DE3345656C2 - - Google Patents

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Masanori Tokio/Tokyo Jp Ishibashi
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H7/00Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
    • G10H7/02Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs in which amplitudes at successive sample points of a tone waveform are stored in one or more memories
    • G10H7/06Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs in which amplitudes at successive sample points of a tone waveform are stored in one or more memories in which amplitudes are read at a fixed rate, the read-out address varying stepwise by a given value, e.g. according to pitch

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Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument des Typs, bei dem eine zum Speichern von Wellenform- Information dienende Speichereinrichtung von einem Adreß­ signalgenerator adressiert wird, der ein Adreßsignal erzeugt, das sich abhängig von der Frequenz des zu erzeugenden Tons und einem Modulationssignal mit konstanter Geschwindigkeit ändert.
Ein elektronisches Musikinstrument dieses Typs ist aus der US-PS 41 83 275 bekannt. Zunächst liegt bei derartigen elektronischen Musikinstrumenten aufgrund der eingespeicherten Wellenformen das Frequenzspektrum fest, und man könnte daran denken, zur Erzeugung verschiedener Klangfarben z. B. verzerrte Wellenformen in dem Wellenform- Speicher abzuspeichern. In der genannten US-PS 41 83 275 ist vorgeschlagen, zum Verändern der Klangfarbe eines Tons einer gewählten Frequenz (Tonhöhe) einen der Adreßbildung für den Wellenformspeicher zugrundegelegten Frequenzwert während eines bestimmten Zeitpunkts der Adreßbildung zu ändern. In der Wellenform-Information speichernden Speichereinrichtung ist eine reine Sinus­ welle oder Kosinuswelle gespeichert. Soll ein Ton mit einer reinen Sinuswelle ausgelesen und hörbar gemacht werden, so wird abhängig von einer angeschlagenen Taste des Musikinstruments ein bestimmter Frequenzwert in einen Akkumulator eingegeben. Der Inhalt des Akkumulators wird mit einer vorbestimmten Taktfrequenz erhöht, bis sämtliche Adressen des an den Akkumulator angeschlossenen Wellenformspeichers einmal adressiert wurden. Dies ent­ spricht dann einer Periodendauer der Sinuswelle. Der Akkumulator empfängt die in ihm voreingestellten Frequenz­ werte von einem Frequenzinformationsspeicher.
Die Klangfarbe eines Tons läßt sich ändern, indem man die Grundwelle (Sinuswelle oder Kosinuswelle) verzerrt, so daß das Spektrum der Welle nicht mehr einer Linie, sondern einem Linienmuster entspricht. Um dies zu er­ reichen, ist bei dem bekannten Musikinstrument ein Zu­ satzspeicher vorgesehen, in dem ein Adressenänderungs- Punkt gespeichert wird. Zwischen dem Frequenzinformations­ speicher und dem Akkumulator befindet sich ein Selektor, und das Ausgangssignal des Akkumulators, also das dem Wellenformspeicher zugeführte Adreßsignal wird von einem Vergleicher mit dem eingestellten Inhalt des Adressenänderungs-Punkt-Speichers verglichen. Bis zu einem in letzterem eingestellten Adreßwert ändert sich der Inhalt des Akkumulators mit einer ersten, z. B. relativ hohen Frequenz. Stellt der Vergleicher die Überein­ stimmung der laufenden Adresse mit der voreingestellten Adresse für den Adressenänderungs-Punkt fest, wird durch den Selektor eine andere, z. B. niedrigere Frequenz in den Akkumulator geladen, so daß anschließend bis zum Ende der Periodendauer eine langsamer stattfindende Adressierung des Wellenformspeichers erfolgt.
In einer einfachen Ausführungsform besitzt das bekannte Musikinstrument einen Selektor für zwei unterschiedliche Frequenzwerte. Will man kompliziertere Wellenformen erhalten, müssen mehrere Frequenzänderungs-Punkte innerhalb einer Periodendauer vorgesehen werden, so daß dementsprechend mehrere Selektoren notwendig sind.
Das bekannte Musikinstrument bietet also bei gegebenem Schaltungsaufwand nur eine sehr begrenzte Anzahl möglicher Klangfarbenänderungen.
Eine andere Möglichkeit, bei einem elektronischen Musikinstrument die Klangfarbe der erzeugten Töne zu ändern, offenbart die US-PS 42 49 447. Ein Sinuswellen­ information speichernder Speicher wird adressiert, indem ein sich konstant änderndes Adreßsignal dadurch modifiziert wird, daß das Ausgangssignal des Wellenformspeichers mit einem Modifizierungs-Parameter multipliziert wird und das Produktsignal auf das sich konstant ändernde Adreßsignal addiert wird.
Wenn beispielsweise das Adreßsignal mit konstanter Geschwindigkeit, also linear erhöht wird, wird bei einem Modifizierungs-Parameter von "Null" die reine Sinuswelle aus dem Wellenformspeicher ausgelesen. Hat der Modifizierungs-Parameter einen gewissen Wert größer als 0, so wird das Adreßsignal durch den Additionsvorgang dahingehend modifiziert, daß zunächst eine relativ rasche Erhöhung der Adressen erfolgt, die dann zum Ende der Periodendauer hin langsamer wird. Die Möglichkeiten der Verzerrung der Grundwelle sind hier relativ beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das es - bei geringem schaltungstechnischen Aufwand - ermöglicht, den Verlauf der Wellenformen und mithin des diesen Wellen­ formen entsprechenden Spektrums praktisch beliebig zu ändern, wobei insbesondere zahlreiche Frequenzänderungen des Signals innerhalb einer Periodendauer möglich sein sollen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Musikinstrument wird der Adressierung der die Wellenform-Information speichernden Speichereinrichtung ein Satz von Adreßsignalen zugrunde­ gelegt, die sich mit konstanter Geschwindigkeit ändern. Die Modifiziereinrichtung enthält eine Dividiereinrichtung, die die Adressensignale durch das Modulationssignal teilt. Eine Einrichtung zum Ändern des Rechenvorgangs der Dividiereinrichtung wandelt das Adreßsignal abhängig vom Pegel des Modulationssignals um in ein Adreßsignal, das sich mit variierender Geschwindigkeit innerhalb der Periodendauer einer gespeicherten Wellenform ändert.
Abhängig von dem Modulationssignal lassen sich praktisch beliebig viele Wellenformen erzeugen. Der Anzahl von Frequenzänderungen innerhalb einer Periodendauer ist praktisch keine Grenze gesetzt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer ersten Ausgestaltung des in Fig. 1 gezeigten Wellenform-Synthetisierers,
Fig. 3 und 12 jeweils Schaltungsskizzen, die die An­ ordnung gemäß Fig. 2 im Einzelnen darstellen,
Fig. 4 eine Übersicht, die die in Fig. 3 verwendeten Symbole erklärt,
Fig. 5, 8, 10, 13, 14 Wellenformdiagramme, die die Bildung von Wellenformen gemäß der Erfindung veranschaulichen,
Fig. 6(A), 7(A), 9(A) und 11(A) Ausgangs-Wellenformen einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6(B), 7(B), 9(B) und 11(B) die den oben genannten Wellenformen entsprechenden Spektren, und
Fig. 15 eine Schaltungsskizze eines Festspeichers sowie dessen periphärer Schaltungen gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt als spezielle Ausführungsform der Erfindung in Blockdiagrammform ein elektronisches Musikinstrument.
Der erste Ausgang einer Tastatur 1 ist an einen Frequenzinformationsgenerator 2 angeschlossen, der zweite Ausgang der Tastatur ist an einen Steuer­ signalgenerator für höhere Harmonische, 4, und an einen Hüllkurven-Steuersignalgenerator 5 angeschlossen. Der Ausgang des Frequenzinformationsgenerators 2 ist an den ersten Eingang einer Phasenwinkel-Rechen­ schaltung 3 angeschlossen, dessen zweitem Eingang der Ausgang der Phasenwinkel-Rechenschaltung zugeführt ist. Der Ausgang ist außerdem an einen Eingang A eines Wellenform-Synthetisierers 8 angeschlossen. Der Ausgangs­ anschluß des Steuersignalgenerators für höhere Harmonische, 4, ist an den ersten Eingang eines Addierers 6 angeschlossen, dessen zweiter Eingang von einer hier nicht dargestellten weiteren Schaltung ein Steuersignal empfängt. Der Ausgang des Addierers 6 liegt am Eingang B des Wellenform-Synthetisierers 8. Der Ausgang C des Wellenform-Synthetisierers 8 ist an den ersten Eingang eines Hüllkurvenmultiplizierers 7 angeschlossen. Der zweite Eingang des Hüllkurven­ multiplizierers ist an den Ausgang des Hüllkurven­ steuersignalgenerators 5 angeschlossen. Der Ausgang des Hüllkurvenmultiplizierers 7 ist mit einem nicht darge­ stellten Digital/Analog-Umsetzer (DAU) verbunden.
Die Schaltungsteile 2, 3 bilden einen Adreßsignal­ generator, die Schaltungsteile 4, 6 einen Modulationssignalgenerator.
