tonfolgenmuster-Wählcode von vier Bits als Datenwert des Bildsignal-Schreib/Lesespeichers erforderlich. Daher sind gemäß der Darstellung in Fig. 14 die Daten des Bildsignal-Schreib/Lesespeichers aus 12 Bits einschließlich des Tonfolgenmuster-Wählcodes mit vier Bits gebildet.

In Fig. 11 bezeichnet 24 einen Zeichen-Festspeicher. In dem Zeichen-Festspeicher 24 bilden die Notencodes der von dem Bildsignal-Schreib/Lesespeicher 21 her übertragenen Daten die Adressensignale, während auf den Adressensignalen beruhende Notenbilder als Bilddaten ausgegeben werden. Fig. 15 zeigt ein Beispiel eines Zeichens bei einer derartigen Verarbeitung. Wie aus Fig. 15 deutlich ersichtlich ist, ist ein Zeichen aus Punkten zusammengesetzt, die zu 10 Horizontalpunkten ×64 Vertikalpunkten angeordnet sind. Die im Bereich von 0 bis 63 liegende Nummer in Vertikalrichtung wird Zeilenadresse genannt, wobei die Abtastung in Aufeinanderfolge von oben her in zeitlichem Bezug auf die Bildabtastzeile vorgenommen wird. Die aus dem Bildsignal-Schreib/Lesespeicher 12 ausgegebenen Notencodes entsprechen der oberen Adresse des Zeichen- Festspeichers 24, während die von der Zeitgeberschaltung 22 ausgegebenen Zeilenadressen-Abtastsignale den unteren Adressen entsprechen.

Die Bilddaten aus dem Zeichen-Festspeicher 24 werden über eine Schaltstufe 25 (aus einer Gruppe von ODER-Gliedern) in eine Videosignal-Synthetisierschaltung 26 eingegeben. Die Videosignal-Synthetisierschaltung 26 setzt die Bilddaten aus dem Zeichen-Festspeicher 24 und Horizontal- und Vertikal-Synchronisiersignale aus der Zeitgeberschaltung 22 zusammen und gibt die zusammengesetzten Signale als serielle Daten in das Bildsichtgerät 23 ein, um damit die Notenbilddarstellung herbeizuführen.

Eine zusätzliche Notenaufreihungsschaltung 27 für die Darstellung einer Notenfolge weist einen zusätzlichen Bildsignal- Schreib/Lesespeicher 28, einen Subtrahierer 29 und einen zusätzlichen Festspeicher 30 auf. Der zusätzliche Bildsignal-Schreib/Lesespeicher 28 ist auf gleichartige Weise wie der Bildsignal-Schreib/Lesespeicher 21 mit 256 Worten ×6 Bits aufgebaut. An den Schreib/Lesespeicher 28 werden aus der Zeitgeberschaltung 22 Adressenabfragesignale angelegt, wobei die darauf beruhende Adressenzuordnung der gleichen Stelle der Bildfläche wie bei dem Bildsignal-Schreib/Lesespeicher 21 entspricht. Die einzugebenden Tonfolgen-Daten werden in Adressen für eine Notenfolgen- Darstellung eingeschrieben; der Maximalwert der Zeilenadresse (nämlich der Wert 63 bei diesem Ausführungsbeispiel) wird in eine Adresse ohne Notenfolgen-Darstellung eingeschrieben. Gemäß der Darstellung in Fig. 2(B) hängt die vertikale Lage eines Balkens für die Verbindung zweier aufeinanderfolgender Noten von der Höhe der Noten, nämlich von dem Tonintervall ab. Demgemäß werden die Verbindungsstelle betreffende Daten in den zusätzlichen Schreib/Lesespeicher als der Zeilenadresse entsprechende Vertikaladressendaten eingeschrieben.

Der Subtrahierer 29 nimmt die Vertikaladressendaten aus dem zusätzlichen Schreib/Lesespeicher, nämlich Höhendaten B und das Zeilenadressen-Signal R aus der Zeitgeberschaltung 22 auf. Die Daten R-B=S werden in den zusätzlichen Festspeicher 30 als Anfangsadresse für die Zeilenadresse eingegeben, um damit das Tonfolgen-Notenbild zu erzeugen.

