Die Erfindung betrifft ein hybrides elektronisches Musikinstrument
nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 7, 12, 13 oder 17, bei denen zwei oder mehrere elektronische Musikinstrumente
kombiniert werden.
Wenn ein Musikstück mit einem elektronischen Musikinstrument aufgeführt wird, wird ein Timbre ausgewählt, das zur
Tonart der Musik paßt. Ändert sich die Tonart während der Aufführung, muß das Timbre auch geändert werden., um zu
der geänderten Tonart zu passen.Es lassen sich jedoch nur
eine begrenzte Anzahl von verschiedenen Timbres auf einem elektronischen Musikinstrument einstellen, so daß manchmal
kein zu der Tonart passendes Timbre eingestellt werden kann. Folglich ist vorgeschlagen worden, zwei oder mehr elektronische
Musikinstrumente zur Hand zu nehmen, die einzeln
eine entsprechende Mehrzahl von verschiedenen Timbres ermöglichen und bei denen die gewünschten Timbres während der
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Musikaufführung nach und nach eingestellt werden.
Ensemblespiel ist eine Form der Musikaufführung mit zwei
oder mehr elektronischen Musikinstrumenten. In diesem Fall müssen wenigstens die elektronischen Musikintrumente,
die für das Ensemblespiel verwendet werden, die Möglichkeit bieten, das gleiche Timbre einzustellen. Auch für
das Ensemblespiel ist es wünschenswert, ein Timbre aus einer Mehrzahl verschiedener Timbres auswählen zu können.
Auf lange Sicht kann die Gesamtanzahl verschiedener Timbres, die man mit einer Kombination einer Mehrzahl von
elektronischen Musikinstrumenten einstellen kann, nicht sehr viel vergrößert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein hybrides elektronisches Musikinstrument mit einer Mehrzahl
von elektronischen Musikinstrumenten zu schaffen, das ein Ensemblespiel erlaubt, bei dem die Auswahlmöglichkeit
verschiedener Timbres für die verwendeten elektronischen Musikinstrumente vergrößert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden
Merkmale der Ansprüche 1, 7, 12, 13 oder 17.
Gemäß der Erfindung wird ein hybrides elektronisches Musikinstrument
bereitgestellt, das wenigstens zwei Tonerzeugungseinheiten aufweist, die entsprechende Einstellvorrichtungen
für das Timbre beinhalten und die entsprechende Töne entsprechend den auf diesen Einstellungsvorrichtungen
für das Timbre eingestellten Timbreinformationen erzeugen, Vorrichtungen aufweist zum Übertragen der auf einem der
Tonerzeugungseinheiten eingestellten Timbreinformationen auf eine andere Tonerzeugungseinheit oder -einheiten und
Vorrichtungen aufweist, um die andere Tonerzeugungseinheit oder -einheiten entsprechend den durch die Übertragungs-
Vorrichtung übertragenen Timbreinformationen anzusteuern.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt. Weitere Einzelheiten, Merkmale und
Vorteile der Erfindunq ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von mehreren Ausführungsformen anhand der
Zeichnung.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des hybriden elektronischen Musik
instrumentes entsprechend der Erfindung;
Fig. 2A
und
Fig. 2B zeigen ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreisaufbau eines elektronischen Musikinstrumentes
aus Fig. 1 darstellt;
Fig. 3A
und
Fig. 3B zeigen ein Blockdiagramm eines Tongenerators aus Fig. 2;
Fig. 4 zeigt ein Schaltkreisdiagramm mit einem Filter aus Fig. 2;
Fig. 5 eine Ansicht mit einer Schalteranordnung in einem Schaltereingabebereich aus Fig. 1;
3Q Fig. 6 zeigt das Datenformat der zwischen den elektronischen
Musikinstrumenten übertragenen Timbredaten;
Fig. 7 zeigt einen Operationsbefehl für das Übertragen/
gg Empfangen der Timbredaten;
Fig. 8 zeigt die Anzahl der Datenstellen bzw. Ziffernzahl;
Fig. 9 zeigt die Anforderungsdaten und Übertragungsdaten
für die Timbredaten; 5
Fig. 10 zeigt die Timbredaten;
Fig. 11 zeigt die als Antwort auf eine Aufforderung zum Übertragen der Timbredaten von einem unteren
Tastenmusikinstrument L zu einem oberen Tasten
musikinstrument U übertragenen Daten;
Fig. 12 ist eine schmatische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13A
und
Fig. 13B zeigen Blockdiagramme, die den Schaltkreisaufbau der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform
darstellen;
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm mit einem in Fig. 13 gezeigten PLL Schaltkreis;
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung der Funktionsweise der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 16 zeigt das Format von Timbredaten; gg Fig. 17 zeigt das Format eines Operationsbefehls;
Fig. 18 zeigt die Anzahl der Datenstellen bzw. Ziffernzahl;
Fig. 19 zeigt spezifische Daten, wenn Timbredaten über-„c
tragen werden;
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 21 ist ein Blockdiagramm einer modifizierten Ausführungsform
nach Fig. 20;
Fig. 22 ist ein Blockdiagramm einer anderweitig modifizierten Ausführungsform nach Fig. 21; und
Fig. 23 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des hybriden elektronischen
Musikinstrumentes gemäß der Erfindung. Die Ausführungsform umfaßt zwei elektronische Tastenmusikinstrumente
1 und 2, die durch eine Halterung 3 übereinander angeordnet sind. Diese elektronischen Musikinstrumente
1 und 2 weisen denselben Aufbau auf und sind über ein Kabel
CA miteinander verbunden. Externe Lautsprecher 9 und 18 sind mit Kabel 8 und 17 mit den elektronischen Musikinstrumenten
1 und 2 verbunden.
Das obere elektronische Musikinstrument 1 hat eine vieroktavige Tastatur 4, die das Spielen der Melodie von Hand
erlaubt. Es weist auch einen Schaltereingabebereich 5 auf, der im hinteren Bereich der Tastatur 4 angeordnet ist und
verschiedene Schalter aufweist. Fig. 5 ist eine genaue Darstellung des Schaltereingabebereichs 5. Wie aus Fig. 5
ersichtlich ist, weist dieser Bereich einen Übertragungsmodusschalter 5A auf, der die Übertragung der Timbredaten
hinsichtlich des anderen elektronischen Musikinstrumentes 2 erlaubt. Der Bereich 5 umfaßt auch einen Timbreschalt-
gc bereich 5B zum Einstellen der verschiedenen Timbres wie
Piano und Orgel. Er umfaßt ferner einen Timbrenummersetzschalter 5C, der zusammen mit dem gewünschten Timbreschalter
im Timbreschaltbereich 5B betätigt wird, um die bestimmten Timbredaten zu dem anderen elektronischen Musikinstrument
2 zu übertragen. Er umfaßt weiterhin Effektschalter, z. B. einen Sustain-Schalter 5D, einen Vibrato-Schalter
5E, einen Schalter für verzögertes Vibrato 5F und einen Schalter für tiefes Vibrato 5G. Das elektronische
Musikinstrument 1 weist ferner einen Netzschalter 6 und einem Lautstärkeregler 7 auf.
