DE3211993A1 - Elektronisches musikinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um das Abspielen von Akkorden mit einem elektronischen Musikinstrument zu ermöglichen, muß das elektronische Musikinstrument dazu fähig sein, zugleich eine Mehrzahl von Tönen zu erzeugen. Diesbezüglich ist es bekannt, ein elektronisches Musikinstrument mit einer Mehrzahl von Tonerzeugungs-Schaltkreisen vorzusehen und zu ermöglichen, daß eine Mehrzahl von vorgegebenen Tönen zugleich aus den betreffenden Tonerzeugungs-Schaltkreisen erzeugt werden, welche durch Spieltasten bestimmt werden, oder zu ermöglichen, daß ein einzelner Tonerzeugungs-Schaltkreis für eine Mehrzahl von Kanälen auf einer Multiplexbasis verwendet wird , und damit zugleich eine Mehrzahl von Tönen aus den zugehörigen Kanälen erzeugt werden. Beide Verfahren können ohne Schwierigkeiten in dem Fall verwendet werden, bei welchem eine Mehrzahl von Tönen mit derselben Klangfarbe erzeugt wird. Wo jedoch mindestens ein Ton aus einer Mehrzahl von Tönen sich von den übrigen Tönen in seiner Klangfarbe unter-

BtIRO 6.170 OHERURSI:!.* LINDENSTRASSE 10 TEL. 06171/56849 TELEX 4186343 real d

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SCHNEGGSTRASSE 3-S
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ZWEIGBÜRO S390 PASSAU LUDWIGSTRASSE 2 TEL. 0851/36616

scheidet, ergeben sich verschiedene Probleme. Im Falle des ersten Verfahrens ist es möglich,einfache Töne mit verschiedenen Klangfarben aus den zugehörigen Tonerzeuger-Schaltkreisen zu erzeugen. Nachteilig ist dabei jedoch, daß großer Hardwareaufwand erforderlich ist, welcher zu hohen Kosten führt. Auch ist es bei diesem Verfahren schwierig, ein kompaktes und preiswertes elektronisches Musikinstrument zu schaffen. Das zweite Verfahren erfordert in Vergleich mit dem ersten Verfahren weniger Hardware und Schaltungs-Bauteile und erlaubt einen kompakten Aufbau des Instrumentes. Wenn jedoch die Kanäle auf einer Multiplexbasis umgeschaltet werden, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Steuerung des Umschaltens von einer Klangfarbe zu einer anderen; es ist kein elektronisches Musikinstrument mit dem zweiten Verfahren und einer befriedigenden Leistungsfähigkeit bisher bekannt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, bei welchem ein Einzelton-Erzeuger-Schaltkreis für eine Mehrzahl von Kanälen auf Zeitmultiplexbasis verwendet wird, um eine Mehrzahl von Tönen aus den zugehörigen Kanälen zugleich zu erzeugen, und der ermöglicht, daß ein Ton mit vorgegebenen Eigenschaften selektiv für jeden Kanal erzielbar ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für ein elektronisches Musikinstrument eine Mehrzahl von Tönen zugleich für zugehörige Kanäle mittels eines Zeitmultiplexverfahrens erzeugt werden kann, und daß eine Kanal-Steuervorrichtung vorgesehen ist, mit welcher Kanäle derart gesteuert werden können, daß mindestens zwei Töne von unterschiedlicher Art selektiv für mindestens einen aus einer Mehrzahl von Kanälen, welche für Multiplexbetrieb vorgesehen sind, erzeugt werden können, und daß eine Tonerzeugungsvorrichtuno vorgesehen ist, mit welcher Töne

mit Eigenschaften erzeugbar sind, welche den zugehörigen Kanälen in einem Zeitmultiplexverfahren zugeordnet sind, welches auf der Steuerung der Kanalsteuervorrichtung beruht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer AusfUhrungsformen anhand der Zeichnung.

Darin zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm mit einem LSI-Baustein und externen Bauteilen, die in einer Ausführungsform der Erfindung Verwendung finden; 15

Fig. 2A-1

bis 2C-2 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm einer Tonerzeugungs-Schaltung in dem LSI-Baustein gemäß Fig. 1;
20

Fig. 3 eine Ansicht der gegenseitigen Anordnung der Fig. 2A-1 bis 2C-2;

Fig. 4 ein Schaltkreisdiagramm einer Hüllkurven-Wellenform eines erzeugten Tones;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der Ausführungsform nach Fig. 1; und

Fig. 6

und 7 Blockdiagramme zur Darstellung von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt.Ein LSI-Baustein weist eine als Tonerzeugungs-Tei !.schaltung 2 bezeichnete Tonerzeugungs-Steuervorrichtung und eine Steuer-Teilschaltung 3, beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU), auf'. Der

Baustein 1 ist mit einem Keyboard oder einer Tastenfeld-Anordnung 4 und einem Abspielspeicher 5, beispielsweise einem RAM, über Busleitungen B1 und B2 verbunden. Die Steuer-Teilschaltung 3 ist mit der Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 über einen Datenbus Di und einen Steuerbus C1 verbunden. Über die Busleitung B1 erzeugt die Steuer-Teilschaltung 3 verschiedene Signale, beispielsweise Signale zur Abtastung der Tastenschalter in der Tastenfeldanordnung 4 und zur Abtastung von externen Schaltern, TO Adressignale für den Abspielspeicher 5 und Lese/Schreib-Steuersignale. Über die Busleitung B2 empfängt die Steuer-Teilschaltung 3 Signale von den Tastenschaltern und den externen Schaltern und Daten aus dem Abspielspeicher

Die Tastenfeldanordnung 4 wird von dem Spieler für die gewünschte Hauptvorführung per Hand betätigt. Die in dem Abspielspeicher 5 abgespeicherten Daten werden zur Erzielung von Automatikspiel verv/endet. Die größte Datenmenge in dem Abspielspeicher 5 sind 4-Kanal-Daten, wobei jeder Kanal einen von einen Akkord festlegenden Tönen darstellt. Der Abspielspeicher 5 besteht aus einem RAM oder einem ROM.

Das Musikinstrument gemäß Fig. 1 weist weiterhin eine Mehrzahl von Schaltern auf, die selektiv betätigt werden und dadurch eine Klangfarbe von Musiktönen bestimmen, die entsprechend Signalen erzeugt werden, welche durch Niederdrücken der Tastenschalter und der aus dem Abspielspeicher 5 ausgelesenen Daten erzeugt werden. Somit vermag das Musikinstrument Töne mit der Klangfarbe zu erzeugen, die der Spieler auswählt. Das Musikinstrument weist weiterhin Schalter auf, die dadurch betätigt werden,, daß Tastenschalter der Tastenfeld-Anordnung 4 und Adressen des Abspielspeichers 5 fünf Kanälen im Zeitmultiplexverfahren zugewiesen werden. Durch das Zeitmultiplexverfahren, welches weiter unten beschrieben wird, kann das Musikinstrument zugleich vier Töne entsprechend den Ausgangssignalen der Tastenfeldanordnung 4 und entsprechend den Daten aus

dem Abspielspeicher 5 erzeugen.

Die Steuer-Teilschaltung 3 legt über die Busleitungen Bl und B2 Daten an die Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 an, mit welchen die Teilschaltung 2 angewiesen wird, einen musikalischen Ton mit einer ausgewählten Klangfarbe zu erzeugen. Der Datenbus D1 , v/elcher die Steuer-Teilschaltung 3 mit der Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 verbindet, ist ein bidirektionaler Datenbus mit einer Wortbreite von 4

]0 Bit, und der Steuerbus C1, der auch die Teilschaltung 3 mit der Teilschaltung 2 verbindet, besteht aus einer unidirektionalen Leitungsanordnung und legt Daten von der Teilschaltung 3 an die Teilschaltung 2 an, nicht jedoch umgekehrt. Die Ausgangssignale aus der Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 werden über die Busleitung B3 an einen externen D/A-Wandler angelegt.

Anhand von Fig. 2A-1 bis 2C-2 wird die Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 im einzelnen beschrieben. Dabei zeigen die Fig. 2A-1 bis 2C-2 verschiedene Teile der Teilschaltung 2, und Fig. 3 stellt die gegenseitige Anordnung dieser Teile zueinander dar.

Die Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 besteht im wesentlichen aus zehn Blöcken, wie es in Fig. 2A-1 bis 2C-2 dargestellt ist. Die Funktion der einzelnen Blöcke wird im folgenden kurz erläutert. Eine als Tonleiter-Takt-Erzeugungsvorrichtung ausgebildete Tonleiter-Takterzeugungsschaltung 10,welche ein Taktsignal für die Töne einer Tonleiter jeder Oktave und einen Tonleitertakt SC CLK als Referenzsignal erzeugt,kann unter dessen Steuerung ein Ton einer zugeordneten Tonhöhe erzeugen. Die Tonleiter-Takterzeugungsschaltung 10 wird im Multiplexbetrieb für vier Kanäle betrieben.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 20 ist eine Wellenform-Schrittzählerschaltung, die entsprechend dem Tonleiter-Takt SC CLK aus der Tonleiter-Takterzeugungsschaltung 10 aufwärts zählt und ihren Inhalt an eine Wellenform-RAM-

Schaltung 30 anlegt. Die Welleriform-Schrittzähler-Schaltung 20 wird auch im Zeitmultiplexbetrieb für vier Kanäle betrieben.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 30 ist die obenerwähnte Wellenform-RAM-Schaltung, die eine Ton-Wellenform in 16 Stufen unterteilt und Differenzwerte der Wellenformamplitude für die einzelnen Stufen abspeichert. Wie weiter unten im einzelnen beschrieben, speichert die Wellenform-RAM-Schaltung 30 zwei verschiedene Wellenformen, die Hauptwellenform MAIN und die Nebenwellenform SUB ab und erzeugt selektiv den Differenzwert für beide Wellenformen für jeden Kanal.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 40 ist eine Kanal-Steuerschaltung, welche die von jedem der vier Kanäle erzeugten Töne dadurch steuert, daß entweder eine oder zwei unterschiedliche Toncharakteristiken eingestellt werden. Die Kanal-Steuerschaltung 40 erzeugt ein Steuersignal MAIN/ SUB und Takte φΜ und (J)S für jeden Kanal.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 50 ist eine ADSR-Registerschaltung, eine Amplitudenverlaufs-Registerschaltung, bei welcher zwei verschiedene Arten von Hüllkurvendaten (MAIN und SUB) gespeichert werden. Beide Hüllkurven-Daten v/erden für jeden Kanal entsprechend dem Steuersignal MAIN/SUB aus der Kanal-Steuerschaltung 40 ausgewählt.