Die Tastatur 1 erzeugt die Positionsinformation einer angeschlagenen Taste und das Zeitsteuersignal der Taste. Die Positionsinformation der Taste wird auf den Frequenz­ informationsgenerator 2 gegeben, und das Zeit­ steuersignal der Taste gelangt an den Steuersignal­ generator für höhere Harmonische 4 und an den Hüll­ kurven-Steuersignalgenerator 5. Bei dem Frequenz­ informationsgenerator 2 handelt es sich um eine Schaltung, die entsprechend der angeschlagenen Taste auf der Grundlage der erwähnten Positionsinformation der Taste Frequenzinformation, nämlich Phasenwinkelinformation erzeugt. Beispielsweise liefert die Schaltung 2 die Phasenwinkelinformation sukzessive nach Maßgabe von Taktimpulsen. Die Phasenwinkel-Rechenschaltung 3 addiert die an seinem ersten und seinem zweiten Eingang anstehende Information und gibt das Ergebnis aus. Da das Ausgangssignal der Phasenwinkel-Rechenschaltung 3 an deren zweiten Eingang zurückgeführt wird, werden nach Maßgabe der Taktimpulse die von der Schaltung 2 erzeugten Phasenwinkel-Informationen sukzessiv auf die Inhalte der Phasenwinkel-Rechenschaltung addiert. Das heißt: Die von dem Frequenzinformationsgenerator 2 erzeugten Phasenwinkel-Informationen werden von der Phasenwinkel-Rechenschaltung angesammelt (kumuliert). Die Kumulierung wird innerhalb eines Einzelzyklus durchgeführt, und wenn ein Phasenwinkel den erwähnten einen das Ende eines Zyklus erreicht hat, wird die Phase eines Zyklus subtrahiert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird der Phasen­ winkel eines Zyklus (entsprechend 2 π) z. B. auf 2¹² eingestellt. Wenn dieser Wert überschritten wird, sollte ein Übertrag erzeugt werden. Da jedoch kein Übertrag verwendet wird, führt die Arbeitsweise dieser Ausführungsform zu einer Subtraktion des einem Zyklus entsprechenden Phasenwinkels. Das Ausgangssignal der Phasenwinkel-Rechenschaltung 3 wird auf den Eingang A des Wellenform-Synthetisierers 8 gegeben. Der Steuer­ signalgenerator für höhere Harmonische 4, empfängt das Zeitsteuersignal und wandelt es z. B. in ein Klang­ farben-Steuersignal um, um eine Komponente der höheren Harmonischen mit der Zeit zu ändern. Das sich ergebende Klangfarben-Steuersignal wird in dem Addierer 6 auf das externe Steuersignal addiert, z. B. auf ein Steuersignal zum Ändern der Klangfarbe.
Der Addierer 6 kann fortgelassen werden, wenn kein Steuersignal von außen zugeführt wird. Das Ausgangs­ signal des Addierers 6 gelangt an den Eingang B des Wellenform-Synthetisierers 8. Bei diesem handelt es sich um eine Schaltung zum Zugreifen auf eine Wellen­ form, nachdem der Phasenwinkel oder das Adreßsignal, daß sich beim Empfang am Eingang A mit gleichmäßiger Geschwindigkeit ändert, in ein modifiziertes Adreß­ signal umgewandelt wurde, dessen einer Zyklus gleich dem einen Zyklus des empfangenen Adreßsignals ist, in dem jedoch die erste Hälfte dieses einen Zyklus z. B. eine höhere und die zweite Hälfte eine niedrigere Ge­ schwindigkeit hat. Das Ausmaß der Modifizierung ändert sich abhängig von dem am Eingang B empfangenen Steuersignal.
Das von der Tastatur 1 kommende Zeitsteuersignal gelangt weiterhin an den Hüllkurven-Steuersignalgenerator 5, der Steuerdaten zum Ändern der Amplitude des zu erzeugenden Musiktons nach Maßgabe der angeschlagenen Taste erzeugt. Das Ausgangssignal oder Hüll­ kurvensignal der Schaltung 5 wird in den Hüllkurven­ multiplizierer eingegeben. Andererseits werden in dem Multiplizierer 7 Wellenformdaten vom Ausgang C des Wellenform-Synthetisierers 8 eingegeben. Der Hüllen­ kurvenmultiplizierer 7 multipliziert Wellenformdaten mit dem Hüllkurvensignal und gibt das Ergebnis ab. Das Ausgangssignal des Hüllkurvenmultiplizierers 7 wird auf einen nicht dargestellten DAU gegeben, der es in ein Analogsignal umwandelt.
Beispielsweise besteht der Wellenform-Synthetisierer 8 aus einer eine Dividierschaltung (Teiler) enthaltenden Modifizierein­ richtung 9 und einem Wellenformspeicher 10 (Fig. 2). Die Schaltung 9 arbeitet so, daß sie den vom Eingang A empfangenen Phasenwinkel durch das Klangfarben-Steuersignal, d. h. durch das vom Eingang B empfangene Steuersignal für höhere Harmonische, teilt, und zwar in einem speziellen Phasenwinkelbereich. Der Phasenwinkel wird weiter von einem unterschiedlichen Wert in einem anderen speziellen Bereich geteilt, Das heißt: In dem Phasen­ synthetisierer 8 wird das Fortschreiten des Phasen­ winkels nicht innerhalb eines Zyklus, d. h. einer Periodendauer, konstant gehalten, sondern einer Änderung unterworfen. Mit dem Teilungsergebnis wird innerhalb des Wellenform-Synthetisierers 8 auf den Wellenformspeicher 10 zugegriffen, und am Ausgang C werden Wellenformdaten zur Verfügung gestellt. Der Zugriff auf den Speicher ändert sich innerhalb eines Zyklus, so daß am Ausgang C Wellenformdaten abgegeben werden, die dadurch erhalten werden, daß die Phase einer in dem Wellenformspeicher 10 gespeicherten Wellenform verzerrt wird.
Fig. 3 ist eine Schaltungsskizze, die die erste Ausge­ staltung des Wellenform-Synthetisierers 8 entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 2 zeigt. In Fig. 3 sind Funktions-Symbole verwendet, die Zuordnung der Symbole (a) und (c) ist in Fig. 4 bei (b) bzw. (d) dargestellt. Wie man Fig. 4 entnimmt, steht das Symbol (a) für eine als FET ausgebildete Gatterschaltung, dessen Source bzw. Drain dem Eingang bzw. dem Ausgang der Gatter­ schaltung entsprechen, während sein Gate dem Steuer­ eingang der Verknüpfungsschaltung entspricht. Das Symbol (c) steht für ein Exklusiv-ODER-Glied (d).
Wie Fig. 3 zeigt, sind Eingangsanschlüsse N an eine Gruppe von Verknüpfungsgliedern (Gattern) G 1 und an eine Gruppe von Verknüpfungsgliedern G 2 angeschlossen. Die von den Eingangsanschlüssen N abgewandten Enden der Ver­ knüpfungsglieder G 1, G 2 sind mit einer Gruppe von Exklusiv-ODER-Gliedern EOR 1 verbunden, deren Ausgangs­ signale an die Eingänge A 0-A 11 einer Dividierschaltung DIV gegeben werden, wobei sie eine Gruppe von Exklusiv- ODER-Gliedern EOR 2 durchlaufen. Die Verknüpfungsglieder (im folgenden: Gatter) G 1 sind so verschaltet, daß die jeweiligen Bitstellen N 0 bis N 11 der Eingangs­ anschlußgruppe N um ein Bit in Richtung höherwertiger Bits verschoben werden können, während das niedrigst­ wertige Bit derart verschaltet ist, daß es einen niedrigen Pegel (Massepegel) empfängt.
Ein Steueranschluß SAT ist direkt an die Steueran­ schlüsse der Gatter G 2 angeschlossen und außerdem über einen Negator I 1 mit den Steuereingängen der Gatter G 1 verbunden. Der erste Eingang eines UND-Glieds AND 1 liegt an einem Steueranschluß SIP, sein zweiter Eingang empfängt das Bit N 11 der Eingangsanschlußgruppe N, und sein Ausgang ist an die zweiten Eingänge der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 1 angeschlossen.
Die Bits M 0 bis M 10 und das Bit M 11 einer Eingangs­ anschlußgruppe M sind an die Eingänge B 0 bis B 11 der Dividier- oder Teilerschaltung DIV über eine Gruppe von Exklusiv- ODER-Gliedern EOR 3 bzw. über ein Gatter G 3 und eines der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 3 angeschlossen. Der Eingang des Exklusiv-ODER-Glieds EOR 3, welches dem Bit M 11 entspricht, ist an ein Gatter G 4 angeschlossen. Das dem Exklusiv-ODER-Glied EOR 3 abgewandte Ende des Gatters G 4 liegt auf Masse, sein Steueranschluß ist an den Steueranschluß SAT angeschlossen. Der Steuer­ eingang des Gatters G 3 ist mit dem Steueranschluß SAT über einen Negator I 2 verbunden. Die ersten Eingänge A 11 bis A 0 eines Vergleichers COMP empfangen die Aus­ gangssignale der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 1, während die zweiten Eingänge B 11 bis B 0 die gleichen Signale empfangen, wie die, die auf die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 3 gegeben werden. Das Vergleichs-Ausgangssignal OUT des Vergleichers COMP ist an den ersten Eingang eines UND-Glieds AND 2 angeschlossen. Der Steueranschluß SAT liegt am zweiten Eingang des UND-Glieds AND 2, dessen Ausgang mit den jeweils zweiten Eingängen der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 und EOR 3 in Verbindung steht.