Das untere elektronische Musikinstrument 2 hat wie das obere elektronische Musikinstrument 1 eine vier-oktavige
Tastatur 10, einen Übertragungsmodusschalter 12A, einen Timbreschaltbereich 12B, einen Netzschalter 13 und einen
Lautstärkeregler 14. Der Timbreschaltbereich 12B weist Timbreschalter für zwölf unterschiedliche Timbres wie
z. B. Flöte und Violine auf, die sich von den Timbres des Timbreschaltbereiches 5B unterscheiden. Obwohl nicht ab-
20■ gebildet, weist das elektronische Musikinstrument 2 ferner
einen Timbrenummersetzschalter und verschiedene Effekt- ' schalter auf.
Der Schaltkreisaufbau des oberen elektronischen Musikinstru mentes 1 wird nun anhand der Fig. 2A und 2B beschrieben.
Das Tastenbetätigungssignal von den Tasten der Tastatur wird einer Tastencodeerzeugungsvorrichtung 20 zugeführt,
die zu jeder gedrückten Taste ein entsprechendes Tastencodesignal erzeugt, welches einer CPU 21 zugeführt wird. Die
gg CPU 21 steuert alle Funktionen des oberen elektronischen
Musikinstrumentes 1. Die CPU 21 kann aus einem Mikroprozessor bestehen.
Die Ausgänge des Übertragungsmodusschalters 5A, des Timbreschaltbereiches
5B, des Timbrenummersetzschalters 5C und
des Sustain-Schalters 5D von dem Schaltereingabebereich 5 sind direkt an die CPU 21 angelegt. Die Ausgänge des
Vibrato-Schalters 5E, des Schalters für verzögertes Vibrato 5F und des Schalters für tiefes Vibrato 5G werden
dagegen einem Vibratodatenbereich 22 zur Umwandlung in entsprechende Vibratodaten zugeführt. Die Vibratodaten
werden über einen Auswahlschaltkreis 23 einem phasenstarren Schleifenschaltkreis 24 (phase-locked loop, PLL) zugeführt,
der später beschrieben wird. Diese Daten werden über einen Eingabe/Ausgabe-Kanal 2 5 (I/0-Kanal) auch an
das untere elektronische Musikinstrument 2 übertragen.
Die Timbredaten sind in einem Timbre-ROM 26 abgespeichert.
In einem Schreib/Lese-Speicher (RAM 27) sind Timbredaten gespeichert, die aus dem Timbre-ROM 26 entsprechend der
Schalterbetätigung in dem Schaltereingabebereich 5 bereitgestellt sind und die über die CPU 21 verbunden sind. Die
Timbredaten umfassen Wellenformdaten, Hüllkurvendaten,
FilterSteuerdaten, Vibratodaten und Oktavendaten. Das RAM
27 wird zum Auslesen und Einschreiben von Daten durch ein Lese/Schreib-Steuersignal R/W aus der CPU 21 gesteuert und
durch von der CPU 21 zur Verfügung gestellte Adressdaten adressiert,wobei Daten zwischen der CPU 21 und dem RAM 27
übertragen werden. Die Oktavendaten werden jedoch einem Skalendiskriminator 29 zugeführt. Die Oktavendaten werden
bereitgestellt, weil der Tonumfang mit dem auf dem Tibreschalterbereich eingestellten Timbre variiert. Der Skalendiskriminator
29 unterscheidet die Oktavendaten entsprechend dem eingegebenen Tastencodesignal und wandelt diese
QQ Daten entsprechend dem Timbre in Oktaven..um und führt das
Ergebnis der CPU 21 zu.
Aus dem RAM 27 ausgelesene Timbredaten werden durch 1/0-Anschlüsse
A bis D einem Tongenerator 30 zugeführt. Auch das Lese/Schreib-Steuersignal R/W aus der CPU 21, ein
durch Betätigung des Sustain-Schalters 5D erzeugtes Signal
ST und über einen Datenbus 31 das Tastencodesignal werden an den Tongenerator 30 angelegt. Unter der Steuerung eines
aus dem PLL-Schaltkreis 24 zur Verfügung gestellten Taktes CLK erzeugt der Tongenerator 30 ein Tonsignal, das an einen
D/A-Wandler 32 angelegt wird. Der D/A-Wandler 32 wandelt
das Tonsignal in ein analoges Tonsignal um, das einem Filter 33 zugeführt wird. Das Filter 33 bewirkt eine Steuerung
des Timbres entsprechend von Filterdaten aus dem Tongenerator 30. Das aus dem Filter 33 bereitgestellte Tonsignal
wird in einem Verstärker 34 verstärkt und ertönt dann als Musikklang aus dem Lautsprecher 9. Das Signal
ST wird über den I/O-Kanal 25 auch an das untere elektronische
Musikinstrument 2 übertragen, so daß der Sustain-Effekt gleichzeitig in beiden elektronischen Musikinstrumenten
1 und 2 vorhanden ist.
Der PLL-Schaltkreis 24 beinhaltet einen Phasenvergleicher 24A, einen seriell an die Ausgangsseite des Phasenvergleichers
24A angeschlossenen Tiefpassfilter (LPF) 24B, einen spannungsgeregelten Oszillator (VCO) 24C und einen
programmierbaren Frequenzteiler 24D. Der Phasenvergleicher 24A empfängt über einen Eingangsanschluß einen Takt CL mit
einer vorbestimmten Frequenz und über den anderen Eingangsanschluß den Ausgang des programmierbaren Frequenzteilers
24D. Der Ausgang des VCO 24C wird als Takt CLK dem Tongenerator 30 zugeführt. Für das jeweilige Timbre eingestellte
und aus den RAM 27 über die CPU 21 bereitgestellte Vibratodaten oder Vibratodaten aus dem Vibartodatenbereich 22
QQ oder aus dem unteren elektronischen Musikinstrument 2 über
die CPU 21 bereitgestellte Vibratodaten werden über die Auswahlschaltung 23 dem programmierbaren Frequenzteiler 24D
zugeführt. Der programmierbare Frequenzteiler 24D führt entsprechend den eingegebenen Vibratodaten eine Frequenz-
Oj- teilung durch. Die Auswahlschaltung 23 schaltet entweder
4S
die Vibratodaten aus dem Vibaratodatenbereich 22 oder
Vibratodaten aus dem unteren elektronischen Musikinstrument 2 entsprechend einem Steuersignal aus der CPU 21 durch.