Ein Block mit einer Hüllkurven-Takt-Erzeugervorrichtung wird als HUIlkurven-Takterzeugerschaltung 60 bezeichnet, welche einen Hüllkurven-Takt an eine Hüllkurven-Zählerschaltung 70 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf der Grundlage der Hüllkurven-Daten aus der ADSR-Registerschaltung 50 anlegt,- Die Hüllkurven-Takterzeuger-Schaltung 60 wird auch im Zeitmultiplexbetrieb für vier Kanäle betrieben. Ein Block mit dem Bezugszeichen 70 ist die obenerwähnte Hüllkurven-Zählerschaltung, die unter der Steuerung des HUllkurven-Taktes ENV CLK, welcher aus der Ilüllkurven-Takterzeugerschaltung

60 angelegt wird, einen Zählbetrieb bewirkt. Die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 überträgt ein Hüllkurven-Datenwort mit 5 Bit Breite zu einer Multiplizierschaltung 50 und legt ihren Inhalt an eine Statusregisterschaltung 80 an, in welcher der Hüllkurvenzustand abgespeichert wird. Weiterhin wird ein Hüllkurven-Carrysignal ENVc'o zum erneuten Laden des Zustandes in die HUllkurven-Zustandsschaltung, die Statusregisterschaltung 80, übertragen. Die Hüllkurven-Zustandsschaltung oder Hüllkurven-Zählschaltung 70 wird im Zeitmultiplex-Betrieb für vier Kanäle betrieben.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 80 ist die obenerwähnte Statusregisterschaltung, mit welcher Hüllkurven-Zustandsdaten abgespeichert sind, und die die Steuerung der Auswähldaten aus der ADSR-Registerschaltung 50 entsprechend den abgespeicherten Daten und auch die Steuerung des Beginns und des Endes der Erzeugung von Musikklang bewirkt. Die Status-Registerschaltung 80 wird auch im Zeitmultiplexbetrieb für vier Kanäle betrieben. Ein Block mit dem Bezugszeichen 90 ist die obenerwähnte Multiplizierschaltung, welche die Wellenform-Differenzwert-Daten-, welche aus der Wellenform-RAM-Schaltung 30 erzeugt werden, und die Hüllkurvendaten, welche aus der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 erzeugt werden, miteinander multipliziert und die sich ergebenden Daten zu einer als Akkumulatorschaltung 100 bezeichneten Akkumuliervorrichtung überträgt.

In der Akkumulatorschaltung 100 werden hüllkurven-gesteuerte Wellenform-Differenzwert-Daten datenverabeitungsmäßig akkumuliert, um Amplitudenwertdaten an jedem Abtastpunkt der Wellenform zu erhalten. Der Ausgangsanschluß der Akkumulatorschaltung 100 ist über eine Busleitung B3 an einen externen D/A-Wandler angelegt. Um externe Steuerung der Variation des Klang-Lautstärkeverhältnisses von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen (MAIN und SUB) zu ermöglichen, und auch, um die Steuerung des Einschaltens eines externen Filters als einen analogen Schaltkreis

für einen der beiden unterschiedlichen Arten von Tönen zu erlauben, ist die Akkumulatorschaltung 100 derart ausgelegt, daß Alternativdaten für die Wellenformamplitude der zwei Arten dadurch erzeugbar sind, daß die einzelnen Zeitabschnitte in dem Zeitmultiplexverfahren für die vier Kanäle in zwei Abschnitte unterteilt werden.

Somit wird mit dem Schaltkreisaufbau dieser Ausführungsform das Abspielen mit dem Tastenfeld 4 oder durch den Abspielspeicher 5 durch das Zeitmultiplexverfahren für die vier Kanäle derart verwirklicht, daß Töne mit "MAIN"-Eigenschaften in einigen der vier Kanäle und Töne mit "SUB"-Eigenschaften in den anderen Kanälen erzeugbar sind. Durch Darstellung der MAIN-Seite mit "1"-Daten und der SUB-Seite durch "O"-Daten ist es beispielsweise möglich, für die Zuordnung der vier Kanäle zu den Tönen mit MAIN-Eigenschaften und den Tönenmit SUB-Eigenschaften eine Kontrolle bzw. der Steuerung zu erzielen.

MAIN und SUB können die Melodietöne und Begleitungstöne bzw. die Automatikspiel-Töne und Handspiel-Töne sein. Durch Anordnung der Steuer-Teilschaltung 3 zur Steuerung der Art des Abspielens können allgemein zwei unterschiedliche Arten von Tönen in einer beliebigen gewünschten Weise in den vier Kanälen erzeugt werden,und somit kann eine sehr hohe Flexibilität und Vielfalt erreicht werden.

Im folgenden wird der Aufbau der einzelnen Teilschaltungen bzw. Blocks im einzelnen beschrieben. 30

Zunächst wird die Tonleiter-Takterzeugungsschaltung 10 beschrieben.

Die Tonleiter-Takterzeugungschaltung 10 weist ein Register für die Abspeicherung des Codes der einzelnen Töne der Tonleiter ein Tonleitercode-od.Statusregister 10-1 und ein Oktavencode-Register 10-2 auf. Die Register 10-1 und 10-2 bestehen aus Schieberegistern, welche Schiebedaten unter

♦ · β tt 0 «

Steuerung eines Taktes φ , dessen Verlauf bei (a) in Fig. dargestellt ist, schieben. Das Tonleitercode-Register 10-1 bewirkt Parallelschieben in vier Stufen mit einer Wortbreite von 4 Bit, und das Oktavencode-Register 10-2 bewirkt Parallelschieben in vier Stufen mit einer Wortbreite von 3 Bit.

Tabelle

Kanal	Anzahl der Töne mit MAIN-Eigen- schaften	Anzahl der Töne mit SUB- Eigenschaften
12 3 4	0	4
0 0 0 0	1	3
10 0 0 0 10 0 0 0 10 0 0 0 1	2	2
110 0 10 10 10 0 1 0 110 0 10 1 0 0 11	3	1
1110 10 11 110 1 0 111	4	0
1111

Das Verhältnis zwischen dem Tonleitercode, welcher in dem Tonleitercode-Register 10-1 abgespeichert ist und der Tonleiter und das Verhältnis zwischen dem Oktavencode» welcher in dem Oktavencode-Register 10-2 abgespeichert ist,

1 und der Oktave ist in den Tabellen 2 und 3 dargestellt

Tabelle

Tonleitercode	Töne der Tonleiter
8 4 2 1
0 0 0 0	C
0 0 0 1	C*
0 0 10	D
0 0 11	D*1
0 10 0	E
0 10 1	F
0 110	F#
0 111	G
10 0 0	G#
10 0 1	A
10 10	A*
10 11	H
1111	Sondercode

Tabelle

Oktavencode	2	1	Oktave
4	0	0
0	0	1	erste Oktave
0	1	0	zweite Oktave
0	1	1	dritte Oktave
0	0	0,	vierte Oktave
1	0	1	fünfte Oktave .
1	1	0	sechste Oktave
1	1	1	siebte Oktave
1	achte Oktave

In Tabelle 2 hat der Sondercode "1111 " eine Funktion für das Stoppen des Ausgangs des Tonleiter-Taktes SC CLK, d.h., der Spezial- oder Sondercode "1111 " wird in dem Fall angelegt, wenn kein Ton aus dem entsprechenden Kanal erzeugt wird.

In das Tonleitercode-Register 10-1 werden 4-bit-breite Tonleitercodes aus der Steuer-Teilschaltung 3 über den Datenbus B1 geladen. Der 4-bit-breite Code wird über Logik-Schaltungen zum Sperren der Übertragung durch Übertragungsgatter G10-1 bis G10-4 an die Eingangsanschlüsse des Tonleitercode-Registers 10-1 angelegt. Die Übertragungsgatter G10-1 bis G10-4-und alle andren als Übertragungsgatter bezeichneten Logikschaltungen zur EIN/AUS-Steuerung des Datendurchganges-werden aktiviert, d.h. durchgeschaltet, wenn eine Steuerspannung mit einem hohen Pegel - einem logischen Pegel "1" -angelegt wird. Wenn somit ein Steuersignal SCW, welches von der Steuer-Teilschaltung 3 an den Steuerbus Cl angelegt wird, welcher sich üblicherweise wie alle anderen Steuersignale auf einem logischen Pegel "1" befindet, zu einem logischen Pegel "0" übergeht, wird der Ausgang der NICHT-UND-Logik NAND10-1 zu logisch "1", woraufhin die Übertragungsgatter G10-1 bis G10-4, wie oben erwähnt, aktiviert werden.

Unterdessen sind Übertragungsgatter G10-5 bis G10-8 zu diesem Zeitpunkt gesperrt, und ein neuer Inhalt wird in das Tonleitercode-Register 10-1 als Tonleitercode eingeschrieben, welcher grundsätzlich von dem Ausgangsanschluß des Tonleitercode-Registers 10-1 zu dessen Eingangsanschluß zurückgeschleift wird. Jeder Kanal wird mit je einem Zeitsteuersignal ti bis t4, die in Fig. 5 unter (g) bis (j) dargestellt sind, synchronisiert, und der Inhalt des Tonleitercode-Registers 10-1 wird erneut zu dem Zeitpunkt eines ausgewählten-Kanales entsprechend einem der von der Steuer-Teilschaltung 3 erzeugten Zeitsteuersignale ti bis t4 geladen.

Ein Steuersignal SCR wird an die NICHT-UND-Logik NAND10-1 von der Steuer-Teilschaltung 3 über den Steuerbus B1 angelegt. Wenn das Steuersignal SCR zu logisch "0" wird, werden die Ubertragungsgatter G10-1 bis G10-4 durchgeschaltet, und der Tonleitercode-Ausgangsdatenwert aus dem Tonleitercode-Register 10-1 wird über den Datenbus D1 an die Steuer-Teilschaltung 3 angelegt. Der Inhalt des Tonleitercode-Register 10-1 wird somit in der Steuer-Teilschaltung 3 bewertet.

Vie auch bei dem Tonleitercode-Register 10-1 werden auch an das Oktavencode-Register 10-2 Oktavencodes aus der Steuer-Teilschaltung 3 angelegt und in das Register 10-2 geladen, und der Inhalt des Oktavencode-Registers 10-1 kann ebenso ausgelesen werden und an die Steuer-Teilschaltung über den Datenbus D1 angelegt werden.

Übertragungsgatter G10-9 bis G10-11 sind mit Leitungen mit den Wertigkeiten "1", "2" und "4" des Datenbus D1 verbunden. Beim Auftreten eines Steuersignales OCW oder beim Auftreten eines Steuersignales OCR wird der Ausgangsanschluß einer NICHT-UND-Logik NAND10-2 zu logisch "1", um die Steuerung des Eingangs und Ausgangs entsprechend dem Oktavencode-Register 10-2 zu ermöglichen. Ubertragungsgatter G10-12 bis G10-14 werden gesperrt, wenn ein Steuersignal OCW, das sich normalerweise auf einem logischen Pegel "1" befindet, zu logisch "0" wird und die Rückkopplungsschleife oder Registerspur unterbricht, so daß ein neuer Oktavencode über die Ubertragungsgatter G10-9 bis G10-11 eingegeben wird.