Die Ausgänge D 0 bis D 11 der Teilerschaltung DIV werden über Gruppen von Gattern G 5 und G 6 auf die Adress­ eingänge eines Festspeichers ROM gegeben. In dem Festspeicher ROM sind die Wellenformamplituden einer halben Kosinuswelle gespeichert. Der Amplitudenwert entspricht -1, wenn sämtliche Ausgänge niedrigen Pegel haben, ein Amplitudenwert von +1 entspricht dem Zustand, daß sämtliche Ausgänge hohen Pegel haben. Ein Steuer­ anschluß SQU ist direkt an die Steuereingänge der Gatter G 5 angeschlossen und ist außerdem über einen Negator E 3 an die Steuereingänge der Gatter G 6 ange­ schlossen. Die Ausgänge O 0 bis O 10 des Festspeichers ROM werden auf eine Gruppe von Exklusiv-ODER-Gliedern EOR 4 gegeben. Der Steueranschluß SQU und das Bit N 11 sind an die Eingänge eines UND-Glieds AND 3 ange­ schlossen, dessen Ausgang mit den Eingängen sämtlicher Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4 verbunden ist.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ent­ sprechen die Eingangsanschlußgruppen N und M den Eingängen A bzw. B des Wellenform-Synthetisierers 8 in Fig. 1. Der Eingang N empfängt die Ausgangsdaten oder Phasenwinkeldaten N 0 bis N 11 der z. B. 12 Bits umfassenden Phasenwinkel-Rechenschaltung 3 in Fig. 1, während der Eingang M von dem z. B. 12 Bits umfassenden Addierer 6 in Fig. 1 Farbklang-Steuerdaten oder Modulationsgrad-Daten M 0 bis M 11 empfängt.
Die beschriebene Schaltung enthält die drei oben erwähnten Steueranschlüsse SAT, SIP und SQU. Durch Auswahl irgendeines dieser Steueranschlüsse, d. h. durch Anlegen eines hohen Pegels an die Anschlüsse, ändert sich eine Wellenform abhängig von den am Eingang M empfangenen Daten.
Wenn zunächst das Signal hohen Pegels an den Steuer­ anschluß SAT gegeben wird, während Signale niedrigen Pegels an die Steueranschlüsse SIP und SQU gegeben werden, wird eine Sägezahn-Wellenform erzeugt. Empfangen die Steueranschlüsse SIP und SQU niedrige Signale, erhalten die Signale der UND-Glieder AND 1 und AND 3 niedrigen Pegel, und die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 1 und EOR 4 arbeiten als Puffer. Da außerdem die Steuer­ eingänge der Gatter G 5 das Signal mit niedrigem Pegel empfangen, werden diese Gatter G 5 ausgeschaltet, d. h. gesperrt. Da weiterhin der Negator I 3 das Signal niedrigen Pegels empfängt, wird sein Ausgangssignal hoch, und dieses Signal hohen Pegels gelangt an die Steuereingänge der Gatter G 6 und schaltet diese ein. Das heißt: Die Ausgänge D 1 bis D 11 der Teilerschaltung DIV werden an die Adressen A 0 bis A 10 des Festspeichers ROM gegeben. Andererseits wird das Signal hohen Pegels an den Steueranschluß SAT gelegt, so daß die Gatter G 2 öffnen. Dieses hohe Signal wird von dem Negator I 1 in ein niedriges Signal umgesetzt, welches an die Steuer­ eingänge der Gatter G 1 gelangt, so daß diese schließen. Das heißt: Die jeweiligen Bits N 0 bis N 11 des Eingangs N treten durch die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 in die Eingänge A 0 bis A 11 der Teilerschaltung DIV ein. Wenn weiterhin das hohe Signal an den Steuereingang SAT gelegt wird, öffnet das Gatter G 4, während das Gatter G 3 schließt, und das dem Eingang B 11 der Teiler­ schaltung DIV entsprechende Eingangssignal des Exklusiv- ODER-Glieds EOR 3 erhält niedrigen Pegel.
Der dem Eingang N zugeführte Wert und der dem Eingang M zugeführte Wert werden von dem Vergleicher COMP verglichen. Wenn der Wert am Eingang N kleiner ist als der am Eingang M, liefert der Ausgang OUT ein niedriges Signal, das über das UND-Glied AND 2 an die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 und EOR 3 gegeben wird. Demzufolge arbeiten die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 und EOR 3 als Puffer. Wenn der Phasenwinkel nach und nach fortschreitet, bis der dem Eingang N zugeführte Wert größer wird als der dem Eingang M zugeführte Wert, liefert der Ausgang OUT des Vergleichers COMP ein hohes Signal. Hierdurch wird der Pegel des Ausgangs­ signals des UND-Glieds AND 2 hoch. Aufgrund des hohen Pegels der nun an die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 und EOR 3 gelangenden Signale arbeiten diese als Negatoren.
Wenn also das Signal hohen Pegels an den Steuereingang SAT gelegt wird, während die niedrigen Signale an die Steuereingänge SIP und SQU gelegt werden, wird der von der Phasenwinkel-Rechenschaltung 3 erzeugte und an den Eingang N gelegte Wert, nämlich der Phasenwinkel- Adresswert NX einer Berechnung unterworfen, die den Wert verzerrt, und eine in dem Festspeicher ROM ge­ speicherte Wellenform wird unter Verwendung des neuen oder des berechneten Phasenwinkel-Adresswertes LX ausgelesen, so daß sich die Wellenform ändert.
Fig. 5 zeigt ein dem oben geschilderten Zustand entsprechendes Wellenformdiagramm. Auf der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, während auf der Ordinate der normierte Amplitudenwert aufgetragen ist. Eine Wellenform AX entspricht dem Fall, daß die Modulations­ grad-Information MX = T/2, während eine Wellen­ form BX dem Fall MX < T/2. T ist ein Zyklus oder eine Periodendauer der Wellenform. Da bei dieser Arbeits­ weise der in den Teiler DIV eingegebene Wert sich ab­ hängig von dem Vergleichsergebnis des Vergleichers COMP ändert, wird eine Periodendauer im Hinblick auf zwei unterschiedliche Bedingungen beschrieben. Gilt NXMX, so kann eine halbe Periodendauer einer in dem Festspeicher ROM gespeicherten Kosinuswelle die Modulations­ grad-Information werden. Betrachtet man die Größe NX 1 des Phasenwinkel-Adresswerts unter dieser Bedingung, so erhält LX 1 folgenden Wert:
LX 1 = NX 1/MX · T/2 (1)
Der Teiler DIV führt die Binäroperation durch, und die Periodendauer hat einen Wert mit der Hochzahl von 2. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird der Ausdruck T/2 auf der rechten Seite der Gleichung (1) nicht speziell multipliziert. Jedoch wird T/2 in der nach­ stehend erläuterten Weise in äquivalenter Form multi­ pliziert. Die Ausgänge der Teilerschaltung DIV liefern sukzessive Werte unterhalb eines "Dezimalpunkts" derart, daß der Ausgang D 11 die erste Stelle einer Binär­ zahl ist und der Ausgang D 10 die zweite Stelle ist.
Diese Werte werden um ein Bit in niedrigere Stellen auf die Adresse des Festspeichers ROM verschoben.
Wenn NX < MX gilt, arbeitet die Ausführungsform so, daß der verbleibende 1/2-Zyklus der in dem Festspeicher ROM gespeicherten Kosinuswelle (T-MX) werden kann. Betrachtet man den Wert NX 2 von MX unter dieser Bedingung, so erfüllt der Phasenwinkel-Adresswert LX 2 folgende Beziehung:
T - LX 2 = (T-NX 2)/(T-MX) · T/2 (2)
Da die Periodendauer T hier eine Potenz von 2 ist, gilt
T - MX = T - NX 2 = , und T - LX 2 =
Der berechnete Phasenwinkel-Adresswert LX 2 beträgt:
Der über einzelnen Symbolen bedeutet hier die jeweiligen invertierten Signale. Wenn in der Schaltung nach Fig. 3 die Bedingung NX < MX gilt, erhält das Ausgangssignal des Vergleichers COMP einen hohen Pegel, und das hohe Signal wird über das UND-Glied AND 2 auf die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 und EOR 3 gegeben. Diese arbeiten somit als Negatoren und legen die Signale und an die Teilerschaltung DIV. Das sich er­ gebende Ausgangssignal oder LX 2 ist nicht invertiert. Da jedoch die in dem Festspeicher ROM gespeicherte Wellenform die Kosinuswelle mit einer halben Wellen­ länge ist, verursacht die Eingabe von LX keine Änderung gegenüber der Eingabe von . Das Ausgangssignal LX 2 wird in den Festspeicher ROM als dessen Adresse eingegeben, ohne invertiert zu sein. Das heißt: Zur Ver­ einfachung der Schaltungsanordnung wurde in der Aus­ führungsform der Erfindung die Negator-Funktion fort­ gelassen, insbesondere das Einfügen einer Gruppe von Exklusiv-ODER-Gliedern, die an die Ausgänge des UND- Glieds AND 2 zwischen der Teilerschaltung DIV 1 und dem Festspeicher ROM geschaltet wären. Selbstverständlich ist es aber möglich, eine solche Gruppe von Exklusiv- ODER-Gliedern einzufügen. Die Wellenformdaten werden aus dem Festspeicher ROM auf der Grundlage der oben erläuterten eingegebenen Adresswerte ausgegeben. Der Ausgangswert entspricht der Wellenform BX in Fig. 5. Der Festspeicher ROM braucht also nur die halbe Wellen­ länge der Kosinuswelle zu speichern, so daß nur die Hälfte der sonstigen Speicherkapazität zur Verfügung zu stehen braucht. Das Auslesen der Wellenform aus dem Festspeicher ROM erfolgt durch Auslesen der halben Wellenlänge im Bereich 0 < NXMX und durch Auslesen der halben Wellenlänge in dem verbleibenden Abschnitt MX < NX < T. Wenn also MX kleiner ist als T/2, so ergibt sich als Wellenform ein Sägezahn.