Der wesentliche Schaltkreisaufbau des Tongenerators 30 wird nun anhand der Fig. 3A und 3B beschrieben. Ein Oktavencode
aus der CPU 21 bestehend aus 4 Bit, der den oben erwähnten Tastencode darstellt, wird über den Datenbus 31
und einem Gatterschaltkreis 40, der aus vier Übertragungsgattern besteht, einem Oktavenregister 41 zugeführt. Ein
aus 4 Bits bestehender Notencode wird über einen wiederum aus vier Übertragungsgattern bestehenden Gatterschaltkreis
42 einem Notenregister 43 zugeführt. Der Oktavencode wird einem Oktavenschiebeberexch 45 zugeführt, während der Notencode
einem Noten-ROM 44 zugeführt wird. Aus dem Noten-ROM 44 entsprechend dem darin eingegebenen Notencode ausgelesene
Notendaten werden dem Oktavenschiebeberexch 4 5 zugeführt. Der Oktavenschiebeberexch 45 verschiebt den
eingegebenen Notencode in Richtung tieferwertiger Bits um eine vorbestimmte Anzahl von Bits entsprechend dem eingegebenen
Oktavencode, um Notendaten entsprechend der gedrückten Taste zu erhalten. Die derart erzeugten Notendaten
werden einem Tontaktgenerator 46 zugeführt. Der Tontaktgenerator 46 erzeugt einen Notentakt mit einer den
eingegebenen Notendaten entsprechenden Frequenz. Dieser Notentakt wird einem Adressregister 47 zugeführt. Das Adressregister
47 führt identische Adressdaten gleichzeitig den Eingangsanschlüssen A3a bis AOa und A3b bis AOb von Wellenform-RAM
's 48 und 49 zu, die die Wellenformdaten von Tonwellenformen
a. und b speichern. Die Gatter schaltkreise 40 und 42 werden mittels entsprechender aus der CPU 21 zur
Verfügung gestellten Gattersteuersignale C2 und Cl durchgeschaltet bzw. gesperrt.
Das in den WeHeηform-RAM1s 48 und 49 gespeicherten Wellen-
formdatum der Tonwellenformen a und b ist entweder das,
was in dem RAM 27 durch die CPU 21 entsprechend der Betätigung des Timbreschaltbereiches 5B des elektronischen
Musikinstrumentes 1 abgespeichert worden ist,oder das, welches
aus dem RAM 27 des unteren elektronischen Musikinstrumentes 2 mittels des Timbreschalters 12B übertragen worden ist.
Die Wellenformdaten der Tonwellenform a werden über die
CPU 21, den Eingangsanschlüssen A bis D, einen aus vier Übertragungsgattern bestehenden Übertragungsschaltkreis
50 und den Dateneingangsanschlüssen I3a bis IOa eingekoppelt, um in dem WeIlenform-RAM 48 abgespeichert zu
werden. Die Wellenformdaten der Tonwellenform b werden über den I/0-Kanal 25, die CPU 21, den Eingangsanschlüssen
A bis D, einem aus vier Übertragungsgattern bestehenden Übertragungsschaltkreis 51 und den Dateneingangsanschlüssen
I3b bis IOb eingekoppelt, um in dem Wellenform-RAM 49 abgespeichert zu werden. Der Gatterschaltkreis 51
wird über den Ausgang eines Inverters 52 durchgeschaltet bzw. gesperrt. Zum Zeitpunkt der Wiedergabe eines Tones
werden Wellenformdaten, die in den Wellenform-RAM1s 48
und 49 abgespeichert worden sind, ausgelesen und über jeweils aus vier Übertragungsgattern bestehenden Gatterschaltkreisen
53 und 54 einem Multiplizierer 56 zugeführt. Der Gatterschaltkreis 54 wird durch den Ausgang eines Inverters
55 durchgeschaltet bzw. gesperrt. Der Gatterschaltkreis 50 wird durch ein von der CPU 21 bereitgestelltes
Gattersteuersignal X mit einem Verhältnis von mittlerer Signalleistung zu Spitzensignalleistung (duty ratio) von
1 : 1 durchgeschaltet bzw. gesperrt. Zur Gattersteuerung wird das Gattersteuersignal X dem Gatterschaltkreis 51
über den Inverter 52 zugeführt. Die Gatterschaltkreise und 54 werden mit einem aus der CPU 21 bereitgestellten
Gattersteuersignal Y mit einem Signalleistungsverhältnis (duty ratio) von 1 : 1 durchgeschaltet bzw. gesperrt,
wobei dieses Signal dem Gatterschaltkreis 53 direkt und
dem Gatterschaltkreis 54 über den Inverter 55 zugeführt
wird. Die RAM's 48 und 49 werden zum Auslesen und Einschreiben von Wellenformdaten durch das Schreib/Lese-Steuersignal
R/W aus der CPU 21 gesteuert.
5
In einem ROM 57 werden Hüllkurvenfrequenzdaten gespeichert. Ein entsprechend dem Zählwert eines Zählers 58 aus dem ROM
57 ausgelesener Hüllkurventakt wird einem Hüllkurvensteuerbereich 59 zugeführt. Hüllkurvendaten, d. h. Anstiegs-(attack),
Abfall- (decay), Halte- (sustain) und Abklingdaten (release data), die entsprechend dem festgelegten Timbre
in das RAM 27 eingeschrieben worden sind, werden in ein Register 60 ausgelesen und dann dem ROM 57 zugeführt. Demzufolge
werden Hüllkurventakte mit Frequenzen, die dem Anstieg, Abfall, Halten und Abklingen der Hüllkurve entsprechen,
wie sie durch die oben erwähnten Hüllkurvendaten festgelegt werden, aus dem ROM 57 ausgelesen und dem Hüllkurvensteuerbereich
59 zugeführt. Diesen Hüllkurventakten entsprechend erzeugt der Hüllkurvensteuerbereich 57 Hüllkurvenwellenformdaten,
die dem Multiplizierer 56 zugeführt werden. Das Signal ST wird auch an den Hüllkurvensteuerbereich 59
angelegt, so daß der Bereich 59 die Hüllkurvensteuerung bewirkt und somit der Haltezustand (sustain state) unverzüglich
zur Wirkung kommt, wenn der Sustain-Schalter 5D eingeschaltet wird.
Der Multiplizierer 56 multipliziert Tonwellenformdaten, d. h. Wellenformdaten der Wellenformen a und b, die abwechselnd
aus den RAM's 48 und 49 ausgelesen werden und Hüll-OQ
kurvenwellenformdaten und führt die Ergebnisdaten einem Addierer 61 zu. Der Addierer 61 ist vorgesehen, da die
Wellenformdaten als Differenzwerte abgespeichert sind, um
die Kapazitäten der RAM's 48 und 49 klein zu halten. Der Addierer 61 addiert daher die Ergebnisdaten zu den vorher-
_ gehenden Ergebnisdaten, um die Höchstwertdaten der augenblicklichen
Wellenform zu erhalten, die dann einem Akkumulator 62 zugeführt werden. Beispielsweise werden bei der
Verwendung eiens 8-Ton polyphonen elektronischen Musikinstrumentes
durch den Tongenerator 30 auf der Basis eines
Zeitscheibenverfahrens gleichzeitig acht Töne erzeugt. Der Akkumulator 62 hat daher die Aufgabe, die in acht
einzelnen Kanälen aufbereiteten und aus dem Addierer 61 bereitgestellten Tonformationsdaten zu akkuwiulieren. Zum
° Ende eines Grundzykluses eines Zeitscheibenverfahrens
führt der Akkumulator 62 den akkumulierten Wert dem D/AWandler 32 zu.