Der Inhalt des Tonleitercode-Registers 10-1 und des Oktavencode-Registers 10-2 wird an den Tonleiter-Taktgenerator 10-3 angelegt. Der Tonleiter-Taktgenerator 10-3 kann in einem bekannten Aufbau ausgeführt sein. Beispielsweise ist in der US-amerikanischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 20749 mit dem Titel"Tone Waveform Setting System in Electronic Musical Instrument", also etwa "Ton-

—46-

] Wellenform-Einstellanlage in elektronischen Musikinstrumenten", die am 15- März 1979 durch den Anmelder der vorliegenden Anmeldung angemeldet wurde, ein detaillierter Schaltkreisaufbau vorgeschlagen worden, welcher dem Tonc leiter-Taktgenerator 10-3 ähnlich ist. Im einzelnen weist der Tonleiter-Taktgenerator 10-3 ein Schieberegister mit vier Kanälen, einen. Matrixschaltkreis (ROM)^ in welchem die Additionszahl entsprechend einem Tonleitercode und einem. Oktavencode ausgewählt wird, eine Addierschaltung

^q und weiteres auf. Der Tonleiter-Taktgenerator 10-3 erzeugt einen Tonleitertakt SC CLIC entsprechend dem Tonleitercode und dem Oktavencode für jeden Kanal. Der Tonleitertakt SC CLK wird über eine UND-Logik AND10-1 an die Wellenform-Schrittzählerschaltung 20, die Multiplizierschaltung 90 und die Akkumulatorschaltung 100 angelegt. An einen Eingangsanschluß der UND-Logik AND10-1 v/ird das Ausgangssignal einer NICHT-UND-Logik NAND10-3 angelegt. Der logische Wert dieses Ausgangssignales wird beim Auftreten des obenerwähnten Sondercodes "1111" zu logisch "0". Wenn somit der Sondercode nicht an das Tonleitercode-Register 10-1 angelegt wird, erzeugt die UND-Logik AND10-1 den Tonleiter-Takt SC CLK, der von der Tonleiter-Takterzeugungsschaltung oder dem Tonleiter-Taktgenerator 10-3 angelegt wird.

Der Tonleiter-Takt SC CLK ist ein Takt mit einer Frequenz)., die für jede Tonhöhe vorgegeben ist, und die Zeitdauer entsprechend 16 Taktimpulsen dieses Taktes entspricht der Zeitdauer der betreffenden Tonhöhe. Somit unterscheidet sich im Falle der temperierten Tonleiter die Frequenz des Taktes SC CLK je um—/if zwischen Halbtönen.

Im folgenden ist die Wellenform-Schrittzählerschaltung beschrieben:
35

Die Wellenform-Schrittzählerschaltung 20 weist ein Stufenregister oder Wellenform-Schrittregister 20-1 und einen Halbaddierer 20-2 auf, der die Weiterführung des Inhalts

der Schaltung 20, der Schritt- oder Stufendaten, bewirken soll. Das Wellenform-Schrittregister 20-1 besteht aus einem Schieberegister, das Daten unter der Steuerung des Taktes φ , der in Fig. 5 unter (a) dargestellt ist, schiebt. Damit wird ein Parallelschieben in vier Stufen mit einer Datenbreite von 4 Bit ermöglicht. Das Wellenform-Schrittregister 20-1 legt die Adresse der Wellenform-RAM-Schaltung 30 in 16 Schritten oder Stufen von "0" bis "15" fest.

IQ Sein Inhalt wird weitergeschaltet, wenn der Tonleitertakt SC CLK von der Tonleiter-Takterzeugungsschaltung an den Eingangsanschluß Cin für das Carrybit des Halbaddierers 20-2 angelegt wird.

Ein Steuersignal STW und ein Steuersignal STR werden von der Steuerschaltung 3 an die Wellenform-Schrittzählerschaltung 20 über den Steuerbus C1 angelegt. Das Steuersignal STW ist normalerweise auf einem logischen Pegel "1". Während eine Registerspur gebildet ist und die Schrittdaten aus dem Ausgangsanschluß des Wellenform-Schrittregisters 20-1 zu dem Halbaddierer 20-2 über die Übertragungsgatter G20-1 bis G20-4 geleitet werden, wenn das Steuersignal STW als Signal mit dem logischen Pegel "0" eingestellt ist, werden die Übertragungslogiken G20-1 bis G20-4 gesperrt, während die Übertragungslogiken G2O-5 bis G2O-8, die mit einer NICHT-UND-Logik NAND20-1 verbunden sind, durchgeschaltet werden. Somit kann ein Datenwort mit 4 Bit Länge, welches aus der Steuer-Teilschaltung 3 über den Datenbus D1 angelegt wird, als Schrittdatum der Wellenform eingeschrieben werden. In diesem Fall kann die Steuer-Teilschaltung 3 die Steuerung betreffend die Auswahl eines der Kanäle entsprechend dem Zeitverlauf

der Zeitsteuersignale ti bis t4 bewirken, welche in Fig. 5 bei (g) bis (j) dargestellt sind.

Das Steuersignal STr ist normalerweise auf einem logischen pegel "1". V/enn dieses Signal zu "0" wird, werden die Übertragungsgatter G2O-5 bis G20-8 durchgeschaltet, wo-

B tr e α φ ig

durch die Schrittdaten von dem Wellenform-Schrittregister 20-1 über den Datenbus D1 zu der Steuer-Teilschaltung 3 übertragen werden, so· daß die Steuer-Teilschaltung 3 den Schritt des gekennzeichneten bzw. bestimmten Kanales bewerten kann.

Im folgenden ist die Wellenform-RAM-Schaltung 30 dargestellt.

Die Wellenform-Speicher- oder Wellenform-RAM-Schaltung weist einen Wellenformspeicher 30-1 auf. An den Wellenformspeicher 30-1 werden Differenzwerte von zwei verschiedenen Wellenformen, MAIN und SUB, in 16 Schritten angelegt, wobei ein Schritt durch 3 Bits ausgedrückt ist.

Auch werden Daten entsprechend den Schrittdaten "0" bis "15", welche aus den Ausgangsanschlüssen des Wellenform-Schrittregisters 20-1 erzeugt werden, und das Signal MAIN/ SUB aus der Kanalsteuerschaltung 40 von dem Wellenformspeicher 30-1 ausgelesen.

Im einzelnen weist der Wellenformspeicher 30-1 eine Kapazität von 96 Bits auf, nämlich 2 Bit für die unterschiedlichen Arten von Tönen mal 16 Bit für die Schritte mal 3 Bit, und der Wellenformspeicher 30-1 weist weiterhin Adresseneingangsanschlüsse A1 bis A4, einen Anschluß MAIN/ SUB, Dateneingangsanschlüsse 11 bis 13 und einen Lese/ Schreib-Eingangsanschluß R/W auf.

Um eine vorgegebene Wellenform aus der Steuer-Teilschaltung 3 in den Wellenformspeicher 30-1 zu schreiben, werden die betreffenden Daten an die Dateneingangsanschlüsse 11 bis 13 über die Leitungen mit den Wertigkeiten "1", "2" und "4" des Datenbus D1 angelegt. Wenn das Steuersignal R/W auf einen logischen Pegel "0" eingestellt ist, wird die obenerwähnte Wellenform in einen Wellenformbereich eingeschrieben, dessen Adresse durch das Wellenform-Schrittregister 20-1 festgelegt ist, und der durch das Signal MAIN/SUB ausgewählt wird, welches aus der Kanalsteuer-

schaltung 40, wie weiter unten beschrieben, angelegt wird.

Für das Schreiben von vorgegebenen Daten in den Wellenformspeicher 30-1 können Daten entsprechend den Steuer-Signalen STW und M/SW von der Steuer-Teilschaltung 3 zurückgeschrieben werden, und die Daten aus dem Datenbus D1, beispielsweise zur Festlegung eines Adressbereiches, in welchem der Inhalt des.Wellenform-Schrittregisters 20-1 oder der Inhalt eines Klangfarben-Steuerregisters 40-1 in der Kanalsteuerschaltung 40 einzuschreiben ist, und Adressen des Wellenformspeichers 30-1 können nacheinander durch diese Daten festgelegt werden.

Die Daten, die auf diese Weise für jeden Schritt eingeschrieben werden, bestehen aus 3 Bits wi bis w3. Das erste und das zweite Bit w1 und w2 dieser Bits stellen den Differenzwert der Wellenform dar, und das dritte Bit w3 stellt das Vorzeichen (+/-) dar. Wie es in Tabelle 4 dargestellt ist, werden ¹¹O", "1", "2" und "4" durch entsprechende Kombinationen der ersten und zweiten Bits w1 und w2 bestimmt.

Tabelle 4

W1	W2	Daten
0	0	0
0	1	1
1	0	2
1	1	4

Von den Wellenform-Differenzwert-Daten, die in der obenbeschriebenen Weise eingeschrieben worden sind, werden Daten entsprechend Adressen nacheinander ausgelesen, welche durch die Schrittdaten der Wellenform, welche aus dem Wellenform-Schrittregister 20-1 erzeugt werden, und

OL I I

durch das Signal MAIN/SUB festgelegt werden, welches aus dem Klangfarben-Steuerregister 40-1 erzeugt wird.

Im folgenden wird die Kanalsteuerschaltung 40 beschrieben,

Die Kanalsteuerschaltung 40 weist das obenerwähnte Klangfarben-Steuerregister 40-1 auf. Das Klangfarben-Steuerregister 40-1 besteht aus einem Schieberegister, das Daten unter der Steuerung des Taktes^ , der bei (a) in Fig. 5 dargestellt ist, schiebt. Der Schiebevorgang erfolgt in vier Stufen mit einer Kapazität von einem Bit.

Das Klangfarben-Steuerregister 40-1 legt die MAIN-Eigenschaften fest, wenn sein Inhalt den logischen Wert "1" hat, während die SUB-Eigenschaften durch das Steuerregister 40-1 festgelegt werden, wenn sein Inhalt den logischen Wert "0" aufweist. Beim Überschreiben des Inhalts des Klangfarben-Steuerregisters 40-1 werden die betreffenden Daten zu der Leitung des Datenbus D1 mit der Wertigkeit "1" übertragen, und das Steuersignal M/SW wird als Signal mit einem logischen Pegel "0" von dem Steuerbus C1 erzeugt.

Das obenerwähnte Steuersignal M/SW wird an die NICHT-UND-Logik NAND 40-1 angelegt, um das Ubertragungsgatter G40-1 zu aktivieren, während ein Ubertragungsgatter G40-2 in der Registerspur für das Klangfarben-Steuerregister 40-1 zu sperren ist. Somit, könne»η die zu dem Datenbus D1 übertragenen Daten in das Klangfarben-Steuerregister 40-1 eingeschrieben werden. In diesem Falle kann die Steuer-Teilschaltung 3 die einzelnen Kanäle entsprechend den Zeitsignalen festlegen, die bei (g) bis (j) in Fig. 5 dargestellt sind, so daß jeder Kanal identifiziert werden kann.

Weiterhin kann die Steuer-Teilschaltung 3 Daten für MAIN/ SUB auslesen, welche in das Klangfarben-Steuerregister 40-1 mittels Einstellung des Steuersignales M/SR auf den logischen Pegel "0" geschrieben wurden und das Ausgangssignal kann auf der Leitung des Datenbuses D1 mit der Wertigkeit

"1" erhalten werden.

Im folgenden wird der Fall beschrieben, wenn Daten, wie in Tabelle 5 dargestellt, in das Klangfarben-Steuerregister 40-1 geschrieben werden.