Die Klangfarbe, d. h. in anderen Worten also das Spektrum der Wellenform des Sägezahns ändert sich abhängig von MX. Die Fig. 6(A) und 7(A) sowie 6(B) und 7(B) zeigen die Ausgangswellenformen und die dazugehörigen Spektren in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 6(A) und 6(B) entsprechen dem Fall MX = T/2, und der Modulationsgrad wird als 100% an­ genommen. Fig. 7(A) und 7(B) entsprechen dem Fall MX = T/8, und der Modulationsgrad beträgt 25%. In den Fig. 6(A) und 7(A) ist auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen, während auf der Ordinate die Amplitude aufgetragen ist. In den Fig. 6(B) und 7(B) ist auf der Abszisse die Frequenz f, auf der Ordinate die Amplitude an der jeweiligen Frequenz aufgetragen. Bei dem MX-Wert von 100% in der Fig. 6(A) und 6(B) wird die in dem Festspeicher ROM gespeicherte Kosinuswelle sukzessiv und wiederholt in gleichen Zeitintervallen ausgelesen. Daher enthält die Ausgangswellenform keine höheren Harmonischen, sie besteht lediglich aus der Grundwelle. Bei dem MX-Wert von 25% in den Fig. 7(A) und 7(B) sind die Zeitintervalle, in denen die Halbwellen der in dem Festspeicher ROM gespeicherten Kosinuswelle ausgelesen werden, ungleich. Daher wird die Ausgangswellenform zu einem Sägezahn, dessen Spektrum die Grundwelle und höhere Harmonische der Ordnung 2, 3, . . . enthält. Obschon hier nur der MX-Wert von 25% angesprochen wurde, ändern sich die höheren Harmonischen abhängig vom Wert des Modulations­ grads MX.
Wenn nun das hohe Signal an den Steueranschluß SQU und die niedrigen Signale an die Steueranschlüsse SAT und SIP der Ausführungsform nach Fig. 3 gelegt werden, wird eine Rechteckwelle erzeugt. Wenn das niedrige Signal an den Steueranschluß SAT gelegt wird, sperrt das Gatter G 4, und der Steueranschluß des Gatters G 3 empfängt über den Negator I 2 das hohe Signal, so daß das Gatter G 3 öffnet. Da das UND-Glied AND 2 ebenfalls das niedrige Signal empfängt, ist sein Ausgangssignal niedrig, und die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 und EOR 3 arbeiten als Puffer. Zu dieser Zeit arbeitet zwar der Vergleicher COMP, hat jedoch keinen Einfluß auf die Arbeitsweise der gesamten Schaltung, da sein Ausgangs­ signal nicht durch das UND-Glied AND 2 gelangt. Demzu­ folge wird ein am Eingang M eintretendes Signal unver­ ändert in den Teiler DIV gegeben, so daß die Bits M 0 bis M 11 den Bits B 0 bis B 11 entsprechen.
Da nun das niedrige Signal an den Steueranschluß SIP gegeben wird, sperren die Gatter G 2, und das hohe Signal gelangt über den Negator I 2 an die Steuerein­ gänge der Gatter G 1, so daß diese öffnen. Da das UND- Glied AND 1 ein Signal niedrigen Pegels empfängt, wird dessen Ausgangssignal niedrig, und die Exklusiv-ODER- Glieder EOR 1 arbeiten als Puffer. Somit gelangt ein am Eingang N empfangendes Signal mit den jeweiligen Bits N 0 bis N 10 an die Bits A 1 bis A 11 des Teilers DIV. Das Signal wird also um ein Bit verschoben, bevor es an den Teiler DIV gelangt. Der Eingang A 0 des Teilers DIV empfängt ein niedriges Signal, weil das betreffende der Gatter G 1, das dem Eingang A 0 entspricht, auf Masse liegt. Da der Steueranschluß SQU ein Signal hohen Pegels empfängt, öffnen die Gatter G 5, und die Steuereingänge der Gatter G 6 empfangen über den Negator I 3 das niedrige Signal, so daß die Gatter G 6 gesperrt werden. Demzu­ folge werden die Ausgänge D 0 bis D 10 des Teilers DIV an die Adreßeingänge A 0 bis A 10 des Festspeichers ROM gelegt. Der Ausgang D 11 des Teilers wird nicht benutzt. Da das UND-Glied AND 3 ein hohes Signal empfängt, gelangt das Bit N 11 des Eingangs N über das UND-Glied AND 3 an die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4. Wenn das obere Bit N 11 der vom Eingang N empfangenen Daten niedrigen Pegel hat, arbeiten die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4 als Puffer, hat das Signal einen hohen Pegel, so arbeiten diese Gatter als Negatoren.
Wie oben soll hier der vom Eingang N empfangene Wert mit NX bezeichnet werden, und weiterhin soll der Wert in der ersten Hälfte der Periodendauer oder T/2 mit NX 1 bezeichnet werden, während der Wert nach T/2 mit NX 2 bezeichnet werden soll. Die Werte NX 1 und NX 2 besitzen im oberen Bit N 11 unterschiedliche Pegel, N 11 hat für NX 1 niedrigen Pegel und für NX 2 hohen Pegel.
Wenn NXT/2 gilt, wird das obere Bit N 11 - wie erwähnt - niedrig. Demzufolge wird das Ausgangssignal des UND-Glieds AND 3 niedrig. Da dieses Ausgangssignal an die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4 gelangt, arbeiten diese als Puffer. In diesem Zustand greift, wenn NXMX gilt, der Adreßwert oder die Ausgänge D 1 bis D 11 des Teilers DIV auf die Adressen des Festspeichers ROM zu, der eine Wellenform der halben Wellenlänge speichert. Da das obere Bit D 11 offen ist, werden sämtliche in dem Festspeicher ROM gespeicherten Daten erfaßt und von dem Festspeicher ROM in diesem Bereich oder NXT/2 ausge­ geben. Da in diesem Zustand der Ausgang des UND-Glieds AND 3 niedrigen Pegel hat, wird das Ausgangssignal des Festspeichers ROM unverändert am Anschluß C abgegeben. Wenn andererseits T/2 ≧ NX < MX gilt, haben sämtliche Ausgangssignale hohen Pegel, so daß die Ausgangssignale des Festspeichers ROM die Endwerte der in dem ROM gespeicherten halben Wellenlänge werden. Wenn NX < T/2 gilt, erhält das obere Bit N 11 hohen Pegel. Demzufolge erhält das Ausgangssignal des UND-Glieds AND 3 hohen Pegel. Da dieses Ausgangssignal an die Exklusiv-ODER- Glieder EOR 4 gelangt, arbeiten diese als Negatoren. Wenn in diesem Zustand der Wert NX′ von dem Eingang N mit Ausnahme des oberen Bits N 11 die Beziehung NX′ ≦MX erfüllt, bewirken die Ausgangssignale des Teilers DIV dasselbe wie in dem obigen Fall von NXMX. Die Aus­ gangssignale des Festspeichers ROM werden jetzt jedoch durch die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4 invertiert, und die in dem Festspeicher ROM gespeicherte Wellenform hat die halbe Wellenlänge der Kosinuswelle, so daß die am Anschluß C abgegebene Wellenform sich umgekehrt ändert wie im Fall NXMX. Da bei NXMX sämtliche Ausgänge des Teilers DIV hohen Pegel erhalten und die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4 als Inverter arbeiten, sind die am Anschluß C gelieferten Werte den Ausgangswerten des Festspeichers ROM entgegengesetzt. Fig. 8 zeigt ein Wellenformdiagramm, welches diese Situation wiedergibt.