Ein Flip-Flop 63 wird bereitgestellt, um die aus dem RAM 27 ausgelesenen Filterdaten oder die aus dem unteren
elektronischen Musikinstrument 2 übertragenen Filterdaten zwischenzuspeichern und dem Filter 33 zuzuführen.
Der wesentliche Schaltkreisaufbau des Filters 33 wird nun anhand der Fig. 4 beschrieben. Wie daraus ersichtlich
ist, enthält der Filter 33 einen Hochpassfilter HPF und zwei Tiefpassfilter LPFl und LPF2. Diese Filter besitzen
entsprechende Grenzfrequenzen beispielsweise 3,0 kHz, 1,5 kHz und 3,4 kHz. Übertragungsgatter 65, 66 und 70
bis 72 werden entsprechend den Filterdaten fl, f2 und f3 zur Steuerung verschiedener Timbres geschaltet.
Genauer gesagt wird der Ausgang des D/A-Wandlers 32 über
einen Kondensator Cl, einem Kondensator C2 im Hochpassfilter HPF zugeführt. Eine Spannung Vbb wird über einen
Widerstand Rl an einem Anschluß zwischen den Kondensatoren Cl und C2 angelegt. Kondensatoren C3 und C4 sind
seriell mit dem Kondensator C2 verbunden. Der Ausgang cles Kondensators C4 ist an die Basis eines NPN Transistors
TRl angelegt. Ein Anschluß zwischen den Kondensatoren C2 und C3 ist über einen Widerstand R2 auf Masse
gelegt. Der Verbindungsanschluß zwischen den Kondensatoren C3 und C4 ist über einen Widerstand R3 an ein Übertragungsgatter
65 angeschlossen. Ein Widerstand R4 ist zwischen dem Kollektor und die Basis des Transistors TRl
geschaltet. Die Basis des Transistors TRl liegt über dem Widerstand R5 und der Emitter i.iber einen Widerstand R6 auf
Masse und an dem Kollektor liegt eine Spannung Vcc an. Der Ausgang des Hochpassfilters HPF, d. h. der Emitteranschluß
des Transistors TRl, ist über das Ubertragungsgatter
65 an die Tiefpassfilter LPFl und LPF2 angeschlossen. Darüber hinaus ist dieser Ausgang über eine Diode 68,
einem Übertragungsgatter 72 und einen Kondensator CIl mit dem Verstärker 34 verbunden.
Der Tiefpassfilter LPFl beinhaltet einen NPN Transistor
TR2, Widerstände R7 bis RIO und Kondensatoren C5 bis C7.
Der Ausgang des Hochpassfilters HPF ist an den Widerstand R7 angelegt. Die Widerstände R8 und R9 sind seriell
mit dem Widerstand R7 verbunden. Ein Anschluß des Kondensators C5 ist an den Verbindungsanschluß zwischen den
Widerständen R7 und R8 angeschlossen und der andere Anschluß ist auf Masse gelegt. Ein Anschluß des Kondensators
C6 ist an den Verbindungsanschluß zwischen den Widerständen
R8 und R9 angeschlossen und der andere Anschluß ist mit dem Emitter des NPN Transistors TR2 verbunden. Ein
Anschluß des Kondensators C7 ist mit dem Verbindungsanschluß zwischen dem Widerstand R9 und der Basis des Transistors
TR2 verbunden und der andere Anschluß ist auf Masse gelegt. Ein Anschluß des Transistors RIO ist mit
dem Emitter des Transistors TR2 verbunden und der andere Anschluß ist auf Masse gelegt. Die Spannung Vcc liegt
am Kollektor des Transistors TR2 an, dessen Emitteranschluß als Ausgang des Tiefpassfilters LPFl über das
Übertragungsgatter 70 und den Kondensator CIl dem Verstärker 34 zugeführt ist.
Der Tiefpassfilter LPF2, der einen NPN Transistor TR3,
Widerstände RlI bis R14 und Kondensatoren C8 bis ClO enthält, ist bis auf die Widerstandwerte der Widerstände
RlI bis R13 und der Kapazität des Kondensators 10, die
sich von den Werten der Widerstände R7 bis R9 und des Kondensators C7 unterscheiden, vom Aufbau her im wesentlichen identisch
mit dem Tiefpassfilter LPFl. Der Ausgang des Tiefpassfilters
LPF2, d. h. der Ausgang des Transistors TR3, ist über das Übertragungsgatter 71 und den Kondensator
CIl an den Verstärker 34 angelegt.
Das erste Bit fl der Filterdaten wird als Gattersteuersignal
dem Übertragungsgatter 65 direkt und über einen Inverter 67 auch dem Übertragungsgatter 66 zugeführt.
Das zweite und das dritte Bit f2 und f3 der Filterdaten werden als Gattersteuersignale über ein NOR-Gatter 69
dem Übertragungsgatter 70 zugeführt. Diese Bits f2 und f3 werden als Gattersteuersignale auch den entsprechenden
Übertragungsgattern 71 und 72 zugeführt.
Fig. 6 zeigt das Datenformat der zwischen dem oberen und unteren elektronischen Musikinstrument 1 und 2 übertragenen
Timbredaten. Sie bestehen aus einem Operationsbefehl als Kopf, dann Daten, die die Anzahl der Ziffern
(Ziffernzahl) angeben, Informationen über den Inhalt der Daten und dann den Datenbereich der aktuellen Daten.
Fig. 7 zeigt den Inhalt der Operationsdaten, die die Übertragung von Timbredaten kennzeichnen. Fig. 8 zeigt den
Inhalt der Daten über die Ziffernzahl. Wie in Fig. 8 gezeigt wird, wird ein Bereich für eine Ziffer übernommen, wenn
die Ziffernzahl χ 0 bis 7 ist. In diesem Bereich ist das
QQ höchstwertige Bit mit "0" belegt und das erste, zweite
und dritte Bit sind mit entsprechenden binären Daten a3,. a2 und al besetzt, die die Ziffern von 0 bis 7 darstellen.
Für χ von 8 bis 63 wird ein Bereich von zwei Ziffern übernommen. Im Bereich für die erste Ziffer ist das höchstwertige
Bit mit "1" besetzt und das dritte, zweite und erste Bit sind mit entsprechenden binären Daten a6, a5 und
a4 besetzt. Im zweiten Ziffernbereich ist das höchstwertigste
Bit mit "O" belegt, und das dritte, zweite und erste Bit ist mit entsprechenden binären Daten a3, a2 und al
besetzt. Für χ von 64 bis 225 wird ein Bereich für drei Ziffern übernommen. Die höchstwertigsten Bits vom ersten
bis zum dritten Ziffernbereich sind der Reihe nach mit "1", "1" und "0" besetzt. Die dritten, zweiten und ersten
Bits der ersten bis dritten Ziffernbereiche sind mit entsprechenden binären Daten a9, a8 und a7, a6, a5 und
a4 und a3, a2 und al besetzt.
Fig. 9 zeigt den Inhalt der Daten. Das Datum "0011" stellt eine Anforderung von Timbredaten dar. Das Datum
"0001" steht für das Übertragen von Timbredaten.