Tabelle 5

Kanal	Daten	MAIN/SUB
1	0	SUB
2	1	MAIN
3	1	MAIN
4	1	MAIN

In diesem Falle weist das Signal MAIN/SUB, welches in dem Klangfarben-Steuerregister 40-1 erzeugt wird, einen Verlauf auf, wie er in Fig. 5 bei (b) dargestellt ist. Dieses Signal wird an den Adressenanschluß MAIN/SUB des Wellenformspeichers 30-1 angelegt und ebenso auch an eine UND-Logik AND40-1 in der Kanalsteuerschaltung 40, jeweils direkt, und auch über einen Inverter 140-1 an eine UND-Logik AND40-2. Weiterhin wird es an weiter unten beschriebene Teilschaltungen angelegt. Das Steuersignal MAIN/SUB wird ferner an die ADSR-Registerschaltung 50 angelegt. Die UND-Logiken AND40-1 und AND40-2, die oben erwähnt wurden, werden mit dem Referenztakt ψ versorgt, der bei (a) in Fig. 5 dargestellt ist·, und die UND-Logik AND40-1 erzeugt den Takt φΜ, wie er in (c) in Fig. 5 dargestellt ist, während die UND-Logik AND40-2 einen Takt (|>S erzeugt, wie er in.(d) in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Takte φ Μ und <j>S werden an die Akkumulatorschaltung 100 und andere, weiter unten zu beschreibende Teilschaltungen angelegt.

Im folgenden wird die ADSR-Registerschaltung 50 beschrieben:

Die ADSR-Registerschaltung 50 weist Zwischenspeicher 50-1 und 50-2 zur Speicherung der Einsatz-Taktauswahldaten, welche die Zeitdauer des Ton-Einsatzes bestimmen, sowie Zwischenspeicher 50-3 und 50-4 zur Abspeicherung der Abkling-Takt-Auswahldaten, welche die Dauer des Abklingens eines Tones bestimmen, sowie Zwischenspeicher 50-5 und 50-6 zur Abspeicherung der Auskling-Takt-Auswahldaten, welche die Zeitdauer für das Ausklingen eines Tones bestimmen, und die Zwischenspeicher 50-7 und 5o-8 zur Abspeicherung der Haltepegel-Daten auf, welche den Haltepegel eines Tones bestimmen.

Von den zwei unterschiedlichen Arten von Tönen MAIN und SUB sind die MAIN-Tondaten in den Zwischenspeichern 50-1, 50-3, 50-5 und 50-7 abgespeichert, während die SUB-Tondaten in den Zwischenspeichern 50-2, 50-4, 50-6 und 50-8 abgespeichert sind.

Diese Daten bestimmen die Form der Einhüllenden oder Hüllkurven-Wellenform, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Im einzelnen bestimmen die Einsatz-Takt-Auswahldaten, welche in den Zwischenspeichern 50-1 und 50-2 abgespeichert sind, die Einsatz-Zeitdauer von dem Beginn der Klangerzeugung bis zu dem Augenblick, wenn der maximale Pegel erreicht wird, die Abkling-Takt-Auswahldaten, die in den Zwischenspeichern 50-3 und 50-4 abgespeichert sind, bestimmen die Zeitdauer des Abklingens von dem Erreichen des maximalen Pegels bis zum Erreichen eines Haltepegels, und die Auskling-Takt-Auswahldaten, die in den Zwischenspeichern 50-5 und 50-6 gespeichert sind, bestimmen die Zeitdauer des Ausklingens von dem Erreichen des Haltepegels bis zu dem Ende der Klangerzeugung· Weiterhin bestimmen die in den Zwischenspeichern 50-7 und 50-8 abgespeicherten Haltepegeldaten den Haltepegel.

Wenn die Haltepegeldaten derart eingestellt werden, daß sie dem Maximalpegel gleichen, wobei die Haltepegeldaten mit denselben Wertigkeiten wie die oberen 4 Bits der von der

Hüllkurven-Zählerschaltung 70 erzeugten Hüllkurvendaten vorgesehen sind, kann die Hüllkurve für einen Orgelklang erzeugt werden. Wenn die Haltpegeldaten auf einen gleichen Pegel wie den Minimalpegel eingestellt werden, beispielsweise auf den Nullpegel, kann eine Hüllkurve für ein Musikinstrument mit Saiten erzeugt werden. Wenn der Haltepegel auf einen Wert eingestellt ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, kann eine Hüllkurve mit Einsatz-Abkling-Halte- und Auskling-Zuständen erzielt werden.

Im folgenden wird das Einschreiben von Daten in die Zwi- ■ schenspeicher 50-1 bis 50-8 beschrieben. Wenn die Einsatz-Takt-Auswahldaten in die Zwischenspeicher 50-1 und 50-2 eingegeben werden, werden die SUB-Daten von der Steuer-Teilschaltung 3 an den Datenbus D1 angelegt und in den Zwischenspeicher 50-1 unter Steuerung durch einen Takt φτΑ eingeschrieben. Der Takt φτΑ wird aus der Steuer-Teilschaltung 3 erzeugt und ist für die Zwischenspeicher 50-1 und 50-2 gemeinsam vorgesehen.

Daraufhin werden die MAIN-Daten von der Steuer-Teilschaltung 3 an den Datenbus D1 gelegt und in den Zwischenspeicher 50-1 geladen, während die SUB-Daten, die an den Zwischenspeicher 50-1 angelegt waren, in den Zwischenspeicher 50-2 unter Steuerung durch den Takt φτΑ geladen worden sind.

In dieser Weise werden die Einsatz-Takt-Auswahldaten für die MAIN-Daten in dem Zwischenspeicher 50-1 geladen, während die Einsatz-Takt-Auswahldaten für die SUB-Daten in den Zwischenspeicher 50-2 geladen werden.

Die Abkling-Takt-Auswahldaten werden auch in die Zwischenspeicher 50-3 und 50-4 in der obenerwähnten Art und Weise geladen. In diesem Falle erzeugt die Steuer-Auswahlschaltung 3 einen Lesetakt φτϋ für die Zwischenspeicher 50-3 und 50-4.

Ferner können die Auskling-Takt-Auswahldaten in die Zwi-

M B

speicher 50-¹J und 50-6 und die Haltepegel-Daten in die Zwischenspeicher 30-7 und 50-8 in der obenerwähnten Art und Weise geladen werden. In diesem Falle erzeugt die Steuer-Teilschaltung 3 einen Takt ^)TR für die Zwischenspeicher 50-5 und 50-6 und einen Takt ^TS für die Zwischenspeicher 50-7 und 50-8 als Lesetakt.

Die Daten, die in dem Zwischenspeicher 50-5 bis 50-8 in der obenerwähnten Art und Weise abgespeichert sind, werden selektiv entsprechend dem Signal MAIN/SUB, welches von der Kanalsteuerschaltung 40 erzeugt worden ist, und Signalen ATT₁DEC undREL vorgesehen, welche von der weiter unten beschriebenen Status-Registerschaltung 80 erzeugt werden.

Der Ausgangsanschluß des Haltekreises 50-1 ist über Übertragungsgatter G50-1 bis G5O-4 und auch über Übertragungsgatter G5O-5 und G5O-8 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Zwischen-Speichers 50-2 ist über Übertragungsgatter G5O-9 bis G5O-12 und auch über Übertragungsgatter G5O-5 bis G5O-8 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden.

j Als Steuersignal für die Übertragungsgatter G50-1 bis G50-4 dient ein Signal von dem Inverter 150-1 , welches das obenerwähnte Signal MAIN/SUB invertiert. Wenn somit die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften festlegt, werden die Übertragungsgatter G50-1 bis

G5O-4 durchgeschaltet.
30

Umgekehrt wird das obenerwähnte Signal MAIN/SUB als Steuersignal an die Übertragungsgatter G5O-9 bis G50-12 angelegt. Wenn somit die Kanalsteuerschaltung 3 einen Ton mit SUB-Eigenschaften festlegt, werden die Übertragungsgatter G5O-9 bis G50-12 durchgeschaltet.

Die Übertragungsgatter G5O-5 bis G5O-8 werden durchgeschaltet, wenn das Signal ATT von der Status-Registerschaltung

9S -80 an sie angelegt wird.

Die Einsatz-Takt-Auswahldaten für Töne mit MAIN- und SUB-Eigenschaften, welche in den Zwischenspeichern 50-1 und 50-2 abgespeichert sind, werden selektiv an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 nur dann angelegt, wenn der Hüllkurvenzustand ATT, also "Einsatz" ist und auch wenn sie durch das Signal MAIN/SUB bestimmt werden.

Im folgenden wird das Anlegen der in den Zwischenspeichern 50-3 und 50-4 abgespeicherten Abkling-Takt-Auswahldaten an die HUllkurven-Takterzeugerschaltung 60 beschrieben.

Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-3 ist über die Übertragungsgatter G50-13 bis G5O-16 und auch über die Übertragungsgatter G5O-17 und G5O-2O mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-4 ist über die Übertragungsgatter G50-21 bis G50-24 und auch über die Übertragungsgatter G5O-17 bis G5O-2O mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden. Das Steuersignal für die Übertragungsgatter G50-13 bis G5o-16 ist ein aus einem Inverter I50-2 erhaltenes Signal, welches das obenerwähnte Signal MAIN/SUB invertiert. Somit werden die Übertragungsgatter G50-13 bis G5O-16 dann aktiviert, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften spezifiziert.

Das Steuersignal für die übertragungsgatter G5O-21 bis G50-24 ist das obenerwähnte Signal MAIN/SUB. Somit werden die Übertragungsgatter G50-21 bis G50-24 durchgeschaltet, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit SUB-Eigenschaften festlegt.

Die Übertragungsgatter G5O-17 bis G5O-2O werden durchgeschaltet, wenn das Signal DEC von der Status-Registerschaltung 80 angelegt wird.

In der oben beschriebenen Weise werden die Abkling-Takt-

QL I I <J

Auswahldaten für die MAIN- und SUB-Töne, welche in den Zwischenspeichern 50-3 und 50-4 abgespeichert sind,nur dann erzeugt, wenn der Hüllkurvenzustand"Abklingen"ist und wenn sie durch das Signal MAIN/SUB angewählt werden.

Im folgenden wird das Anlegen der Auskling-Takt-Auswahldaten, welche in den Zwischenspeichern 50-5 und 50-6 abgespeichert sind, an die Hüllkurven-Takt-Erzeugerschaltung 60 beschrieben.

Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-5 ist über die Übertragungsgatter G5O-25 bis G5O-28 und auch über die Übertragungsgatter G50-29 bis G5O-32 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-6 ist über die Übertragungsgatter G5O-33 bis G5O-36 und auch über die Übertragungsgatter G5O-29 bis G5O-32 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden.

Das Steuersignal für die Übertragungsgatter G5O-25 bis G50-28 ist ein Signal, welches aus einem Inverter I40-3 erhalten wird, welcher das obenerwähnte Signal MAIN/SUB invertiert. Somit werden die Übertragungsgatter G5O-25 bis G5O-28 durchgeschaltet, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften festlegt.

Das Steuersignal für die Übertragungsgatter G5O-33 bis G5O-36 ist das obenerwähnte Signal MAIN/SUB. Somit werden die Übertragungsgatter G5O-33 bis G5O-36 aktiviert, wenn die Kanalsteuerschaltung 60 einen Ton mit SUB-Eigenschaften anwählt.

Die Übertragungslogiken G5O-29 bis G5O-32 werden durchgeschaltet, wenn das Signal REL von der Status-Registerschaltugn 80 erzeugt wird.