Auf der Abszisse ist die Zeit t, auf der Ordinate der der normierte Amplitudenwert aufgetragen. Eine Wellen­ form AX entspricht dem Fall, daß die Modulationsgrad- Information MX = T/2 ist, eine Wellenform BX′ ent­ spricht dem Fall, daß MX < T/2. Wie oben erwähnt, wird in der ersten Periodenhälfte bei NXMX der berechnete Phasenwinkel-Adreßwert LX 1 in bezug auf den NX-Wert von NX 1:
NX 1 = NX 1/MX · T/2 (4)
Weiterhin wird bei NX < MX der berechnete Phasenwinkel- Adreßwert LX 1′ jetzt unabhängig von dem NX-Wert von NX 1′ in der oben erwähnten Weise:
LX 1 = T/2 (5)
Wie oben erwähnt wurde, wird T/2 in der Schaltung nach Fig. 3 nicht explizit multipliziert, sondern der Teiler DIV führt die Binäroperation unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Periodendauer T eine Potenz­ form 2 ist, so durch, daß T/2 in äquivalenter Weise aufgrund der Verbindung der entsprechenden Bits multi­ pliziert wird. Im letzten halben Zyklus werden die Werte NX und LX von NX 2 und NX 3 wie in den Gleichungen (4) bzw. (5). Es erfolgt also im wesentlichen der gleiche Betrieb wie in der ersten Zyklushälfte. Da jedoch die Ausgangssignale des Festspeichers ROM von den Exklusiv-ODER-Gliedern EOR 4 invertiert werden, ergibt sich eine Wellenform mit umgekehrter Amplitude. Auf diese Weise erhält man die dargestellte Rechteck­ welle BX′, und die Klangfarbe, d. h. das Spektrum der Wellenform dieser Rechteckwelle ändert sich abhängig von MX.
Fig. 9(A) und 9(B) zeigen die Ausgangswellenform bzw. das Spektrum, wenn der Modulationsgrad 25% beträgt. Wie in den Fig. 6(A) und 6(B) und 7(A) und 7(B) ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Amplitude (Fig. 9(A)) bzw. die Frequenz und die ent­ sprechende Amplitude (Fig. 9(B)) aufgetragen. Wenn der Modulationsgrad 100% beträgt, d. h., wenn MX = T/2 gilt, erhält man eine Kosinuswellenform mit dem Ver­ lauf und dem Spektrum, wie er bzw. es in den Fig. 6(A) bzw. 6(B) dargestellt ist. Wenn der Modulations­ grad jedoch weniger als 100% beträgt, wie in den Fig. 9(A) und 9(B) gezeigt ist, werden höhere Harmonische der Ordnung 3, 5, 7 oder allgemein ungerad­ zahliger Ordnung erzeugt. Diese höheren Harmonischen ungeradzahliger Ordnung ändern sich abhängig von MX. Bei diesem Betrieb werden keine höheren Harmonischen geradzahliger Ordnung erzeugt.
Wenn das hohe Signal an den Steueranschluß SIP gelegt wird, während niedrige Signale an die Steueranschlüsse SAT und SQU gelegt werden, wird eine impulsähnliche Wellenform erzeugt.
Wenn das niedrige Signal an den Steueranschluß SAT gelegt wird, sperrt das Gatter G 4. An den Steueran­ schluß des Gatters G 3 gelangt über den Negator I 2 ein hohes Signal, so daß das Gatter G 3 öffnet. Da außerdem das niedrige Signal an das UND-Glied AND 2 gelangt, erhält dessen Ausgangssignal niedrigen Pegel, und die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 2 und EOR 3 arbeiten als Puffer. Nun arbeitet der Vergleicher COMP zwar, hat jedoch keinen Einfluß auf den Betrieb der gesamten Schaltungsanordnung, weil das UND-Glied AND 2 geschlossen ist.
Somit gelangt ein am Anschluß M empfangenes Signal in den Teiler DIV, wobei die Bits M 0 bis M 11 den Bits B 0 bis B 11 entsprechen. Wenn an den Steueranschluß SQU das niedrige Signal gelegt wird, wird der Ausgang des UND-Glieds AND 3 niedrig, und dieses Signal gelangt an die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4, so daß diese als Puffer arbeiten. Außerdem werden die Gatter G 5 gesperrt, weil ihre Steuereingänge niedrige Signale empfangen. Da der Negator I 3 ein niedriges Signal empfängt, gibt der ein Signal mit hohem Pegel ab, das an die Steuereingänge der Gatter G 6 gelangt, so daß diese öffnen. Die Aus­ gänge D 1 bis D 11 des Teilers DIV gelangen also an die Adreßeingänge A 0 bis A 10 des Festspeichers ROM. Weiterhin bleibt das niedrigstwertige Bit D 0 des Teilers DIV offen. Da die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 4 das niedrige Signal empfangen und als Puffer arbeiten, werden die Ausgangssignale O 0 bis O 10 des Festspeichers ROM am Anschluß C bereitgestellt.
Der Negator I 1 empfängt das Eingangssignal vom Steuer­ anschluß SAT oder das niedrige Signal, und er liefert sein Ausgangssignal an die Gatter G 1, so daß diese öffnen. Da jetzt die Gatter G 2 schließen, treten die Bits N 0 bis N 2 des Signals am Eingang N mit Ausnahme des höchstwertigen Bits N 11 durch die Exklusiv-ODER- Glieder EOR 1 in die Eingänge A 1 bis A 11 des Teilers DIV ein. Der Eingang A 0 empfängt über das entsprechende Exklusiv-ODER-Glied EOR 1 das Signal niedrigen Pegels. Ein Eingang des UND-Glieds AND 1 empfängt das hohe Signal vom Steueranschluß SIP, der andere Eingang empfängt das höchstwertige Bit N 11 des am Eingang N anstehenden Signals. Daher arbeiten die Exklusiv-ODER- Glieder EOR 1 als Puffer, wenn das höchstwertige Bit N 11 am Eingang N niedrigen Pegel hat, und sie arbeiten als Negatoren, wenn das Bit N 11 hohen Pegel hat.
Wenn das am Eingang N eingegebene Signal NX kleiner als 1/2 einer Periodendauer T ist, wird nacheinander während NXMX auf den Festspeicher ROM zugegriffen. Folglich wird während dieses Zeitraums, nämlich während 0 < NXMX, eine Kosinuswelle mit der halben Wellen­ länge am Anschluß C abgegeben. Während des Zeitraums NX < MX haben sämtliche Ausgangssignale des Teilers DIV hohen Pegel. Dies deshalb, weil - wie erwähnt - die Ausgänge des Teilers DIV Werte unterhalb des Dezimal­ punkts abgeben und die Schaltung derart ausgebildet ist, daß sämtliche Ausgangssignale bei mindestens eins hohen Pegel annehmen. Das heißt: Da sämtliche Ausgangs­ signale bei NX < MX hohen Pegel haben, erhalten die Ausgangssignale des Festspeichers ROM die in dem Fest­ speicher gespeicherten abschließenden Werte der 1/2- Wellenlänge. Gilt andererseits NX < T/2, so erhält das höchstwertige Bit N 11 hohen Pegel. Demzufolge wird das Ausgangssignal des UND-Glieds AND 1 hoch, so daß aufgrund dieses an die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 1 gelangenden Signals letztere als Negatoren arbeiten. Wenn der invertierte Wert NX′ des Eingangswerts am Eingang N mit Ausnahme des höchstwertigen Bits N 11 NX′MX beträgt, so ist das Rechenergebnis des Teilers DIV eins oder mehr, so daß sämtliche Ausgänge des Teilers DIV hohen Pegel annehmen. Somit nehmen die Ausgangssignale des Festspeichers ROM während dieses Zeitraums die Endwerte der halben Wellenlänge der Kosinuswelle an, und diese Werte werden am Anschluß C abgegeben. Wenn NX′ <MX gilt, verringert sich NX′, während sich NX nach und nach erhöht. Daher wird auf den Festspeicher ROM in einer Reihenfolge zugegriffen, die der Reihenfolge bei NXMX im Fall NX < T/2 ent­ gegengesetzt ist.
Als Folge dieser Betriebsweise sind die Ausgangssignale während MX < NX < T - MX konstant und in den übrigen Bereichen von NX MX sowie T - MX < NX wird die in dem Festspeicher ROM gespeicherte Wellenform ausgegeben.
Fig. 10 zeigt eine Wellenform, die der oben geschilderten Situation entspricht. Auf der Abszisse ist die Zeit t, auf der Ordinate der normierte Amplitudenwert aufgetragen. Eine Wellenform AX entspricht dem Fall, daß die Modulationsgrad-Information MX = T/2 beträgt, die Wellenform BX″ entspricht dem Fall, daß MX < T/2. Bei den NX-Werten NX 1 und NX 2, die die Bedingung NX MX bzw. T - MX < NX erfüllen, erhält man folgende Adressen LX 1 und LX 2 des Festspeichers ROM:
NX 2′ bezeichnet einen Wert zu einem Zeitpunkt, zu dem das höchstwertige Bit N 11 von NX 2 als Null angenommen wird. Ferner liegt die Adresse bei MX < NX < T - MX fest. Während dieser Zeit sind die Werte der Endwerte der Kosinuswelle einer halben Wellenlänge, die in dem Festspeicher ROM gespeichert sind.
Fig. 11(A) und 11(B) zeigen die Ausgangs-Wellenform bzw. deren Spektrum, wenn der Modulationsgrad bei dem obigen Ausführungsbeispiel 25% beträgt. In Fig. 11(A) ist auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen, während auf der Ordinate die Amplitude aufgetragen ist. In Fig. 11(B) ist auf der Abszisse der Frequenz f, und auf der Ordinate die Amplitude bei der jeweiligen Frequenz aufgetragen. Wenn in diesem Fall der Modulations­ grad 100% beträgt, d. h. im Fall MX = T/2, hat die Wellenform die Gestalt gemäß Fig. 6(A) mit dem Spektrum gemäß Fig. 6(B). Ist der Modulationsgrad jedoch kleiner als 100%, wie in Fig. 11(A) und 11(B) dargestellt ist, werden höhere Harmonische erzeugt, und das Spektrum weicht von dem vorgenannten Fall ab, bei dem der Steueranschluß SAT oder der Steueranschluß SQU auf hohem Pegel liegen. Das Spektrum enthält keine höheren Harmonischen der Ordnung 8, 12, 16, . . .