Fig. 10 zeigt die Datenstrukturen von Wellenformdaten,
Hüllkurvendaten, Filterdaten, Vibrato-Daten und Oktavendaten. Die Wellenformdaten für beide Tonwellenformen a
und b bestehen aus 16 Schritten. Jeder Schritt ist durch ein 8-bit Datenwort gekennzeichnet, wobei die oberen
4 Bits Daten zur Tonwellenform a und die unteren 4 Bits Daten zur Tonwellenform b sind.
Die Hüllkurvendaten weisen eine 12-bit Struktur mit Daten
für Anstieg (attack) A, Abfall (decay) D, Halten (sustain)
5 und Abklingen (release) R, die jeweils 3 Bits in der
erwähnten Reihenfolge beginnend bei dem höchstwertigen Bit belegen. Die Filterdaten sind Ein-Zifferdaten, wobei
das höchstwertige Bit "0" ist und das dritte, zweite
QQ und erste Bit den entsprechenden Daten f3, f2 und fl entspricht.
Die Vibrato-Daten sind ebenfalls Ein-Zifferndaten mit einem höchstwertigen Bit von "0" und den entsprechenden
Daten v3, v2 und vl als drittes, zweites und erstes Bit. Die Oktavendaten sind ebenso Ein-Zifferndaten
gg wobei das vierte und dritte Bit "0" ist und das zweite und
erste Bit mit den entsprechenden Daten 02 und Ol belegt ist.
Das Musikinstrument 2 hat den gleichen Aufbau wie das
obere Musikinstrument 1; auf eine detailierte Beschreibung wird daher verzichtet.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform wird nun anhand der Fig. 11 beschrieben. Das obere und untere elektronische
Musikinstrument 1 und 2 sind miteinander verbunden. D. h. der I/O-Kanal 25 des oberen elektronischen Musikinstrumentes
1 ist mit dem entsprechenden I/O-Kanal des unteren elektronischen Musikinstrumentes 2 durch das Kabel
CA verbunden.Nach dem Betätigen der Netzschalter 6 und 13 kann ein
Timbre, beispielsweise auf dem oberen elektronischen Musikinstrument eingestellt werden. Z. B. kann ein Timbreschalter 5B-8
für das Timbre mit der Nummer 8 auf dem Timbreschaltbereich 5B eingeschaltet werden. Folglich wird der Ausgang
des Timbreschalters 5B-8 für das Timbre mit der Nummer 8 der CPU 21 zugeführt und darin verarbeitet.
Dadurch werden die entsprechenden Timbredaten aus dem Timbre ROM 26 ausgelesen und über die CPU 21 dem RAM 27
zugeführt und wie in Fig. 10 gezeigt, eingeschrieben. In diesem Fall haben die Wellenformdaten für das Timbre mit
der Nummer 8 jeweils 16 Schritte und sind paarweise Daten für die Tonwellenformen a. und b. Auch die
Hüllkurvendaten, Filterdaten, Vibrato-Daten und Oktavendaten werden nacheinander über die CPU 21 eingeschrieben.
Für das Einschreiben der Timbredaten in das RAM 27 stellt die CPU 21 das Lese/Schreib-Steuersignal R/W als Schreibebefehl
für das RAM 27 bereit und bestimmt Adressen für das RAM 27 durch sukzessives Bereitstellen von Adressdaten
für das Adressregister 28.
Wenn die Timbredaten in das RAM 27 eingeschrieben sind,
liest die CPU 21 nur die Wellenformdaten unter den Timbredaten
aus und überträgt die Wellenformdaten für die Tonwellenformen a und b zur Voreinstellung an die RAM's 48
ge und 49 in dem Tongenerator 30. In diesem Fall wird das
Lese/Schreib-Signal R/W als Lesebefehl an das RAM 27 angelegt,
während es als Schreibbefehl an die Wellenform-RAM's
48 und 49 angelegt ist. Die Gatterschaltkreise 50 und 51 werden durch das aus der CPU 21 bereitgestellte
Gattersteuersignal X mit einem Verhältnis von mittlerer Signalstärke zu maximaler Signalstärke von 1 : 1 abwechselnd
durchgeschaltet und gesperrt. Dadurch werden die Wellenformdaten des ersten Schrittes ausgelesen.
Zuerst wird das 4-bit Datum "a401, a301, a201, alOl" für
die Tonwellenform a ausgelesen und über die Eingangsanschlüsse
A bis D dem Gatterschaltkreis 50 und den Dateneingangsanschlüssen I3a bis IOa dem Wellenform-RAM 48
zugeführt und eingeschrieben. Dann wird das 4-bit Datum "b401, b301, b201, blOl" für die Tonwellenform b ausgelesen
und über die Eingangsanschlüsse A bis D, die Gatter 50 und 51 und die Dateneingangsanschlüsse I3b bis IOb
geleitet, um in das RAM 49 eingeschrieben zu werden. In gleicher Weise werden Wellenformdaten für den zweiten bis
sechzehnten Schritt sukzessive in die Wellenform RAM's und 49 eingeschrieben.
Dann werden die Hüllkurvendaten A3 bis Al, D3 bis Dl,
S3 bis Sl und R3 bis Rl aus dem RAM 27 ausgelesen und durch die CPU 21, den Tongenerator 30 und den Eingangsanschlüssen
A bis D zu dem Register 60 geleitet und darin gesetzt. Dann werden die Filterdaten "O, f3, f2, fl" aus
dem RAM 27 ausgelesen und in dem Flip-Flop 63 im Tongenerator 30 gehalten, um dem Filter 33 zugeführt zu werden.
Die Vibrato-Daten werden ebenfalls aus dem RAM 27 ausge-
3Q lesen, um über die Auswahlschaltung 23 dem programmierbaren
Frequenzteiler 24D im PLL-Schaltkreis 24 zugeführt zu werden. Der PLL-Schaltkreis 24 erzeugt dadurch einen
Takt CLK mit einer Frequenz, die den vorher festgelegten Vibrato-Daten entspricht. Der auf diese Weise erzeugte
gc Takt CLK wird dem Tongenerator 30 zugeführt. Weiter werden
die Oktavendaten aus dem RAM 27 ausgelesen und dem Skalendiskriminator
29 zugeführt. Foglich werden die Oktavendaten klassifiziert und entsprechend dem Ergebnis dieser
Klassifizierung legt die CPU 21 den Tonumfang des zugehörigen, vorgewählten Timbres, d. h. das Timbre mit der Nummer
8 fest und wandelt den eingegebenen Tastencode entsprechend der zugehörigen Oktave um, und führt den umgewandelten
Tastencode dem Tongenerator 30 zu.
Nachdem diese Voreinstellung für das obere elektronische Musikinstrument 1 beendet ist, stehen die Timbredaten
jetzt auch dem unteren elektronischen Musikinstrument 2 bei gleicher Betätigung der Tasten zur Verfügung. Natürlich
ist zu diesem Zeitpunkt für das untere elektronische Musikinstrument 2 ein zu dem oberen elektronischen Musikinstrument
1 unterschiedliches Timbre eingestellt.