In dar obunorwahnten Art und Weise worden die in den Zwischenspeichern 50-5 und 50-6 abgespeicherten Auskling-

Takt-Auswahldaten für Töne mit MAIN- und SUB-Eigenschaften selektiv an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 nur dann angelegt, wenn der Hüllkurvenzustand "Ausklingen" ist, und wenn er durch das Siganl MAIN/SUB festgelegt ist.

Im folgenden wird der Fall beschrieben, wenn die Haltepegeldaten, die in den Zwischenspeichern 50-7 und 50-8 abgespeichert sind, an die Status-Registerschaltung 80 angelegt werden.

Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-7 ist über Übertragungsgatter G5O-37 bis G50-40 an die Status-Registerschaltung 80 angeschlossen. Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-8 ist über die Übertragungsgatter G50-41 bis G50-44 mit der Status-Registers.chatung 80 ver- · bunden.

Das Steuersignal für die Übertragugnsgatter G5O-37 bis G50-40 ist ein Signal, das aus einem Inverter I50-4 erhalten wird, welcher das obenerwähnte Signal MAIN/SUB invertiert. Somit werden die Übertragungsgatter G5O-37 bis G50-40 aktiviert, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften festlegt.

Daneben ist das Steuersignal für die Übertragungsgatter G50-41 bis G50-44 das obenerwähnte Signal MAIN/SUB. Somit werden die Übertragungsgatter G50-41 bis G50-40 durchgeschaltet, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit SUB-Eigenschaften anwählt.

Auf diese Weise werden die Haltepegeldaten für MAIN- und SUB-Töne, welche in den Zwischenspeichern 50-7 und 50-8 abgespeichert sind, selektiv an die Status-Registerschaltung 80 angelegt, wenn sie durch das Siganl MAIN/SUB angewählt werden.

Im folgenden wird die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60, die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 und die Status-Register-

δ ι 1

schaltung 80 beschrieben:

In der vorliegenden AusfUhrungsform werden die Töne bezüglich ihrer Hüllkurve in ihrem zeitlichen Verlauf durch die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60, die HUllkurven-Zählerschaltung 70 und die Status-Registerschaltung 80 gesteuert. Die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 legt einen Hüllkurven-Takt ENV CLK mit einer Geschwindigkeit entsprechend den aus der ADSR-Registerschaltung 50 stammenden Daten und den Signalen ATT, DEC, REL und SUS, welche in d.er Status-Registerschaltung 80 erzeugt werden, an die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 an. Wenn das Signal SUS erzeugt wird, wird der HUJIkurventakt ENV CLK nicht erzeugt. Ein zu dem Hüllkurven-Takterzeugerschaltkreis 60 ähnlicher Schaltkreis ist in der obenerwähnten US-amerikanischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 20749 vorgeschlagen worden.

Der Hüllkurven-Takt ENV CLK, welcher in der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 erzeugt wird, wird an die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt.

Die Einzelheiten des Schaltkreisaufbaus der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 sind hier nicht dargestellt; die diesbezüglichen Verfahrensweisen sind aus der japanischen Patentanmeldung 31369/1978 bzw. der japanischen Offenlegungsschrift 123937/1979 mit dem - übersetzten - Titel "Ton-Wellenform-Einstellanlage für ein elektronisches Musikinstrument" bekannt. Der Schaltkreisaufbau weist - kurz gesagt- einen Addierer, ein Schieberegister, das 5-bitparalles Schieben in vier Stufen ermöglicht, und andere Logikschaltkreise auf. Dar; erwähnte Schieberegister bewirkt Schieben unter der Steuerung des Taktes φ, welcher

bei (a) in Fig. 5 dargesteLlt ist.
35

Die Signale ATT, DEC, REL und SUS werden an die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 von der Status-Registerschaltung 80 angelegt, und sie kennzeichnen entweder Aufwärtszählen wäh-

rend der Zeitperiode "Einsatz" - oder Abwärtszählen - während der Zeitperioden"Abklingen" und "Ausklingen".

Das 5-bit-breite Ausgangssignal der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 wird an die Multiplizierschaltung 90 angelegt. Zur Erfassung der Koinzidenz mit dem Haltepegel, dem Sustain-Pegel, werden die höherwertigen 4 Bits mit den Wertigkeiten "2", "4", "8" und "16" an die EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logiken, die Äquivalenz-Logiken, EN0R80-1 bis EN0R80-4 angelegt. Die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 legt ein Hiillkurven-Ubertragungssigndl bzw. ein Hüllkurven-Borge-Signal oder ein Hüllkurven-Carry-Signal bzw. ein Hüllkurven-Borrow-Signal ENVCO an einen Eingangsanchluß Ci für das Carrybit eines Halbaddierers 80-1 in der Status-Registerschaltung 80.

Im folgenden werden Einzelheiten der Status-Registerschaltung 80 beschrieben. Die Status-Registerschaltung 80 weist ein Statusregister 80-2 und Sustain- oder Halte-Register 80-3 auf. Das Status-Register 80-2 ist ein vierstufiges 2-bit-paralles Schieberegister, das unter der Steuerung des Taktes j> , wie er bei (a) i.n Fig. 5 dargestellt ist, Schieben bewirkt. Das Halte-Register 80-3 ist ein Schieberegister mit einem vierstufigen 1-bit-Aufbau, das unter Steuerung des Taktes φ, wie er bei (a) in Fig. 5 dargestellt ist, Schieben bewirkt. Das Verhältnis der Inhalte des Statusregisters8O-2 und des Halte-Registers 80-3 zu dem HUllkurvenzustand ist in Tabelle 6 dargestellt.

wie in Tabelle 6 und auch in Fig. 4 dargestellt ist, werden die Abkling- und Halte-Zustände dadurch vorgegeben, ob der Inhalt des Halte-Registers 80-3 "0" oder "1" ist.

Um den Inhalt des Status-Registers 80-2 von dem Leerzustand zu dem Einsatz-Zustand zu ändern, d.h., um die Klangerzeugung zu starten, wird ein Steuersignal KEYON von der Steuer-Teilschaltung 3 auf einen logischen Pegel "0" gesetzt. Im Normalzustand befindet sich das Steuer-

• β · e · W β 11(1 * * ·*

β β O β · β » ·

2^30-

signal KEYON auf einem loqischen Pegel "1"

Tabelle 6

Statusregister 80-2 2 1	Haltezustandsregister 80-3 1	Hüllkurvenzustand
0 0	0	Null (Kanal leer)
0 1	0	Einsatz
1 0	0	Abklang
1 1	Ί	Halten
0	Ausklang

Das Steuersignal KEYON wird durch den Inverter I80-1 invertiert und dann an eine ODER-Logik 0R80-1 angelegt, und ein Signal mit dem logischen Pegel "1" wird an den Eingangsanschluß mit der Wertigkeit "1" des Status-Register 80-2 angelegt. Unterdessen wird das Steuersignal KEYON an die UND-Logik AND80-T angelegt, und ein Signal mit dem logischen Pegel "0" wird an einen Eingangsanschluß mit einer Wertigkeit "2" des Statusregister 80-2 angelegt.

Dadurch wird der Inhalt des Status-Register 80-2 zu logisch "0", "1", d.h., das Status-Register wird in den "Einsatz"-Zustand versetzt. Der Inhalt wird fortlaufend unter Steuerung durch den Takt φ geschoben und von dem Ausgangsanschluß an eine Dekoderschaltung oder einen Dekoder 80-4 angelegt. Wenn der Einsatz-Zustand durch den Dekoder 80-4 erfaßt worden ist, wird das Signal ATT an die Übertragungsgatter G5O-5 bis G5O-8, die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 und die Hüllkurven-Zählerschaltung

70 angelegt, um den Betrieb in dem "Einsatz"-Zustand zu starten.

Das Ausgangssignal des Status-Register 80-2 ist zur Zurückführung über den Halbaddierer 80-1 und auch durch die ODER-Logik 0R80-1 und eine ODER-Logik OR8O-2 und die UND-Logik AND80-1 an den Eingangsanschluß angeschlossen.

Während nur der Betrieb des Kanales im folgenden beschrieben wird, für den der Einsatz-Zustand in der öbenbeschriebenen Weise eingestellt ist, versteht es sich, daß vollständig unabhängige Hüllkurven-Steuerungsoperationen ebenso für die anderen Kanäle durchgeführt werden können.

Für den Kanal, für den der Einsatz-Zustand eingestellt wurde, bewirkt die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 die Funktion von Aufwärtszählen des Hüllkurven-Taktes ENV CLK, der von der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 angelegt worden ist-.

Somit erhöht sich das Ausgangssignal nach und nach von "00000" bis zum Maximalpegel "11111", wie es in Fig.4 dargestellt ist. Wenn der nächste Impuls des Hüllkurventaktes ENV CLK angelegt wird, legt die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 das Hüllkurven-Carry-Signal ENVCO an den Halbaddierer 80-1 an.

Dadurch wird der Halbaddierer 80-1 veranlaßt, " + 1" auf den bisherigen Wert "01" zu inkrementieren, und so hält das Status-Register 80-2 den Ergebniswert "10" in Umlauf.

Wenn der Dekoder 80-4 den Abkling-Zustand erkennt, legt er das Signal DEC an die Übertragungsgatter G5O-17 bis G5O-2O, die Hüllkurven-Takterzeugungsschaltung 60, die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 und die UND-Logik AND80-2 in der Status-Registerschaltung 80 an, um den Betrieb in dem Abkling-Zustand zu beginnen.

Daraufhin bewirkt die Hlillkurven-Zählerschaltung für den Kanal, für welchen der Abkling-Zustand eingestellt ist, einen Abwärtszähl-Betrieb entsprechend dem Hüllkurven-Takt ENV CLK, welcher von der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt wird.

Der Ausgang der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 wird an die Multiplizierschaltung 90 angelegt und die höherwertigen 4 Bits des Ausgangssignales werden an die EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logiken EN0R80-1 bis EN0R80-4 angelegt. Die Haltepegeldaten aus der ADSR-Registerschaltung 50 werden an den anderen Eingangsanschluß jeder der EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logiken EN0R80-1 bis ENOR8O-4 angelegt. Wenn Koinzidenz des Inhalts aller Bits auftritt, wird ein logischer Wert "1" von einer UND-Logik AND8O-3 erzeugt, an welche die Ausgangssignale der EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logiken EN0R80-1 bis EN0R80-4 angelegt werden.

Das Ausgangssignal der UND-Logik AND8O-3 wird an die UND-Logik AND8O-2 angelegt, und,wenn die anderen Eingänge der UND-Logik AND80-2 alle "1" sind, wobei das Signal DEC aus dem Dekoder 80-4 als logischer Wert "1" angelegt wird und der Ausgang des Inverters 180-2, welcher das Ausgangssignal des Halte-Registers 80-3 invertiert,.ebenfalls als logischer Wert "1" angelegt wird, wird das Signal durch die ODER-Logik OR8O-3 an das Halte-Zustands-Register oder Halte-Register 80-3 angelegt.