Fig. 12 ist eine Schaltungsskizze einer zweiten Aus­ führungsform des Wellenform-Synthetisierers des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels. Die Eingänge N und M entsprechen den Eingängen A bzw. B des in Fig. 1 gezeigten Wellenform-Synthetisierers 8. Der Eingang N empfängt das Ausgangssignal der Phasen­ winkel-Rechenschaltung 3 in Fig. 1, z. B. 12-Bit- Phasendaten N 0 bis N 11. Der Eingang M empfängt das Ausgangssignal des in Fig. 1 dargestellten Addierers 6, z. B. 12-Bit-Modulationsgraddaten M 0 bis M 11. Die Phasenwinkeldaten N 0 bis N 11 am Eingang N gelangen an den Eingang A (A 0 bis A 11) eines Teilers DIV, die Modulationsgraddaten M 0 bis M 11 am Eingang M gelangen an den Eingang B (B 0 bis B 11) des Teilers DIV. Die dem Rechenergebnis entsprechenden Ausgangsdaten an den Ausgängen D 0 bis D 10 des Teilers DIV werden auf jeweils den einen Gang von Exklusiv-ODER-Gliedern EOR 5 gegeben und gelangen durch diese hindurch an die Adreßeingänge A 0 bis A 11 eines Festspeichers ROM. Der Ausgang D 11 des Teilers DIV gelangt an die anderen Eingänge der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5. Die Ausgänge O 0 bis O 10 des Festspeichers ROM geben dessen Aus­ gangssignal an den Anschluß C des Wellenform-Synthe­ tisierers 8, und die Ausgangssignale gelangen an den in Fig. 1 dargestellten Hüllkurvenmultiplizierer.
Der in Fig. 12 gezeigte Wellenform-Synthetisierer arbeitet wie folgt: T sei die Periodendauer einer Wellenform (im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht T der Binärzahl 2¹²), und MX sei die Modulations­ tiefeninformation, die am Eingang M empfangen wird (es gilt MXT). Wenn der von der in Fig. 1 gezeigten Phasenwinkel-Rechenschaltung 3 an den Ein­ gang N gegebene Phasenwinkel-Adreßwert NX die Be­ ziehung NXMX erfüllt, werden die Leseadressen des Festspeichers ROM nacheinander berechnet und so gebildet, daß K Perioden (K = 1, 2, . . .) einer Kosinuswelle dem Wert NX entsprechen, und in einem Bereich, in welchem der Phasenwinkel-Adreßwert NX die Beziehung TNX < MX (TNXMX) erfüllt, werden die Adreßdaten für den Festspeicher ROM festgelegt, so daß der Amplitudenwert "1" beträgt.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 12 unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 14 im einzelnen erläutert werden.
Fig. 13 zeigt Wellenformen für den Fall, daß eine Periodendauer einer Kosinuswelle der Modulationsgrad­ information MX entspricht. Die Wellenform AX ent­ spricht dem Fall MX = T, und die Wellenform BX ent­ spricht dem Fall MX < T. Auf der Abszisse ist die Zeit t, auf der Ordinate der normierte Amplitudenwert aufgetragen. Fig. 14 zeigt Wellenformen für den Fall, daß zwei Perioden einer Kosinuswelle der Modulations­ gradinformation MX entsprechen. Die Wellenform AX entspricht dem Fall MX = T, die Wellenform BX ent­ spricht dem Fall MX < T. Die Zuordnung der Koordinaten­ achsen entspricht der Zeichnung nach Fig. 13.
Auf der Grundlage des von der Phasenwinkel-Rechen­ schaltung 3 in Fig. 1 erhaltenen Phasenwinkel- Adreßwerts NX wird die folgende Operation ausgeführt, um einen neuen berechneten Phasenwinkel-Adreßwert LX nach Maßgabe der Modulationsgradinformation MX zu erhalten. T sei die Länge einer Periodendauer der Original-Wellenform, und eine Periodendauer der Wellen­ form lasse sich an die Länge MX in Fig. 13 anpassen. Für NX 1 (NX 2) wird LX 1 (LX 2) berechnet als Adreßwert einer aktuellen Wellenformtabelle. Die eingegebenen Phasenwinkeldaten NX 1 die Phasenwinkeladresse LX 1 stehen folgendermaßen in Beziehung:
MX : T = NX 1 : LX 1
Hieraus erhält man folgende neue Phasenwinkeladresse LX 1:
LX 1 = (NX 1/MX) · T
Beim Beispiel gemäß Fig. 14 füllen zwei Perioden der Wellenform die Länge von MX aus. Es gilt folgende Beziehung:
MX : T = NX 1 : LX 1
Hieraus erhält man den neuen Phasenwinkel-Adreßwert NX 1:
LX 1 = (NX 1/MX) · T
Wenn nun NX′ das ursprüngliche Adreßsignal ist, nämlich der von der Phasenwinkel-Rechenschaltung 3 kommende Phasenwinkel-Adreßwert, so wird der Phasenwinkel-Adreßwert NX folgendermaßen gebildet:
NX = 2 NX′
Allgemein gilt, wenn K Perioden (K = 1, 2, . . .) einer Wellenform die Länge von MX ausfüllt, bzw. ausfüllen:
NX = K · NX′
der neue Phasenwinkel-Adreßwert LX für die einge­ gebenen Phasenwinkeldaten N beträgt:
LX = (NX′/MX) · KT
Fig. 12 zeigt die Schaltung, mit der die obige Formel realisiert wird. Der Festspeicher ROM speichert die Amplitudenwerte einer halben Periodendauer, beispielsweise 2048 Schritte (11 Bits) einer durch 11 Bit dargestellten Kosinuswelle. Der Grund dafür, daß jede Wellenform hier nur für eine Halbwelle gespeichert wird, besteht darin, daß man eine gesamte Perioden­ dauer der Kosinuswelle dadurch erhält, daß man die Welle bei der Mitte der Periodendauer spiegelt. Wenn also Adreßwert eine der halben Periodendauer ent­ sprechende Adresse überschreitet, wird auf den Speicher mit Adressen zugegriffen, die den zuvor benutzten Adressen entsprechen, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Hierdurch läßt sich Speicherkapazität für den Festwertspeicher ROM einsparen. Man kann auch durch entsprechende Ausgestaltung einer Arithmetik­ einheit eine gesamte Periodendauer oder nur eine viertel Periodendauer speichern. Derartige Ausführungs­ beispiele sollen hier jedoch nicht näher erläutert werden.
Der in Fig. 13 skizzierte Fall, bei dem die Wellenform so zusammengesetzt wird, daß eine Periodendauer der Kosinuswelle der Modulationsgradinformation MX ent­ spricht, läßt sich grob in zwei Unterfälle unterteilen. Zunächst sei der Fall betrachtet, daß der am Eingang A des Teilers DIV erscheinende Phasenwinkel-Adreßwert NX zu der am Eingang B des Teilers DIV erscheinenden Modulationsgradinformation MX die Beziehung 0 < NXMX aufweist. Wenn der Unterfall NX ≦1/2 MX gilt, wird von den Ausgängen D 0 bis D 10 des Teilers DIV der neue Phasenwinkel-Adreßwert LX = (NX/MX) · T geliefert. Hierbei führt der Teiler DIV nur die Operation NX/MX durch, multipliziert T jedoch nicht, und zwar aus folgendem Grund: Die Ausgänge D 0 bis D 11 liefern Werte (Binärzahlen) unterhalb eines Dezimalpunkts als Ergebnis der Rechnung NX/MX, wobei die Ausgänge der zwölften bis ersten Dezimalstelle entsprechen. Von diesen Ausgängen sind die Bits D 0 bis D 10 direkt an die Anschlüsse A 0 bis A 10 des nullten bis zehnten Adreßeingangs des Festspeichers ROM über die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 angeschlossen. Hierdurch wird der Wert um - als Binärzahl ausgedrückt - 12 Bits verschoben, und es wird T oder - als Binär­ zahl 2¹² in äquivalenter Form multipliziert. Unter der hier in Rede stehenden Bedingung 0 < NX ≦ 1/2 MX liefert der Ausgangsanschluß D 11 ein Signal mit niedrigem Pegel. Daher haben auch die einen Eingänge der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 niedrige Pegel, so daß sie nur als Puffer arbeiten. Auf diese Weise wird sequentiell auf den Festspeicher ROM mit den neu berechneten Phasenwinkel-Adreßwerten LX zuge­ griffen, und die Amplitudenwerte der in dem Fest­ speicher ROM gespeicherten halben Wellenform der Kosinuswelle werden an den Ausgängen O 0-O 10 des Festspeichers ROM abgegeben.