Der zusätzliche Festspeicher 30 empfängt auch aus dem Bildsignal- Schreib/Lesespeicher 21 das Tonfolgenmuster-Wählcodesignal und gibt das Tonfolgen-Notenbild, das aufgrund der Zeilenadressendaten für die Erzeugung des Tonfolgen- Notenbilds und der Tonfolgen-Notenbild-Wähldaten der Lage auf fünf Zeilen eines Notenliniensystems entspricht, über die Schaltstufe 25 in die Videosignal-Synthetisierschaltung 26 ein.

Zur Erzeugung eines Tonfolgen-Notenbilds müssen alle folgenden Bedingungen erfüllt werden:

(a) Sechzehntel- oder Achteltöne treten zweifach in Aufeinanderfolge auf,
(b) im Falle aufeinanderfolgender Sechzehnteltöne ist der vorangehende Ton auf einem Intervall in der Größenordnung einer ungeraden Zahl in Einheiten eines Sechzehnteltons,
(c) im Falle aufeinanderfolgender Achteltöne ist gleichartig zu der Bedingung (b) der vorangehende Ton auf einem ersten Intervall in Einheiten eines Vierteltons,
(d) das Tonintervall zwischen zwei Tönen liegt innerhalb drei Abstufungen,
(e) die Höhe zweier Töne liegt auf der gleichen Seite in bezug auf eine dritte Linie (gleiche Fähnchenrichtung),
(f) der nachfolgende Ton ist nicht von einem Versetzungszeichen , , begleitet.

Gemäß den vorstehend genannten Bedingungen sind für die in dem zusätzlichen Festspeicher 30 zu speichernden Tonfolgen- Notenbilder 12 Formen erforderlich, wie sie in der Tabelle 3 aufgeführt sind. In der Tabelle 3 gibt "vorhergehend" an, daß der dem Tonfolgen-Notenbild entsprechende Ton der vorhergehende Ton ist (siehe Fig. 17(A), Adressenseite A₁), während "nachfolgend" angibt, daß der Ton der nachfolgende Ton ist (siehe Fig. 17(A), Adressenseite A₂).

Die einzelnen Tonfolgen-Notenbild-Wählcodes werden gemäß der Darstellung in der Tabelle 3 eingestellt. Die Tonfolgen- Notenbild-Wählcodes sind als obere Adressen in den Zeilenadressendaten definiert, die in dem zusätzlichen Festspeicher 30 gespeichert sind, und werden aus den oberen vier Bits der Ausgangssignale des Bildsignal-Schreib/Lesespeichers 21 geliefert. Die einzelnen Tonfolgen-Notenbilder gemäß der Tabelle 3 sind in Fig. 16 dargestellt.

Tabelle 3

Es wird nun die Funktionsweise der Einrichtung beschrieben.

Falls in einer externen Erkennungsschaltung oder dergleichen das Erfüllen der vorstehend genannten Bedingungen (a) bis (f) für die Tonfolgen-Darstellung ermittelt wird, werden in die Adresse des Bildsignal-/Schreib/Lesespeichers, an der die Tonfolgen-Darstellung notwendig ist, Notendaten für einen Viertelton anstelle eines Achteltons oder eines Sechzehnteltons eingeschrieben. Zugleich werden in die oberen vier Bits des Bildsignal-Schreib/Lesespeichers irgendwelche der in der Tabelle 3 aufgeführten Tonfolgen- Wähldaten eingeschrieben, wodurch das mit dem Viertelton- Notenbild zu überlagernde Tonfolge-Notenbild gewählt wird. Ferner werden in den zusätzlichen Bildsignal-Schreib/Lesespeicher Zeilenadressendaten zum Erzeugen des Tonfolge- Notenbilds eingeschrieben. Bei Fig. 17 wird beispielsweise unter der Annahme, daß das Notenbild der Adresse A₁ und A₂ des Bildsignal/Schreib/Lesespeichers 21 die in der Fig. 17(B) gezeigte Höhe hat, die mit dem Notenbild (B) zu überlagernde vordere Adresse (B1, B2) des zusätzlichen Festspeichers 30 so gewählt, daß B1=26 und B2=29 gilt. Dadurch wird das Darstellungsbild gemäß Fig. 17 (C) erzielt.