Somit wird der Inhalt des Halte-Registers 80-3 für den betreffenden Kanal zu logisch "1", und das Ausgangssignal wird als Signal SUS an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 und die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt, um den Haltepegel der Hüllkurven-Daten konstant zu halten. Der Ausgangsanschluß des Halte-Registers 80-3 ist mit der UND-Logik AND8O-4 verbunden. Da das Signal REL des Dekoders 80-4 über den Inverter 180-3 an die UND-Logik AND80-4 angelegt wird, erzeugt die UND-Logik AND80-4 einen logischen Wert "1" und legt ihn über die ODER-Logik OR8O-3 an den

] Eingangsanschluß des Halte-Registers 80-3 an.

Somit wird ein Signal "1", welches den Halte-Zustand darstellt, zirkulär in dem betreffenden Kanal des Halte-Zu-Standsregisters oder Halte-Registers 80-3 abgespeichert.

Zur Umschaltung des Halte-Zustands zu dem Auskling-Zustand wird das Steuersignal KEYOFF aus der Steuer-Teilschaltung 3 auf einen logischen Pegel "0" gesetzt. Im Normalzustand ist das Steuersignal KEYOFF auf einem logischen Pegel "1

Das Steuersignal KEYOFF wird über einen Inverter I80-4 invertiert, dessen Ausgang an ODER-Logiken 0R80-1 und 0R80-2 angelegt wird. Dadurch wird der Inhalt des Zustands-Registers 80-2 zu"1, V,und stellt den Auskling-Zustand dar, und das Signal REL wird durch den Dekoder 80-4 erzeugt.

Das Signal REL wird an die Übertragungsgatter G50-29 bis G5O-32 und auch an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung und die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt. Das Signal REL wird über die Inverter 180-3 an die UND-Logik AND80-4 angelegt.

Dadurch werden die Auskling-Takt-Auswahldaten an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 angelegt, während der Hüllkurven-Takt ENV CLK mit einer diesen Daten entsprechenden Gechwindigkeit an die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt wird und somit bewirkt, daß die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 damit beginnt, abwärts zu zählen.

Da die UND-Logik AND80-4 gesperrt wird, wird auch die Registerspur bzw. Rückführuhgsschleife geschlossen und hält damit den logischen Wert "0" als Inhalt des Halte-Status-Registers oder Hai te-Registeri; 80-3.

Das Abwärtszählen wird fortgesetzt, bis ein Carry-Signal bzw. ein Borrow-SignaL ENVCO von der Hüllkurven-Zähler-

QL I

Schaltung 70 erzeugt wird, und die Daten werden an die Multiplizierschaltung 90 angelegt. Wenn das Carry-Signal ENVCO erzeugt wird, wird es an den Eingangsanschluß für das Carrybit des Halbaddierers 80-1 derart angelegt, daß der Inhalt des betreffenden Kanales des Status-Registers 80-2 zu "0, 0" gesetzt wird. Dadurch wird das Ton-Ausgangssignal für diesen Kanal abgebrochen.

Es versteht sich, daß die Hüllkurven-Daten, wie sie in Ί0 Fig. 4 dargestellt sind,für die individuellen Zustände: Einsatz, Abklingen, Halten und Ausklingen vorgesehen sind. Wenn die Steuer-Teilschaltung 3 im einzelnen das Steuersignal KEYOPF unmittelbar nach der Erkennung eines Zustandes "Taste AUS" der Tastenfeld-Anordnung erzeugt, auch wenn das Status-Register 80-2 "0, 1"- und "1, O"-Daten enthält, die Einsatz- und Abkling-Zustände darstellen, kann der Auskling-Zustand "1, 1" zwangweise herbeigeführt werden und somit die Auskling-Operation bewirkt werden.

Die Signale KEYON und KEYOFF stellen zusätzlich zu den Signalen KEYON und KEYOFF im Fall des manuellen Abspielens den Start der Klangerzeugung und den Übergang zu dem Auskling-Zustand während dos automatischen Abspielens dar.

Die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 und die Hüllkurven-Zählschaltung 70 werden unter Steuerung durch die Status-Registerschaltung 80 betrieben, und die Hüllkurven-Daten für die vier Kanäle werden nacheinander für die Multiplizierschaltung 90 auf Multiplexbasis erzeugt.

Die Steuer-Teilschaltung 3 kann einen solchen Ablauf bewirken, wenn sie einen freien Kanal dadurch erfaßt, daß der Inhalt des Status-Registers 80-2 und des Halte-Registers 80-3 gelesen werden. Wenn die Steuer-Teilschaltung 3 das Steuersignal ENVR als ein Signal mit dem logischen Pegel "0" erzeugt, wird das Ausgangssignal über den Inverter

. 180-5 an die Übertragungsgatter G8O-45 bis G80-47 angelegt,

um die Ubertragungsgatter G80-45 bis G8O-47' zu aktivieren. Somit werden Daten mit den Wertigkeiten "1" und "2" des Status-Registers 80-2 an die Leitungen des Datenbus D1 mit den Wertigkeiten "1" und "2" angelegt, und der Inhalt des Halte-Registers 80-3 wird an die Leitung des Datenbus D1 mit der Wertigkeit "4" angelegt.

Im folgenden wird die Multiplizierschaltung 90 beschrieben.

Die Multiplizierschaltung 90 weist eine Dekodierschaltung oder einen Dekoder 90-1 und einen Schiebe-Schaltkreis 90-2 auf. An den Dekoder 90-1 werden Wellenform-Differenzwert-Daten wi und w2, die in der Wellenform-RAM-Schaltung 30 erzeugt werden, angelegt.

Die vier unterschiedlichen Ausgangsdaten, wie sie in Tabelle 4 dargestellt sind, werden selektiv entsprechend den Daten w1 und w2 erhalten. Wenn - im einzelnen - die Differenzwert-Datcjri w ι und w2 "0, 0" sind, erzeugt die Multiplizierschaltung 90 einen logischen Wert "0", unabhängig von dem Wert der Hüllkurven-Daten von dem" Hüllkurven-Zähler 70.

Im einzelnen wird das Ausgangssignal "0" aus dem Dekoder 90-1 an die Übertragungsgatter G90-1 bis G9O-7 in dem Schiebe-Schaltkreis 90-2 angelegt. Die Übertragungsgatter G90-1 bis G9O-7 werden mit ihrem einen Anschluß auf Massepegel gehalten, d.h., einem niedrigen Pegel entsprechend dem logischen Pegel "0", und mit ihrem anderen, dem Ausgangsanschluß, mit Ausgangsleitungen L1 bis L7 verbunden. Wenn das Ausgangssignal "0" durch den Dekoder 90-1 erzeugt wird, werden die Ausgangssignale auf allen Leitungen L1 bis L7 zu "0".

Das Ausgangssignal "1" des Dekoders 90-1 wird an Übertragungsgatter G9O-8 bis G90-14 in dem Schieberegister oder Schiebe-Schaltkreis 90-2 angelegt. Die Übertragungsgatter G9O-8 bis G90-12 empfangen mit ihrem Eingangsanschluß

<J C I I

die Hüllkurven-Daten der Hüllkurven-Zählerschaltung 70, und die Übertragungsgatter G90-13 und G90-14 werden mit ihrem Eingangsanschluß auf dem Massepegel gehalten und sind mit ihrem Ausgangsanschluß mit den Ausgangsleitungen L1 bis L7 verbunden.

Wenn der Dekoder 90-1 ein Ausgangssignal "1" erzeugt, werden Komit die HUllkurven-Daten direkt zu den Leitungen L1 bis L7 geleitet bzw. können von diesen entnommen werden.

Der Ausgangsanschluß "2^IJ des Dekoders 90-1 ist mit Ubertragungsgattern G90-15 bis G90-21 des Schiebe-Schaltkreises 90-2 verbunden. Das Übertragungsgatter G90-15 wird mit · einem Eingangsanschluß auf dem Massepegel gehalten und ist mit dem Außenanschluß mit der Leitung L1 verbunden. Die Übertragungsgatter G9O-16 bis G9O-2O sind mit ihrem Eingangsanschluß mit den betreffenden Hüllkurven-Ausgangsanschlüssen der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 verbunden und mit dem anderen Anschluß, dem Ausgangsanschluß_?mit den Leitungen L2 bis L6. Das Übertragungsgatter G90-21 ist mit einem Ende, dem Eingangsanschluß, mit dem Massepegel verbunden und mit dem anderen Anschluß, dem Ausgangsanschluß, mit der Leitung L7. Wenn somit der Dekoder 90-1 an seinem Ausgangsanschluß "2" aktiviert wird, werden Daten mit einem Wert erzeugt, wie er sich als Ergebnis einer Verdopplungsoperation, d.h., des Schiebens um 1 Bit, der Hüllkurven-Daten auf den Leitungen L1 bis L7 ergibt.

Der Ausgangsanschluß "4" des Dekoders 90-1 ist mit Übertragungsgattern G90-22 bis G9O-28 in dem Schiebe-Schaltkreis 90-2 erzeugt. Die Übertragungslogiken G90-22 und G9O-23 sind mit ihrem Eingangsanschluß mit dem Massepegel verbunden und mit ihrem Ausgangsanschluß mit den Leitungen L1 und L2. Die Übertragungsgatter G90-24 bis G9O-28 sind mit ihrem Eingangsanschluß je mit den Hüllkurven-Ausgangsanschlüssen der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 und mit dem Ausgangsanschluß mit den Leitungen L3 bis L7 verbunden. Wenn somit der Dekoder 90-1 das Ausgangssignal "4" er-

zeugt, werden Daten mit einem Wert erzeugt, wie er sich als Ergebnis einer Vervielfachung, d.h., eines Schiebens um 2 Bits, ergibt, und es werden Hüllkurven-Daten auf den Leitungen L1 bis L 7 erreicht.

In der obenbeschriebenen Art und Weise werden die Wellenform-Differenzwert-Daten w1 und w2 mit den Hüllkurven-Daten multipliziert und die Produktdaten werden zu der Akkumulatorschaltung 100 übertragen.

Die Übertragungsgatter G90-29 und G9O-3O in der Multiplizierschaltung 90 werden durchgeschaltet, wenn der Tonleiter-Takt SC CLK aus der Tonleiter-Takterzeugerschaltung erzeugt wird, wodurch die Differenzwert-Daten w1 und w2 zu dem Dekoder 90-1 geleitet werden. Nur während der Erzeugung des Tonleiter-Taktes SC CLK erzeugt die Multi-· plizierschaltung 90 wirksame Daten, und zu anderen Zeitpunkten erzeugt die Multiplizierschaltung 90 Daten mit dem logischen Wert "0".

Im folgenden wird die Akkumulator-Schaltung 100 beschrieben·.

In der Akkumulator-Schaltung 100 werden die hüllkurven-gesteuerten Differenzwert-Daten für zwei unterschiedliche Arten von Daten, MAIN und SUB, akkumuliert, und wenn eine Mehrzahl von Tönen zu erzeugen ist, werden die Summen der Amplitudenwerte alternativ an einen externen D/A-Wandler zur Erzeugung von individuellen Tönen mit MAIN- und SUB-Eigenschaften gelegt.

Im folgenden wird der Fall beschrieben, bei welchem Kanal 1·Töne mit SUB-Eigenschaften erzeugt und die Kanäle 2 bis 4 Tönen mit MAIN-Eigenschaften zugeordnet sind, wie es in Tabelle 5 dargestellt ist.