Wird in demselben Unterfall NXMX unter der Bedingung NX < 1/2 MX der Ausgang D 11 des Teilers DIV aufgrund eines Übertrags hoch, so werden die Pegel an den anderen Eingängen der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 hoch. Somit arbeiten die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 als Negatoren, und die Adreßeingänge A 0 bis A 10 des Festspeichers ROM empfangen einen Wert = T - LX, der aus der Inversion des Werts LX resultiert. Da der Wert NX sukzessive innerhalb des Bereichs 1/2 MX < NXMX ansteigt, nimmt der Wert LX ab. Hierdurch wird auf die Adressen des Fest­ speichers ROM in der umgekehrten Reihenfolge, wie im Fall 0 < NX ≦ 1/2 MX zugegriffen, und die Amplituden­ werte der gespiegelten Halbwelle werden an den Ausgängen O 0 bis O 10 des Festspeichers ROM abgegeben. Auf diese Weise werden zunächst die Amplitudenwerte der Kosinuswelle unter Verwendung der Phasenwinkel- Adreßwerte LX und abgegeben, die in dem Bereich von 0 < NXMX neu berechnet werden.
Wenn entsprechend dem zweiten oben erwähnten Unterfall die Beziehung NX < MXT gilt, d. h., wenn das Ausgangssignal NX/MX des Teilers DIV mindestens eins beträgt, arbeitet die Schaltung so, daß sämtliche Ausgangsanschlüsse D 0 bis D 11 des Teilers DIV hohen Pegel liefern. Da der Ausgangsanschluß D 11 hohen Pegel hat, empfangen die anderen Eingänge der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 hohen Pegel, so daß sie als Negatoren arbeiten. Hierdurch empfangen sämtliche Adreßeingänge A 0 bis A 10 des Festspeichers ROM eine "0", und der dieser Adresse entsprechende Amplitudenwert einer Wellenform wird an den Ausgängen O 0 bis O 10 des Festspeichers ROM abgegeben. Auf diese Weise wird die in Fig. 13 dargestellte neue Wellenform einer Periodendauer zusammengesetzt.
In dem Fall gemäß Fig. 14, in welchem zwei Zyklen einer Kosinuswelle in Entsprechung mit der Modulations­ gradinformation gebracht werden, gilt die Beziehung LX = (MX′/MX) · 2T im Hinblick auf den ur­ sprünglichen Phasenwinkel-Adreßwert NX′, die Modulationsgradinformation MX, den neuen Phasen­ winkel-Adreßwert LX und einer Periodendauer T einer in dem Festspeicher ROM gespeicherten Wellenform. Betrachtet man die Verbindung zwischen den Ausgängen des Teilers DIV und den Adreßeingängen des Fest­ speichers ROM in Fig. 12, so werden also die Ausgänge des Teilers DIV in Richtung der höherwertigen Bits um ein Bit verschoben gegenüber dem in Fig. 12 dar­ gestellten Fall, um dann als die Adreßeingänge an den Festspeicher ROM zu gelangen, so daß eine Multi­ plikation mit 2T erfolgt. Hierzu können die Ausgangs­ anschlüsse D 0 bis D 9 des Teilers DIV an die Adreß­ eingänge A 1 bis A 10 des Festspeichers ROM über die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 gegeben werden.
In diesem Fall empfängt der Anschluß A 0 über das ent­ sprechende Exklusiv-ODER-Glied EOR 5 niedrigen Pegel, der Ausgang D 10 ist an die jeweils anderen Eingänge der Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 geschaltet, und der Anschluß D 11 bleibt frei. Mit einer solchen Ver­ schaltung wird die Geschwindigkeit, mit der die Phasenwinkel-Adreßwerte geändert werden, doppelt so groß wie im Fall nach Fig. 13, und die Amplituden­ werte der in dem Festspeicher ROM gespeicherten halben Wellenform der Kosinuswelle werden an den Ausgängen O 0 bis O 10 des Festspeichers ROM während des Zeit­ raums 0 < NX < 1/4 MX abgegeben. Der Ausgang D 10 des Teilers DIV erhält bei NX = 1/4 MX hohen Pegel. Daher wird während des Zeitraums 1/4 MX < NX ≦ 1/2 MX eine ähnliche Arbeitsweise erhalten, wie sie durch Fig. 13 repräsentiert wird. Der Wert = T - LX, bei dem LX durch die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 invertiert ist, wird an die Adreßeingänge des Fest­ speichers ROM gelegt. Während der Wert NX unter der Bedingung 1/4 MX < NX ≦ 1/2 MX ansteigt, nimmt ab. Die Adressen des Festspeichers ROM werden in umgekehrter Reihenfolge angesprochen wie unter der Bedingung 0 < NX ≦ 1/4 MX, und die Amplitudenwerte der gespiegelten Wellenformhälfte werden an den Ausgängen O 0 bis O 10 des Festspeichers ROM abgegeben. Auf diese Weise werden die in dem Festspeicher ROM gespeicherten Amplitudenwerte der Kosinuswelle ent­ sprechend einer Periodendauer während 0 < NX ≦ 1/2 MX abgegeben. Ist NX = 1/2 MX erreicht, werden sämtliche Ausgänge D 0 bis D 10 des Teilers DIV durch einen Über­ trag wieder auf niedrigen Pegel gebracht. Daher arbeiten die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 fortan wieder lediglich als Puffer (weil am Ausgang D 10 das Signal mit niedrigem Pegel erscheint) und sämtliche Adressen des Festspeichers ROM werden wieder von "0" beginnend adressiert. Während des Zeitraums 1/2 MX < NXMX ist der Betrieb ähnlich wie während des Zeitraums 0 < NX ≦ 1/2 MX, so daß die einer Periodendauer ent­ sprechenden Amplitudenwerte der in dem Festspeicher ROM gespeicherten Kosinuswelle ausgelesen werden. Aufgrund der oben beschriebenen Arbeitsweise werden während des Zeitraums 0 < NXMX die in dem Fest­ speicher ROM befindlichen Amplitudenwerte der Kosinus­ welle entsprechend zwei Zyklen (Periodendauern) ausgelesen.
Während des Zeitraums MX < NXT werden ähnlich dem Fall gemäß Fig. 13 die Ausgänge D 0 bis D 11 des Teilers DIV hoch, und die Ausgänge der Anschlüsse D 0 bis D 9 werden von den Exklusiv-ODER-Gliedern invertiert, so daß sämtliche Adreßeingänge A 0 bis A 10 des Fest­ speichers ROM "0" sind, weshalb der Amplitudenwert "1" der Wellenform abgegeben wird. Die in Fig. 14 dargestellte neue Wellenform innerhalb eines Zyklus wird durch die oben geschilderten Vorgänge zusammen­ gesetzt. Während gemäß der obigen Beschreibung die Wellenform nach Fig. 14 durch Abänderung der Ver­ bindung zwischen dem Teiler DIV und dem ROM erhalten wurde, können in dem Festspeicher ROM auch Wellenformen gespeichert sein, die z. B. einer Periodendauer entsprechen.
Die von der zweiten Schaltung gemäß Fig. 12 erzeugte Wellenform stimmt mit der Wellenform für den Fall überein, daß die Steueranschlüsse SAT und SQU in Fig. 3 auf niedrigem Pegel liegen, während der Steuer­ anschluß SIP auf hohem Pegel liegt, wenngleich sich die Wellenformen in der Phase unterscheiden. Die Änderungen der Spektren in bezug auf die Modulations­ graddaten M sind ähnlich. Im Gegensatz dazu unter­ scheidet sich jedoch die Wellenform gemäß Fig. 14 von den Wellenformen der vorhergehenden Fälle völlig (in der Schaltungsskizze sind die Ausgänge D 0 bis D 9 des Teilers DIV an die Adreßeingänge A 1 bis A 10 über die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 5 angeschlossen).
Fig. 15 zeigt eine Schaltung des Festspeicher- Abschnitts für den Fall, daß die gespeicherten Wellen­ formen in dem Festspeicher ROM gemäß Fig. 3 und Fig. 12 abgeändert ist. In der ersten Adressenhälfte des in Fig. 15 gezeigten Festspeichers ROM′ sind die Amplituden­ werte einer viertel Periodendauer von Kosinuswellen gespeichert, während in der zweiten Adressenhälfte die in der Polarität entgegengesetzten Amplitudenwerte der anschließenden Viertel-Periodendauer der Kosinuswelle gespeichert sind. Das Adreß- Bit A 10 des Festspeichers ROM ist an die ersten Eingänge einer Gruppe von Exklusiv-ODER-Gliedern EOR 6 angeschlossen. Außerdem ist das Adreß-Bit A 10 des Festspeichers ROM′ an das höchstwertige Adreß- Bit A 10 sowie an einen Übertrag-Eingang Cin eines Addierers ADD angeschlossen. Die Ausgänge O 0 bis O 9 des Festspeichers ROM′ stehen mit den Adreß-Bits A 0 bis A 9 des Addierers ADD in Verbindung. Wie oben erwähnt wurde, entspricht die gesamte in Fig. 15 gezeigte Schaltung dem Festspeicher ROM in Fig. 3. Wenn das Adreßsignal A 10 niedrigem Pegel entspricht, arbeiten die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 6 als Puffer. Da der niedrige Pegel an das höchstwertige Bit A 10 und an den Übertrageingang Cin des Addierers ADD gelangt, liefert der Addierer den niedrigen Pegel am höchstwertigen Bit S 10 und die Daten der ersten Hälfte des Festspeichers ROM′ an seinen anderen Ausgängen S 9 bis S 0. Wenn andererseits das Adreßsignal A 10 hohen Pegel hat, arbeiten die Exklusiv-ODER-Glieder EOR 6 als Negatoren, die die Ausgangssignale des Fest­ speichers ROM′ invertieren. Da weiterhin das Signal hohen Pegels an den Übertrageingang Cin und das höchstwertige Bit A 10 des Addierers ADD gelangt, wird zu dieser Zeit der Amplitudenwert entsprechend um die Hälfte der Kosinuswelle verschoben. Somit speichert die Schaltung nach Fig. 15 in äquivalenter Form die gleichen Werte einer halben Periodendauer der Kosinus­ welle, wie es der Festspeicher ROM in Fig. 3 tut. Der Festspeicher ROM′ in Fig. 15 benötigt das höchst­ wertige Bit des Speicher-Ausgangssignals nicht, so daß die Speicherkapazität reduziert werden kann.