Nachdem die Voreinstellung in der oben beschriebenen Weise beendet worden ist, sind die elektronischen Musikinstrumente
1 und 2 zur Musikaufführung bereit. D. h., das obere elektronische Musikinstrument 1 ist bereit für die Erzeugung
von Tönen mit einem Timbre mit der Nummer 8, während das untere elektronische Musikinstrument 2 zur Erzeugung
von Tönen mit einem unterschiedlichen Timbre, z. B.
Timbre Nummer 3, bereit ist.
Nun wird die Funktionsweise der Tonerzeugung im oberen elektronischen Musikinstrument 1 beschrieben. Ein durch
Betätigung einer Taste auf der Tastatur 4 erzeugter Tasten-
3Q code wird über die Tastencodeerzeugungsvorrichtung 20,
die CPU 21 und den Skalendiskriminator 29 geleitet, und der umgewandelte Tastencode hieraus wird über die CPU 21
und den Datenbus 31 dem Tongenerator 30 zugeführt. Im Tongenerator 30 wird der Oktavencode aus dem Tastencode über
O5 den Gatterschaltkreis 40 der zu diesem Zeitpunkt durch das
als Gattersteuersignal C2 zugeführte "Ι''-Signal durchgeschaltet
ist, dem Oktavenregister 41 zugeführt- Zur gleichen Zeit wird der Notencode aus dem Tastencode über den
Gatterschaltkreis 42 dem Notenregister 43 zugeführt, wobei der Gatterschaltkreis 42 zu diesem Zeitpunkt durch das
als Gattersteuersignal Cl angelegte "1"-Signal durchgeschaltet ist. Dem eingegebenen Notencode entsprechende
Notendaten werden aus dem Noten-ROM 44 ausgelesen und dem Oktavenschiebebereich 45 zugeleitet, dem auch der Oktavencode
aus dem Oktavenregister 41 zugeleitet ist. Der Okatvenschiebebereich 45 verschiebt dann den Oktavencode
zu den niederwertigeren Bits und zwar in einem Ausmaß, entsprechend dem Inhalt des Oktavencodes, so daß dadurch
die Originalnotendaten erzeugt werden, die dem Tontaktgenerator 46 zugeführt werden. Der Tontaktgenerator 46
erzeugt einen den eingegebenen Tondaten entsprechenden Tontakt, der dem Adressenregister 47 zugeführt wird. Das
Adressregister 47 erzeugt 4-bit Adressdaten, die gleichzeitig Adresseingangsanschlüssen A3a bis AOa und A3b bis
A°b der Wellenform-RAM1s 48 und 49 zugeführt werden, um
jeweils die gleiche Adresse zu bestimmen.
Das Lese/Schreib-Steuersignal R/W ist als Lesebefehl an
die RAM's 48 und 49 angelegt und die Gatterschaltkreise 53 und 54 werden abwechselnd durch das Gattersteuersignal
Y durchgeschaltet, welches ein Verhältnis der mittleren Signalstärke zur maximalen Signalstärke von 1 : 1 besitzt.
Dadurch beginnt das Auslesen der Wellenformdaten der Tonwellenform a aus dem Wellenform-RAM 48 vom ersten Schritt
an, während das Auslesen der Wellenformdaten der Wellenform b_ vom ersten Schritt an auf dem Wellenform-RAM 49 beginnt.
Diese Daten werden dem Multiplizierer 56 zugeführt.
Das ROM 57 stellt entsprechend^ dem Ausgang aus dem Zähler
gg einen Hüllkurventakt zur Verfügung, der an den Hüllkurven-
steuerbereich 59 angelegt wird. Die Frequenz des Hüllkurventaktes
wird entsprechend den Hüllkurvendaten aus dem Register 60 gesteuert. Der Hüllkurvensteuerbereich
erzeugt entsprechende Hullkurvenwellenformdaten, die dem
Multiplizierer 56 zugeführt werden. Die Statusdaten der Hüllkurve werden inzwischen dem ROM 57 zugeführt, so daß
die Hüllkurventaktfrequenz für jeden Status geschaltet wird. Der Multiplizierer 56 multipliziert abwechselnd
die Hullkurvenwellenformdaten und die Wellenformdaten
für die Tonwellenform a und die Daten für die Tonwellenform
b miteinander und führt die Ergebnisdaten dem Addierer 61 zur Addition zu den vorhergehenden Ergebnisdaten
zu. Die Summe der Ergebnisdaten wird dem Akkumulator 62 Akkumulieren mit Daten anderer Tasten zugeführt, die Zum
auch zur gleichen Zeit betätigt wurden. Am Ende des Grundzyklus eines Zeitscheibenverfahrens werden die akkumulierten
Daten dem D/A-Wandler 32 zugeführt. Dadurch wird ein entsprechendes Tonsignal bereitgestellt, dessen Timbre
durch das Filter 3 3 steuerbar ist und das durch den Verstärker 34 verstärkt wird, um aus dem Lautsprecher 9 zu
ertönen.
Während des Spiels mit dem oberen und unteren elektronischen Musikinstrument 1 und 2 mit unterschiedlichen darauf
eingestellten Timbres kann der Sustain-Schalter 5D betätigt werden. Folglich wird das Signal ST zur Zuführung an den
Hüllkurvensteuerbereich 59 aus der CPU 21 bereitgestellt. Dadurch bestimmt der Haltezustand (sustain state) maßgeblich
die Hüllkurvenwellenform. Das Haltesignal wird
oQ auch auf das andere elektronische Musikinstrument übertragen,
falls die Übertragungsmodusschalter 5A und 12A des oberen und unteren elektronischen Musikinstrumentes
1 und 2 auf "on" eingestellt sind. Wird der Vibrato-Schalter 5E, der Schalter für verzögertes Vibrato 5F oder
der Schalter für tiefes Vibrato 5G eingeschaltet, werden
die entsprechenden Vibratodaten aus dem Vibratodatenbereich 22 bereitgestellt, und über die Auswahlschaltung 23 dem
PLL-Schaltkreis 24 zugeführt, wodurch mit einem Wechsel in der Frequenz des Ausgangstaktes CLK ein neues Vibrato
bereitgestellt wird.
Die Funktionsweise des Filters 33 wird nun anhand der Fig. 4 beschrieben. Wenn das Bit fl in den Filterdaten "0 , f3,
f2, fl" "1" ist, ist der Gatterschaltkreis 65 durchgeschaltet, während der Gatterschaltkreis 66 gesperrt ist. Dadurch
wird die Timbresteuerung über den Hochpassfilter HPF wirksam und das gesteuerte Tonsignal wird zu den Tiefpassfiltern
LPFl und LPF2 und der Diode 68 geführt. Wenn das Bit fl "0" ist, wird der Gatterschaltkreis 65 gesperrt,
während der Gatterschaltkreis 66 durchgeschaltet ist. Dadurch wird die Timbresteuerung über den Hochpassfilter
HPF unwirksam und die Tonsignale werden ohne Timbresteuerung den Tiefpassfiltern LPFl und LPF2 und der Diode
68 zugeführt.