Die 7-bit-Daten, die aus der Multiplizierschaltung 90 über die Leitungen LI bis L7 erzeugt werden, werden durch

EXCLUSIV-ODER-Logiken EOR1OO-1 bis EOR1OO-7 an Eingangsdnachlllsse A mit den Wen igkoiten "1", "2", "4", "8", "16", "32" und "64" eines Addierers 100-1 angelegt. Der Ausgangsanschluß w3, das Vorzeichenbit des Wellenformspeichers 30-1 wird über ein Ubertragungsgatter G100-1 an den anderen Eingangsanschluß jedes der EXCLUSIV-ODER-Logiken EOR 100-1 bis E0R100-7, die Eingangsanschlüsse A mit den Wertigkeiten "128", "256" und "512" und an einen Eingangsanschluß Cin für das Carrybit des Addierers 100-1 angelegt.

Wenn die Ausgangs-Daten w3 aus dem Wellenform-Speicher 30-1 "0" sind, wenn der Tonleiter-Takt SC CLK aus dem Tonleiter-Taktgenerator 10-3 erzeugt wird, dann addiert der Addierer 100-1 die Daten, welche an seine Eingangsanschlüsse B angelegt werden - 10 Bits mit Wertigkeiten von "1" bis "512" - und die Daten, die von der Multiplizierschaltung 90 stammen, um an den Ausgangsanschlüssen S 10 Bits mit Wertigkeiten von "1" bis "512" zu erzeugen. Wenn das Datum w3 "1" ist, werden Daten, welche als Ergebnis einer Inversion des Vorzeichens der Ausgangsdaten der Multiplizierschaltung 90 zu einem negativen Wert erhalten werden, an die Eingangsanschlüsse A und den Eingangsanschluß Cin für das Carrybit des Addierers 100-1 angelegt, um die Daten zu d,en Daten auf den Eingangsanschlüssen B hinzuzuaddieren, wobei das Ergebnis an den Ausgangsanschlüssen S anliegt.

In der obigen Art und Weise können entweder positve oder negative Differenzwert-Daten selektiv akkumuliert, also aufaddiert werden.

Die von dem Addierer 100-1 erzeugten Daten werden an Übertragungsgatter G100-2 bis G100-11 angelegt, und die Ausgangsanschlüsse der Ubertragungsgatter G100-2 bis G100-11 sind an Zwischenspeicher 100-2 und 100-3 angelegt. Das Ausgangssignal aus einem Ausgangsanschluß Cout für das Carrybit des Addierers 100-1 und.die Wellen-

form-Daten w3, die von dem Wellenform-Speicher 30-1 über das Ubertragungsgatter G100-12 erzeugtwerden, werden in eine EXCLUSIV-ODER-Logik E0R100-1 eingegeben, und der Ausgangsanschluß der EXCLUSIV-ODER-Logik E0R100-1 ist mit den Übertragungsgattern G100-2 bis G100-11 verbunden.

Die EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logik EN0R100-1 wird wirksam beim Auftreten von einem Überlauf in dem Addierer 100-1. Im Normalzustand sind die Ubertragungsgatter G100-2 bis G100-11 "EIN"-geschaltet, und sie werden deaktiviert, also gesperrt, wenn ein positiver oder negativer Überlauf auftritt.

Beim Auftreten eines Überlaufes werden die Übertragungsgatter Gi 00-13 bis GIOO-?;? durchcjeschal tret., so daß die Ausgänge der Zwischenspeicher 100-2 oder 100-3 mit dem nachgeschalteten Zwischenspeicher gekoppelt werden. Der Ausgangsanschluß eines Inverters 1100-1, welcher das Ausgangssignal der EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logik EN0R100-1 invertiert, wird an die Übertragungsgatter G100-13 bis Gi00-22 angeschlossen.

Die Zwischenspeicher 100-2 und 100-3 bewirken unter Steuerung der zugehörigen Takte φπ und (f)S, die bei (c) und (d) in Fig. 5 dargestellt sind, einen Lesebetrieb und ihr Datenspeicher-Zustand wird geändert, wie es in Fig. 5 bei (e) und (f) dargestellt ist. Somit werden in diesem Fall die Daten für Kanal 1 in dem Zwischenspeicher 100-3 abgespeichert, während die Daten für die Kanäle 2 bis 4 in dem Zwischenspeicher 100-2 abgespeichert werden.

Die Daten des Zwischenspeichers 100-2 werden über Übertragungsgatter G100-23 bis G100-32, die entsprechend dem Signal MAIN/SUB, das in (b) in Fig. 5 dargestellt ist, aus der Kanalsteuerschaltung 40 ein- und ausgeschaltet werden, an Eingangsanschlüsse B des Addierers 100-1 angelegt, während sie ebenso über die Ubertragungsgatter G1 00-33 bis G1 00-42, an die ein Takt tn zur Invertierung des Pegels für je zwei

Kanäle angeschlossen ist, wie es bei (k) in Fig. 5 dargestellt ist, an den Zwischenspeicher 100-4 angelegt werden,der den Zwischenspeichern 100-2 oder 100-3 nachgeschaltet ist, und dort unter der Steuerung durch einen Takt On eingelesen, wie es bei (1) in Fig. 5 dargestellt ist.

Unterdessen sind die Daten des Zwischenspeichers 100-3 über die Ubertragungsgatter G100-43 bis G100-52, an welche der Ausgangsanschluß des Inverters I100-2 angeschlossen ist, wie es bei (b) in Fig. 5 dargestellt ist, der das .Signal MAJN/üUB aus dor KanaI steuerschaltung 40 invertiert, zu den Eingangsanschlüsson B des Addierers 100-1 geleitet, und ebenso über die Übertragungslogiken G100-53 bis G100-62, an welche der Takt tn, wie es bei (k) in Fig. 5 dargestellt ist, über den Inverter 1100-3 angelegt ist, an den Zwischenspeicher 100-4 angelegt und dahinein eingelesen worden.

Demnach werden MAIN- und SUB-Töne aus dem Zwischenspeicher 100-4 alternativ synchron mit dem Takt φη erzeugt, welcher bei (1) in Fig. 5 dargestellt ist, und über eine 10-bitbreite Busleitung B3 zu einem D/A-Wandler geleitet,■wie es bei (n) in Fig. 5 dargestellt ist.

Wie es weiter oben beschrieben ist, sind beim Auftreten eines Überlaufes in dem Addierer 100-1 die Ausgangsanschlüsse der Übertragungsgatter G100-23 bis G100-32 und die Ausgangsanschlüsse der Übertragungsgatter G100-43 bis Gi00-52 mit den Übertragungsgattern G100-13 bis G100-22 zur Abspeicherung der Daten vor dem Überlauf in den Zwischenspeichern 100-2 oder 100-3 verbunden.

In der Akkumulator-Schaltung 100 sind - wie es dargestellt wurde - die Amplitudendaten von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen MAIN und SUB, oder die Summendaten der Amplitudendaten für jeden Kanal in unabhängigen Zwischenspeichern 100-2 und 100-3 abgespeichert und diese Daten werden alternativ, also abwechselnd,an den D/A-Wandler an-

gelegt. Außerhalb des LSI-Bausteines 1 können die abwechselnd erzeugten Daten unabhängig voneinander gefiltert werden, oder es kann das Lautstärke-Verhältnis zwischen den MAIN- und den SUB-Tönen verändert werden.

Diesbezüglich können zwei unterschiedliche Systeme von Tönen, beispielsweise Melodie- und Begleitungs-Töne oder manuell erzeugte und Automatikspiel-Töne unabhängig außerhalb des Bausteins verarbeitet werden.

In der obigen Ausführungsform kann manuelles Abspielen mittels der Tastenfeld-Anordnung 4, d.h., Abspielen der Töne mit MAIN-Eigenschaften, oder automatisches Abspielen mit dem Abspielspeicher 5, d.h., Abspielen von Tönen mit SUB-Eigenschaften, auf einer Multiplexbasis für vier Kanäle erzielt werden, wobei die einzelnen Kanäle für die Erzeugung von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen MAIN und SUB festgelegt werden und auch Wellenformen oder Hüllkurven für einzelne Töne eingestellt werden können, um die simultane Erzeugung von Tönen zu erlauben. Somit können zwei verschiedene Arten von Tönen mit sehr wenig Schaltungsaufwand erreicht werden. Da ferner der Schaltkreis der obigen Ausführungsform durch einen einzelnen Baustein, mit hoher Integrationsdichte gebildet wird, ist es auch möglich, ein sehr kompaktes elektronisches Musikinstrument zu schaffen.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform sind die oberen und unteren Tastenfeld-Anordnungen 6 und 7 über Busleitungen B1 und B2 mit der Steuer-Teilschaltung 3 verbunden. Die untere Tastenfeld-Anordnung wird für manuelles Haupt-Abspielen in der MAIN-Art verwendet und die untere Tastenfeld-Anordnung 6 wird für,die Begleitung in der SUB-Art verwendet. Töne bis zu insgesamt vier Kanälen können zugleich mittels der oberen und unteren Tastenfeld-Anordnungen 6 und 7 erzeugt werden. In diesem Fall kann die Festlegung als Zuordnung jedes Kanales zu entweder der oberen Tastenfeld-

Anordnung 6 (MAIN) oder der unteren Tastenfeld-Anordnung 7 (SUB) durch Betätigung eines externen Schalters wie in der ersten Ausführungsform erfolgen, und ebenso kann der übrige Aufbau vollständig dem der ersten Ausführungsform gleichen.

Mit der zweiten Ausführungsform ist es somit wie in der ersten AusfÜhrungsform möglich, zwei verschiedene Arten von Tönen mit sehr wenig Hardware-Aufwand zu erreichen, und auch ein sehr kompaktes elektronisches Musikinstrument unter Verwendung eines einzelnen hochintegrierten Schaltkreis-Bausteines zu schaffen.

Fig. 7 stellt eine dritte Ausführungsform der Erfindung dar. In dieser AusfÜhrungsform wird das Abspielen auf einer MuItiplexbasis für acht oder mehr Kanäle ermöglicht, beispielsweise für acht bis zwölf Kanäle. Somit hat der LSI-Baustein 1' einen Aufbau, der dazu fähig ist, auf einer Multiplexbasis acht bis zwölf Kanäle zu bedienen. Somit haben Register und andere Teile in einer Tonerzeugungsschaltung 2' je eine Kapazität für acht bis zwölf Kanäle und eine Steuer-Teilschaltung 3' ist in der Lage, mit acht bis zwölf Kanälen im Zeitmultiplexverfahren zu arbeiten.

In dieser Ausführungsform sind die oberen und unteren Tastenfeld-Anordnungen oder Klaviaturen 8-1 und 8-2, eine Pedaltastatur 8-3 und Abspielspeicher 9-1 und 9-2 mit der Steuerschaltung 3' über Busleitungen B1 und B2 verbunden. Wie in der ersten Ausführungsform werden die oberen und

30. unteren Klaviaturen 8-1 und 8-2, die Pedal-Tastatur 8-3 und die Abspielspeicher 9-1 und 9-2 zur Erzeugung von Tönen mit dazugehörigen MAIN- und SUB-Eigenschaften verwendet. Die einzelnen Tastenfeld-Anordnungen 8-1 bis 8-3 oder Abspielspeicher 9-1 bis 9-2 können in freier Wahl je entweder dem MAIN- oder dem SUB-System zugeordnet werden.