Die oben beschriebene Teilerschaltung kann auch als Multiplizierer arbeiten. Weiterhin werden spezielle Wellen­ formen unter Verwendung mehrerer Wellenformgeneratoren gemäß der Erfindung zusammengesetzt, so daß man ver­ schiedene Wellenformen erhalten kann. Bei einer der­ artigen Synthese kann man auch verschiedene Wellen­ formen dadurch erzeugen, daß man die Phasen der Grundwellen ändert. Außerdem kann man durch zeitliches Ändern des Modulationsgradsignals oder eines wellen­ formvariierenden Signals ein Signal erzeugen, mit welchem sich die Wellenform entsprechend ändert. Hierdurch läßt sich auf einfache Weise eine Wellen­ form erzeugen, deren höhere Harmonische sich mit der Zeit ändern.
Obschon die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung so aufgebaut sind, daß sie die Grundwellen der drei Wellentypen Sägezahn, Rechteckwelle und Impulswelle erzeugen, so braucht lediglich nur eine Welle erzeugt werden. Während bei den obigen Aus­ führungsbeispielen die in dem Festspeicher ROM gespeicherte Wellenform eine Kosinuswelle ist, so kann auch eine Sinuswelle, eine dreieckförmige Welle oder dergleichen gespeichert werden.

Claims (17)

1. Elektronisches Musikinstrument mit
  • - einer Speichereinrichtung (10) zum Speichern von Wellenform-Information,
  • - einem Adreßsignalgenerator (2, 3), der ein Adreß­ signal erzeugt, das sich innerhalb einer Periodendauer einer gespeicherten Wellenform abhängig von der Frequenz des zu erzeugenden Tons mit konstanter Geschwindigkeit ändert,
  • - einem Modulationssignalgenerator (4, 6), der ein Modulationssignal erzeugt,
  • - einer Modifizierungseinrichtung (9), die mit dem Adreßsignalgenerator (2, 3) und dem Modulationssignal­ generator (4, 6) gekoppelt ist und eine Dividierein­ einrichtung (DIV), die das vom Adreßsignalgenerator (2, 3) erzeugte Adreßsignal durch das Modulationssignal teilt, und eine Einrichtung zum Ändern des Rechenvorgangs der Dividiereinrichtung (DIV) an mindestens einer Stelle innerhalb der Periodendauer der gespeicherten Wellenform enthält, mit deren Hilfe sie das vom Adreßsignal­ generator (2, 3) erzeugte Adreßsignal nach Maßgabe des Pegels des Modulationssignals in ein modifiziertes Adreßsignal, dessen Änderungsgeschwindigkeit innerhalb der Periodendauer der gespeicherten Wellenform variiert, umwandelt, und
  • - einer Einrichtung, die unter Verwendung des modifizierten Adreßsignals auf den Inhalt der Speichereinrichtung (10) zugreift und ein verzerrtes Wellenformsignal mit einem vorgegebenen Frequenzspektrum erzeugt.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationssignalgenerator (4, 6) ein Modulations­ signal erzeugt, welches sich mit der Zeit verändert.
3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Adreßsignalgenerator (2, 3) enthaltener Frequenzinformationsgenerator (2) mit gleichmäßiger Geschwindigkeit Phasenwinkelinformation liefert, die einen Phasenwinkel der Wellenform kennzeichnet.
4. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Speichereinrichtung (10) enthaltener Festwertspeicher (ROM) Sinuswellen oder Kosinuswellen als Wellenforminformation speichert.
5. Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Festwertspeicher (ROM) Wellenformen speichert, die einer halben Periodendauer oder einer viertel Periodendauer von Kosinuswellen entsprechen.
6. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (9) mindestens einen Schaltanschluß (SAT, SIP, SQU) aufweist, und daß der Rechenvorgang der Dividiereinrichtung (DIV) außerdem durch ein an dem Schaltanschluß empfangenes Signal geändert werden kann.
7. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (9) außerdem einen Vergleicher (COMP) enthält, und daß der Rechenvorgang der Dividiereinrichtung (DIV) durch ein Ausgangssignal des Vergleichers (COMP) geändert werden kann.
8. Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dividiereinrichtung (DIV) das vom Adreßsignal­ generator (2, 3) erzeugte Adreßsignal und das Modulations­ signal empfängt, daß ihr Rechenvorgang durch das Ausgangssignal des Vergleichers (COMP) geändert wird, und daß sie das modifizierte Adreßsignal abgibt.
9. Instrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dividiereinrichtung (DIV) an ihren Eingängen Exklusiv-ODER-Schaltungen (EOR 1-EOR 3) aufweist, deren logische Verknüpfung durch das Ausgangssignal des Vergleichers (COMP) der eines Inverters oder der eines Puffers entspricht.
10. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (9) die Wellenform­ information mindestens für eine Periodendauer in einem vor­ bestimmten Bereich auf der Grundlage des Modulations­ signals ausliest und bereitstellt, während sie in einem anderen Bereich einen vorbestimmten Wert als die Wellen­ forminformation liefert.
11. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (9) eine Dividier­ schaltung als die Dividiereinrichtung (DIV) enthält, die das vom Adreßsignalgenerator (2, 3) erzeugte Adreß­ signal durch das Modulationssignal teilt, und daß sie mehrere Gatter (G 5, G 6) aufweist, deren erster Eingangs­ anschluß ein von der Dividierschaltung ausgegebenes höchstwertiges Bit empfängt, und deren zweite Eingangs­ anschlüsse Ausgangssignale der Dividierschaltung, die nicht dem höchstwertigen Bit entsprechen, empfangen, und daß die Ausgangssignale der Gatter das modifizierte Adreßsignal bilden.
12. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung (9) mehrere Gatter (EOR 1) aufweist, deren erster Eingang das höchstwertige Bit des vom Adreßsignalgenerator (2, 3) erzeugten Adreßsignals empfängt, und deren zweite Eingänge die anderen Bits außer dem höchstwertigen Bit dieses Adreßsignals empfangen, und daß als Dividiereinrichtung (DIV) eine Dividier­ schaltung vorgesehen ist, die ein Ausgangssignal der Gatter durch das Modulationssignal teilt, wobei ein Ausgangssignal der Dividierschaltung das modifizierte Adreßsignal bildet.
13. Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatter (EOR 1) Exklusiv-ODER-Gatter sind.
14. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (9) das modifizierte Adreßsignal erzeugt, indem die Speichereinrichtung (10) während der Periodendauer der gespeicherten Wellenform in einem Bereich ausgelesen wird, in welchem das von dem Adreßsignalgenerator (2, 3) empfangene Adreßsignal kleiner als das Modulationssignal ist, und daß die Welleninformation eines Maximumwertes in einem Bereich geliefert wird, in welchem das von dem Adreßsignalgenerator (2, 3) empfangene Adreßsignal größer ist als das Modulationssignal.
15. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (9) das von dem Adreß­ signalgenerator (2, 3) erzeugte Adreßsignal und das Modulationssignal empfängt, daß sie das modifizierte Adreßsignal erzeugt, indem eine erste Periodendauer der gespeicherten Wellenform erhalten wird durch Auslesen der Hälfte der Periodendauer der Welleninformation in einem ersten Bereich, in welchem das von dem Adreß­ signalgenerator (2, 3) empfangene Adreßsignal kleiner ist als das Modulationssignal, während ein erster vorbestimmter Wert als Welleninformation in einem zweiten, sich anschließenden Bereich geliefert wird, und indem die letzte Hälfte der Periodendauer der gespeicherten Wellen­ form erhalten wird durch Auslesen der verbleibenden halben Periodendauer der Wellenforminformation in einem dritten, sich anschließenden Bereich, in welchem das von dem Adreßsignalgenerator (2, 3) empfangene Adreßsignal größer ist als das modulierte Signal, wobei ein zweiter vorbestimmter Wert als die Wellenforminformation in einem vierten, sich anschließenden Bereich geliefert wird.
16. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (9) eine Dividier­ schaltung als Dividiereinrichtung (DIV) enthält, die das von dem Adreßsignalgenerator (2, 3) empfangene Adreßsignal mit Ausnahme des höchstwertigen Bits durch das Modulations­ signal teilt, und daß die Ausgangsanschlüsse des Festwertspeichers (ROM) an erste Eingänge mehrere Gatter (EOR 4) angeschlossen sind, deren zweite Eingänge das höchstwertige Bit des von dem Adreßsignalgenerator (2, 3) erzeugten Adreßsignals empfangen.
17. Instrument nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatter (EOR 4) Exklusiv-ODER-Gatter sind.
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