Sind in diesen beiden Fällen die Bits f2 und f3 "0", ist
das Übertragungsgatter 70 durchgeschaltet, während die Übertragungsgatter 71 und 72 gesperrt sind. Dadurch wird
der Tiefpassfilter LPFl wirksam, während der andere Tiefpassfilter
LPF2 unwirksam wird. Für den Fall, daß die Bits f2 und f3 "0" und "1" sind, sind die Übertragungsgatter 70 und 71 gesperrt, während das Übertragungsgatter
72 durchgeschaltet ist, wodurch beide Tiefpassfilter LPFl und LPF2 unwirksam werden. Für den Fall, daß die Bits f2
und f3 "1" und "0" sind, sind die Übertragungsgatter 70
und 72 gesperrt, während das Übertragungsgatter 71 geöffnet ist. Dadurch wird der Tiefpassfilter LPFl unwirksam,
während der Tiefpassfilter -LPF2 wirksam wird. Für den Fall, daß die Bits f2 und f3 beide "1" sind, ist das Übertragungsgatter
70 gesperrt, während die Übertragungsgatter
71 und 72 geöffnet sind. Dadurch wird der Tiefpassfilter
LPFl unwirksam, während der Tiefpassfilter LPF2 wirksam
wird.
Wie hieraus ersichtlich ist, werden verschiedene Timbresteuerungen
in Abhängigkeit von den Bitzuständen fl, f2 und f3 durchgeführt.
Der Spieler, der mit dem oberen und unteren elektronischen Musikinstrument 1 und 2 mit unterschiedlichen, darauf
eingestellten Timbres musiziert, möchte vielleicht für beide elektronische Musikinstrumente 1 und 2 das gleiche
Timbre einstellen. In diesem Fall werden die Timbredaten des oberen elektronischen Musikinstrumentes 1 zu dem
unteren elektronischen Musikinstrument 2 übertragen.
Zu diesem Zwecke werden die Übertragungsmodusschalter 5A und 12A in den Schaltereingabebereichen 5 und 12 des
unteren und oberen elektronischen Musikinstrumentes 1 und 2 eingeschaltet. Gleichzeitig wird beispielsweise der
2.0 Timbreschalter 5B-8 für das Timbre mit der Nummer 8 auf
dem oberen elektronischen Musikinstrument 1 und der Timbrenummersetzschalter 5C eingeschaltet. Dadurch erzeugt die
CPU im unteren elektronischen Musikinstrument 2 einen Operationsbefehl von "1110", womit die übertragung von
Timbredaten gekennzeichnet ist, ein Datum, das die Anzahl der Stellen bzw. die Ziffernzahl angibt von "0010", wodurch die
Zahl 2· dargestellt ist, ein Datum "0011", das die Anforderung von Timbredaten darstellt und ein Datum "1000",
das, wie in Fig. 11 gezeigt, das Timbre mit der Nummer 8 darstellt und führt diese Daten der CPU 21 im oberen
elektronischen Musikinstrument 1 über den I/0-Kanal 25
zu. Die CPU 21 im oberen elektronischen Musikinstrument 1 decodiert die übertragenen Daten und stellt somit folgende
Daten bereit: Den Operationsbefehl "1110", der die
gg Übertragung eines Timbres darstellt, Daten über Zahlziffern
"1100" und "Olli", die die Zahl 39 darstellen und das
Datum "0001", das die Übertragung von Timbredaten zusammen
mit aus dem RAM 27 ausgelesenen Wellenform-, Hüllkurven-, Filter-, Vibrato- und Oktavendaten darstellt.
Diese Daten werden über den I/0-Kanal 25 in das untere
elektronische Musikinstrument 2 übertragen. Im unteren elektronischen Musikinstrument 2 wird der übertragene
Operationsbefehl, die Daten über Zifferzahlen und der Inhalt der restlichen Daten decodiert und entsprechende
Wellenformdaten und weitere Daten werden als Daten für das
Timbre mit der Nummer 8 in einem dem RAM 27 entsprechenden RAM abgespeichert. Danach wird im unteren elektronischen
Musikinstrument 2 und im oberen elektronischen Musikinstrument 1 das gleiche Timbre, also das Timbre
mit der Nummer 8 bereitgestellt.
Wenn für das untere elektronische Musikinstrument 2 das gleiche Timbre wie für das obere elektronische Musikinstrument
1 eingestellt ist, ergibt sich bei Betätigung der Schalter 5E, 5F und 5G im oberen elektronischen Musikinstrument
1 für das untere elektronische Musikinstrument 2 automatisch der gleiche Inhalt bezüglich der Art des
Vibratos. In diesem Fall werden Daten aus dem Vibratodatenbereich 22 im oberen elektronischen Musikinstrument
1 über den I/O-Kanal 25 auf das untere elektronische
Musikinstrument 2 übertragen. Die dem I/0-Kanal des unteren
elektronischen Musikinstrumentes 2 zugeführten Vibrato-Daten werden über die der CPU 21 entsprechenden CPU
einer der Auswahlschaltung 23 entsprechenden Auswahlschal-
QQ tung zugeführt. Diese Auswahlschaltung bewirkt, daß die
Schalter im unteren elektronischen Musikinstrument 2, die den Schaltern 5E, 5F und 5G im oberen elektronischen
Musikinstrument 1 entsprechen, aufgrund eines 1-bit Signals aus der CPU unwirksam werden. Der Ausgang der Aus-
gc wahlschaltung wird einem dem programmierbaren Frequenz-
teller 24D entsprechenden programmierbaren Frequenzteiler
zugeführt, so daß für das untere elektronische Musikinstrument 2 die gleiche Art von Vibrato eingestellt ist wie
für das obere elektronische Musikinstrument 1. Timbredaten können in der gleichen Art wie zuvor beschrieben
aus dem unteren elektronischen Musikinstrument 2 zu dem oberen Instrument 1 übertragen werden. Dies wird dadurch
erreicht, daß im unteren elektronischen Musikinstrument 2 lediglich der Timbrenummersetzschalter und der zugehörige
Timbreschalter eingeschaltet wird.
Während die obige Ausführungsform zwei miteinander .verbundene
elektronische Musikinstrumente aufweist, ist die Erfindung auch für den Fall anwendbar, bei dem mehrere
elektronische Musikinstrumente, bei denen unterschiedliche Timbre einstellbar sind, miteinander verbunden
sind. Statt zwei elektronische Musikinstrumente mit Tastatur miteinander zu verbinden, ist es darüber hinaus
auch möglich, eine getrennte Steuereinheit wie z. B.
einen Personalcomputer oder einen ähnlichen Computer zu verwenden.
Wie gezeigt worden ist, lassen sich mit dem obigen aus zwei oder mehr miteinander verbundenen elektronischen
Musikinstrumenten bestehenden hybriden elektronischen Musikinstrument Timbredaten von einem elektronischen
Musikinstrument durch einfache Schalterbetätigung direkt oder über eine Steuereinrichtung auf ein anderes elektronisches
Musikinstrument übertragen. Dadurch sind für
QQ Ensemblespiel eine große Zahl unterschiedlicher Timbres
auswählbar. Zusätzlich lassen sich viele verschiedenartige musikalische Effekte bereitstellen, da eine Mehrzahl
von elektronischen Musikinstrumenten zur wechselseitigen Übertragung von Daten direkt oder über eine Steuereinheit
gc miteinander verbunden sind.