Diesbezüglich ist das Bedienungsfeld des Instrumentes mit

einem externen Schalter für die Zuordnung der oberen Klaviatur 8-1, der unteren Klaviatur 8-2, der Pedal-Tastatur 8-3 und der Abspielspeicher 9-1 und 9-2 zu einem vorgegebenen Kanal und auch mit einem Schalter für die Zuordnung jedes Kanales zu entweder dem MAIN- oder dem SUB-System versehen.

Bei der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstrumentes ist es zusätzlich zu der Fähigkeit, dieselben Effekte wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform zu erzielen, möglich, auch ein schwierigeres und verwickelteres Abspielen mit einer einzelnen Tonerzeugungsschaltung 2¹ in Zeitmultiplexbetrieb zu erreichen, d.h., musikalisch reicheres und fortgeschritteneres polyphones Abspielen kann ermöglicht werden.

Während die obigen Ausführungsformen ein elektronisches Musikinstrument, bei welchem das Zeitmultiplexverfahren für vier Kanäle angewendet wird, und ein elektronisches Musikinstrument, betreffen, bei welchem ein Zeitmultiplexverfahren für acht bis zwölf Kanäle angewendet wird, ist die Erfindung auch bei elektronischen Musikinstrumenten anwendbar, bei welchen im Zeitmultiplexverfahren eine größere oder geringere Anzahl von Kanälen verwendet wird.

Während ferner in den obigen Ausführungsformen zwei verschiedene Arten von Tönen, MAIN und SUB,so ausgelegt sind, daß sie selektiv für jeden Kanal festgelegt werden können, ist es auch möglich, die Erfindung in einem Fall anzuwenden, bei welchem ein Kanal fest auf entweder MAIN oder SUB eingestellt ist. In diesem Fall ist es möglich, unter zwei anderen Fällen auszuwählen, wobei in einem Fall alle Kanäle auf einen einzelnen Ton festgelegt sind und in dem anderen Fall einige Kanäle auf MAIN-Töne festgelegt sind und die übrigen Kanäle auf SUB-Töne festgelegt sind.

Während ferner die obigen AusfUhrungsformen die Erzeugung von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen, MAIN und SUB betreffen, ist es auch möglich, drei oder mehr verschiede-

im I I \J

ne Arten von Tönen vorzusehen, die selektiv aus verschiecionfHi KcinHlon im Zeitmultiplexverfahren erzeugbar sind.

Während ferner in der obigen Ausflihrungsform angenommen wird, daß die Steuerung der zwei unterschiedlichen Arten von Tönen außerhalb der LSI-Schaltung durch unabhängig vorgesehene Zwischenspeicher für die Abspeicherung der MAIN-Daten und der SUB-Daten in der Akkumulator-Schaltung 100 vorgesehen ist, und die Amplituden-Daten für zwei unterschiedliche Arten von Tönen und die Summendaten der Amplituden-Daten für jeden Kanal auf einer Multiplexbasis zu dem D/A-Wandler zu leiten, ist es in dem Falle, in welchem eine solche externe Steuerung nicht durchgeführt wird, möglich, zu erlauben, daß die hüllkurven-gesteuerten Differenzwert-Daten für alle Kanäle nacheinander in einen Zwischenspeicher akkumuliert werden. Dadurch, daß ferner erlaubt wird, daß das Ausgangssignal des Zwischenspeichers an den externen A/D-Wandler angelegt wird, ist es möglich, Amplitudenpegeldaten oder Summenpegeldaten der Amplitudenpegel jedes Kanales zu erhalten, die sich zeitlich ändern. Während ferner in den obenerwähnten Ausführungsformen der Tonleiter-Takt SC CLK entsprechend der Tonhöhe des Tones erzeugt wurde und die Adresse der Wellenform entsprechend diesem Takt fortgeschaltet wurde, ist die Erfindung auch auf ein Musikinstrumt anwendbar, bei welchem Phasenwinkeldaten entsprechend der Tonhöhe ausgewählt werden und diese Phasenwinkeldaten im Zeitmultiplexverfahren für einzelne Kanäle zur Festlegung des Phasenwinkels der Wellenform verwendet werden, beispielsweise bei einem Musikinstrument, wie es aus der US-PS 388 27 51 mit dem - übersetzten - Titel "Elektronisches Musikinstrument", die durch Nippon Gakki Seizo K.K. angemeldet wurde,bekannt ist. In diesem Falle kann der Wellenformspeicher für jeden der verschiedenen Arten von Tönen umgeschaltet werden.

Während in den obigen Ausführungsformen Differenzwert-Daten der Wellenform in dem Wellenformspeicher 30-1 abgespeichert sind, ist es auch möglich, Amplitudenwert-

Daten der Wellenform abzuspeichern. In einem solchen Falle kann die Akkumulator-Schaltung 100 weggelassen werden.

Während ferner in den obigen Ausführungsformen das elektronische Musikinstrument mit einem digitalen Schaltkreis aufgebaut wurde, ist die Erfindung auch dort anwendbar, wo ein Wellenform-Speicher oder^; Hüllkurven-Speicher durch einen analogen Schaltkreis gebildet wird, der durch einen Spannungspegel gesteuert wird, wie es aus der JP-PS 46088/ 1977 bekannt ist.

Während ferner in den obigen AusfUhrungsformen die Wellenformen- und Hüllkurven-Wellenformen als Eigenschaften von Tönen zur simultanen Erzeugung von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen ausgewählt und geschaltet werden, ist es möglich, diese Systematik derart abzuändern, daß ein Vibrator-Effekt oder ein Tremolo-Effekt für verschiedene Arten von Tönen vorgesehen sind, oder andere Effekte für verschiedene Arten von Tönen verändert werden.

Wie oben beschrieben ist erfindungsgemäß ein elektronisches Musikinstrument vorgesehen, bei welchem eine Mehrzahl von Festlegungsvorrichtugnen zur Festlegung von unterschiedliehen Eigenschaften und/oder Charakteristiken von Tönen und der Tonhöhen dieser Töne vorgesehen sind, und die dadurch festgelegten Töne durch Verwendung einer Einzelton-Erzeugervorrichtung auf einer Multiplexbasis für eine Mehrzahl von Kanälen erzeugt werden, wobei die Mehrzahl von Kanälen der Ton-Erzeugervorrichtung durch die Mehrzahl von Festlegungsvorrichtungen zur Erzeugung von Tönen verwendet wird. Somit es ist möglich, zugleich eine Mehrzahl von Tönen mit unterschiedlichen Eigenschaften aus einer Einzelton-Erzeugervorrichtung zu erzeugen und somit ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das mit geringem Hardware-Aufwand einen kompakten Aufbau ermöglicht.

L e e r s e i t e

Claims (7)

Patentansprüche 20

1. Elektronisches Musikinstrument mit einer Betätigungsvorrichtung, bei welcher ein Einzelton-Erzeugerschaltkreis auf Multiplexbasis für eine Mehrzahl von "Kanälen vorgesehen ist, und mit einer Erzeugungsvorrichtung, mit welcher eine Mehrzahl von Tönen aus diesen zugehörigen Kanälen erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Festlegungsvorrichtung, mit welcher mindestens zwei verschiedene Arten von Tönen zumindest für einen Kanal selektiv bestimmbar sind, und eine Tonerzeugungs-Steuervorrichtung (2) vorgesehen sind, mit welcher ein Ton der so bestimmten Art in diesem Kanal erzeugbar ist.

2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerzeugungs-Steuervorrichtung (2) eine Tonleiter-Takterzeugervorrichtung (10), mit welcher ein Tonleiter-Takt für die Bestimmung der Frequenz eines Tones erzeugbar ist, eine Hüllkurven-Takterzeugervorrichtung (60), mit welcher ein HUllkurven-Takt für die Bestimmung einer Hüllkurve für einen Ton erzeugbar ist, eine Ton-Wellenformerzeugervorrichtung (20, 30), mit welcher ein Ton in einer Wellenform mit einer Tonhöhe erzeugbar ist, welcher auf der Tonleiter-Takt-

BÜRO 6370 OBERURSEL· LINDENSTRASSE 10
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erzeugervorrichtung (10) beruht und durch die Festlegungsvorrichtung festgelegt ist, eine Erzeugervorrichtung (50, 70) für eine Hüllkurven-Wellenform, mit welcher eine Hüllkurven-Wellenform mit einer Geschwinc digkeit erzeugbar ist, welche auf der Hüllkurven-Takterzeugervorrichtung (60) beruht, und eine Zusammensetzvorrichtung (90, 100) aufweist, mit welcher das Ausgangssignal der Ton-Wellenformerzeuger-Vorrichtung. (20, 30) und das Ausgangssignal der Erzeugervorrichtung in (5o, 70) für eine Hüllkurven-Wellenform derart zusammensetzbar ist, daß sich eine hüllkurven-gesteuerte Wellenform des Tonausgangssignales ergibt.

3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hüllkurven-Takterzeugervorrichtung (60) ein festgelegter Hüllkurven-Takt aus mindestens zwei unterschiedlichen Hüllkurven-Takten für jeden Kanal vorqoüehon ist, und daß die Erzeugervorrichtung {'j0, 70) für eine HüLlkurven-Wellenform eine HUIlkurven-Wellenform mit einer auf dem festgelegten Hüllkurven-Takt beruhenden Geschwindigkeit aufweist.

4. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerzeugungs-Steuervorrichtung (2) ein Schieberegister (10-1) mit Schiebestufen entsprechend der Anzahl der auf Multiplexbasis betriebenen Kanäle aufweist, und daß kennzeichnende, in dem Schieberegister (10-1) abgespeicherte Steuerdaten für jeden Kanal synchron mit dem Multiplexbetrieb der Tonerzeugungs-Steuervorrichtung (2) vorgesehen sind, und daß mit der Tonerzeugungs-Steuervorrichtung (2) ein Ton mit wählbar festgelegten Eigenschaften aus mindestens zwei Arten von Eigenschaften entsprechend den kennzeichnenden Steuerdaten für jeden Kanal erzeugbar ist.

5. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ton-Wellenform-

erzeugervorrichtung (20, 30) Wellenform-Differenzwert-Daten aufweist, daß die Zusammensetz-Vorrichtung (90, 100) die Hüllkurve der Differenzwert-Daten steuert, und daß ferner eine Akkumuliervorrichtung (100) vorgesehen ist, welche Daten auf Multiplexbasis für einzelne Kanäle akkumuliert.

6. Elektronisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

]q Festlegungsvorrichtung eine Mehrfach-Festlegungsvorrichtung, mit welcher eine Mehrzahl von Kombinationen aus einer Klangfarbe und einer Tonhöhe eines Tones festlegbar ist, und eine Zuordnungsvorrichtung aufweist, mit welcher die Mehrzahl der festgelegten Kombinationen zugehörigen Kanälen zuordenbar ist.

7. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfach-Festlegungsvorrichtung eine Hand-Abspielvorrichtung, mit welcher durch manuelle Betätigung Abspielen erzeugbar ist, und/oder eine Automatik-Abspielvorrichtung aufweist, mit welcher Abspielen durch automatisches Festlegen von aufeinanderfolgenden Ausgangstönen erzeugbar ist.