Das heißt, die Tonfolgen-Daten werden in den zusätzlichen Bildsignal- Schreib/Lesespeicher 28 derart eingeschrieben, daß das Ausgangssignal des zusätzlichen Bildsignal-Schreib/Lesespeichers bei der Adresse A1 zu 26 und das Ausgangssignal des zusätzlichen Bildsignal-Schreib/Lesespeichers bei der Adresse A₂ zu 29 wird. Das Ausgangssignal des zusätzlichen Bildsignal-Schreib/Lesespeichers wird in dem Subtrahierer 29 von den Zeilenadressendaten subtrahiert. Dadurch gilt bei der Adresse A₁: Zeilenadresse ≧26. Das Subtraktions-Ausgangssignal ist positiv und steigt in der Reihenfolge S=1, 2, 3, . . . an, sobald die Zeilenadresse ansteigt. Ferner gilt bei der Adresse A₂: Zeilenadresse ≧29. Das Subtraktions-Ausgangssignal ist positiv und steigt in der Aufeinanderfolge S=1, 2, 3, . . . an, sobald die Zeilenadresse ansteigt. Wenn das Subtraktions-Ausgangssignal S als Zeilenadressen-Datenwert des zusätzlichen Festspeichers 30 herangezogen wird, kann damit die Relativlage bezüglich des Grund-Zeichenfestspeicher- Musters des zusätzlichen Festspeichers 30 gesteuert werden.

Wenn das Subtraktions-Ausgangssignal negativ ist, gibt der zusätzliche Festspeicher 30 kein Muster bzw. Notenbild ab, so daß daher eine Ausgabe durch den zusätzlichen Festspeicher unter Verwendung des Übertragungsgangs C_o des Subtrahierers 29 gesperrt wird. Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird von dem zusätzlichen Bildsignal-Schreib/Lesespeicher bei der Adresse, die kein Tonfolgen-Notenbild abgibt, die maximale Zeilenadresse =63 nicht ausgegeben, so daß daher das Subtraktions-Ausgangssignal immer negativ ist und der zusätzliche Festspeicher kein Ausgangssignal abgibt.

Wenn gemäß der vorstehenden Beschreibung in den zusätzlichen Bildsignal-Schreib/Lesespeicher die Zeilenadressendaten zur Erzeugung des Tonfolgen-Notenbilds eingeschrieben werden und das von der Zeitgeberschaltung 22 abgegebene Schreib/Lesespeicher-Adressensignal einen vorbestimmten Wert annimmt, gibt der Bildsignal-Schreib/Lesespeicher 12 Notendaten für einen Viertelton und Tonfolgen-Notenbild- Wähldaten ab, während der zusätzliche Bildsignal- Schreib/Lesespeicher die Zeilenadressendaten für die Erzeugung des Tonfolgen-Notenbilds erzeugt, so daß daher der Zeichen-Festspeicher 24 das einem Viertelton entsprechende Tonfolgen-Notenbild erzeugt, wie es vorstehend beschrieben ist.

Wenn in der Videosignal-Synthetisierschaltung 26 die Summe aus jedem Bit der Ausgangssignale des Zeichen-Festspeichers 24 und dem entsprechenden Bit aus dem zusätzlichen Festspeicher 30 zusammengesetzt wird, werden ein Viertelton- Notenbild und das Tonfolgen-Notenbild überlagert, wodurch das in Fig. 17(C) gezeigte Tonfolgen-Notenbild erzielt wird.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist die erfindungsgemäße Einrichtung mit einer Speicherschaltung ausgestattet, wodurch die Glaubwürdigkeit von Tonlängen-Daten dadurch überprüft wird, daß auf den Zusammenhang aufeinanderfolgender Töne Bezug genommen wird, und die vernünftigsten Folgen von Tönen eingesetzt werden, so daß daher die Tasteneingabe durch das Drücken von Tasten zu einer Toneingabe codiert werden kann, die gut mit der Absicht eines Benützers übereinstimmt, und die Ermittlung einer Triole mit hoher Glaubwürdigkeit ausgeführt werden kann, wodurch die Anwendung bei elektronischen Musikinstrumenten wie einem "Synthesizer" möglich ist. Eine Musiknoten- Anzeigeeinrichtung, bei der die von der Tastatureingabe- Codiereinrichtung abgegebenen Noten-Signale herangezogen werden, kann unter einer vorgegebenen Bedingung aufeinanderfolgende Achtel- oder Sechzehnteltöne zu einer Tonfolge verbinden und das Tonfolgen-Notenbild anzeigen, wodurch die Anwendung bei einer klar lesbaren Notenbild- Darstellung auf dem Bildsichtgerät, nämlich einer Tonkompositions- Einrichtung mit einem Notenliniensystem möglich ist.

Claims

1. Einrichtung zum Erfassen und Codieren von Tönen, die mit einer Tastatur erzeugt werden,

- wobei die Zeitdauer der Tastenbetätigungen über einen Zähler erfaßt wird und die den Tondauern entsprechenden Zählraten in vorgegebene Zeitintervalle klassifiziert werden,
- wobei mindestens eines der vorgegebenen Zeitintervalle einem Ton einer Triole zugeordnet ist und
- wobei drei aufeinanderfolgende Töne als Triole klassifiziert werden, wenn die ersten beiden Tondauern in ein dieser Triole zugeordnetes Zeitintervall fallen und die dritte Tondauer ebenfalls in dieses oder in ein vorgegebenes größeres Zeitintervall fällt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (6, 13) zur Speicherung ermittelter Tonlängen-Daten.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Speichereinrichtung (6, 13) für Töne, deren Tondauer in ein einer Triole zugeordnetes Zeitintervall fallen, Kennungen gespeichert werden.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erfaßte Töne angezeigt werden.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung erfaßter Töne eine Musiknoten-Anzeigeeinrichtung vorhanden ist, die ein Bildsichtgerät (23), einen Zeichen-Festspeicher (24) und eine Schaltung aufweist, die abhängig von den Tonintervallen zwischen zwei aufeinanderfolgenden erfaßten Tönen Daten erzeugt, die zur Darstellung entsprechender Notenverbindungsmuster auf dem Bildsichtgerät (23) führen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (27) einen Bildsignal- Schreib/Lesespeicher (28) zum Einschreiben der Daten für die Notenverbindungsmuster, einen Subtrahierer (29) zum Subtrahieren des Ausgangssignals des Bildsignal-Schreib/Lesespeichers (28) von Adreßdaten einer Zeitgeberschaltung (22), die außerdem Adreßdaten für einen weiteren Bildsignal- Schreib/Lesespeicher (21) der Musiknoten-Anzeigeeinrichtung erzeugt, und einen weiteren Festspeicher für Notenverbindungsmuster aufweist, dem das Ausgangssignal (S) des Subtrahierers (29) als Festspeicher-Adreßdaten zuführbar ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Erfüllung aller folgender Beziehungen überprüft:

(a) Sechzehntel- oder Achtel-Töne treten aufeinanderfolgend zweifach auf,
(b) im Falle aufeinanderfolgender Sechzehntel-Töne liegt der vorangehende Ton in einem Intervall in der Größenordnung einer ungeraden Anzahl von Einheiten eines Sechzehntel-Tons,
(c) im Falle aufeinanderfolgender Achtel-Töne liegt der vorangehende Ton in einem ersten Intervall in Einheiten eines Viertel-Tons in gleicher Weise wie bei der Bedingung (b),
(d) der nachfolgende Ton ist nicht von einem Ver setzungszeichen , , begleitet,

wobei aufeinanderfolgende Noten, die die vorgenannten Bedingungen erfüllen, durch einen Balken miteinander verbunden werden.