.H-
Mit der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann man sich an einem sehr eindruckvollen Ensemblespiel erfreuen/ wenn
die Frequenzen der von dem unteren elektronischen Musikinstrument 2 erzeugten Töne leicht verschoben sind, beispielsweise
um ungefähr 0,015 Halbtöne (1,5 Cent), bezogen auf die entsprechenden von dem oberen elektronischen Musikinstrument 1
erzeugten Töne. Üblicherweise sind Einstellvorrichtungen vorgesehen, mittels denen sich die Tonhöhe der einzelnen
elektronischen Musikinstrumente 1 und 2 von Hand fein justieren lassen. Es ist jedoch sehr beschwerlich, die
einzelnen Instrumente so abzustimmen, daß die Tonhöhen eines Instrumentes relativ zum anderen Instrument um 0,015
Kalbtöne verschoben sind, und es ist auch schwierig, die Instrumente genau abzustimmen. Mit der folgenden Ausführungsform
lassen sich diese Mangel überwinden. In der folgenden Beschreibung ist das, was die übertragung der
Timbredaten betrifft, weggelassen, da dies das gleich wie in der vorhergehenden Ausführungsform von Fig. 1 bis
11 ist.
Bezugnehmend auf Fig. 12 wird eine Abstimmungs-ZBegleitungseinheit
81 zur Steuerung der Abstimmung des oberen und unteren Tastenmusikinstrumentes 1 und 2 vorgesehen und
auch ein Pedalmusikinstrument 82 auch zur Erzeugung von Rhythmus und Begleitung bereitgestellt. Die Abstimmungs-/
Begleitungseinheit 81 weist einen Netzschalter 81A, einen Rhythmusschaltbereich 81B, einen Start-/Stoppschalter 81C
und einen Moduswahlschalter 81D auf. Der Rhythmusschaltbereich 81B weist Schalter zur Bereitstellung von Begleitungsrhythmusmustern
für Rock, Marsch, Disco, Walzer etc. auf. Der Start-/Stoppschalter 81C wird zum Starten und
Stoppen des Begleitungsrhythmus und auch für die automatische Durchführung der Begleitungsakkorde, wie später beschrieben
wird, betätigt. Der Moduswahlschalter 81D dient zum Einstellen eines von drei automatischen Begleitungs-
moden, ζ· B- einem Aus-, einem Finger- und einem Ein-Modus.
Im Aus-Modus können die obere und untere Tastatur 4 und zum Musizieren von Hand ohne automatische Begleitung betätigt
werden. Im Finger-Modus kann eine automatische Begleitung im Begleitungsrhythmus entsprechend Akkorden
bereitgestellt werden, die durch das dauernde Niederdrücken eines tiefoktavigen Tastenteiles der Tastatur 10 mit den
Fingern der linken Hand erzeugt werden. Im Ein-Modus kann die automatische Begleitung im Begleitungsrhythmus entsprechend
Akkorden bereitgestellt werden, die durch Drücken des tiefoktavigen Tastenteiles der unteren Tastatur 10
mit einem, zwei oder drei Fingern bestimmt werden.
Die Abstimmungs-/Begleitungseinheit 81 weist ferner einen DCin-Anschluß 81E, einen Anschluß U, einen Anschluß L
und einen Anschluß F auf. Der DCin-Anschluß 81E ist mit einem DCout-Anschluß 84 im oberen elektronischen Musikinstrument
1 über eine Leitung 83 verbunden, so daß Gleichspannung aus dem oberen elektronischen Musikinstrument
der Einheit 81 zugeführt ist. Die Anschlüsse U, L und F sind über Leitungen 85, 86, 87 mit C-Anschlüssen 88,89 und
90 im oberen und unteren Musikinstrument 1 und 2 und im Pedalinstrument 82 verbunden. Über die Leitungen 85, 86
und 87 werden Informationen, die das Durchführen der Ab-Stimmung
und Beenden der Abstimmung betreffend ebenso übertragen wie Informationen über den automatischen Begleitungsmodus
und die Tastenbetätigung.
Das obere und untere Tastenmusikinstrument 1 und 2 und das Pedalinstrument 82 weisen entsprechende Tastaturen 4 und
10 und ein Pedal 91 auf, sie besitzen Netzschalter 6, 13 und 92 und Timbreschaltbereiche 5B, 12B und 93. Durch Betätigung
der Timbreschaltbereiche 5B, 12B und 93 lassen sich verschiedene Timbres wie Piano, Flöte und Violine
für das mit den Tastaturen 4 und 10 und dem Pedal 91 durch-
zuführende Melodiespiel auswählen.
Ein Paar von Lautsprecherboxen 9 und 18 sind mit der Abstimmungs-/Begleitungseinheit
81, dem oberen und unteren Tastenmusikinstrument 1 und 2 und dem Pedalinstrument 82
verbunden. Diese Lautsprecher 9 und 18 beinhalten entsprechende Mischer und Verstärker und können den Begleitungsrhythmus,
die automatische Begleitung und die gespielte Melodie stereophon erklingen lassen.
Wie in den Fig. 13A und 13B gezeigt, beinhaltet die Abstimmungs-/Begleitungseinheit
81 eine untergeordnete CPU 81-1, eine Haupt-CPU 81-2,einen I/0-Kanal 81-3 und einen
Begleitungstonerzeuger 81-4. Die Haupt-CPU 81-2 wird durch Schließen des Netzschalters 81A aktiviert. Sie
führt Abstimmungssetzdaten über den I/0-Kanal 81-3 den
Musikinstrumenten 1, 2 und 82 zu. Zu Steuerungszwecken empfängt sie auch Abstimmungsendedaten aus den Musikinstrumenten
1, 2 und 82. Weiter führt sie Tastenbetätigungsdaten aus der unteren Tastatur 10 der untergeordneten
CPU 81-1 zu. Auch führt sie Akkord-und Baßdaten der automatischen Begleitung aus der untergeordneten CPU 81-1
und dem vorgewählten Rhythmus entsprechende Begleitungsrhythmusdaten dem Begleitungstongenerator 81-4 zu und
überträgt die Daten über den automatischen Begleitungsmodus aus der untergeordneten CPU 81-1 zu dem oberen Tastenmusikinstrument
2 . Die untergeordnete CPU 81-1 klassifiziert die Begleitungsakkorde entsprechend den Betätigungsdaten
von dem tiefoktavigen Tastenbereich der unteren
QQ Tastatur 10, die über die Haupt-CPU 81-2 bereitgestellt
werden, und führt Akkord- und Baßdaten der automatischen Begleitung der Haupt-CPU 81-2 zu. Auch stellt sie eine
Betätigung des Rhythmusschalters 81B und des Moduswahlschalters 81D fest und führt die Begleitungsrhythmusdaten
gc und die Daten für die automatische Begleitung der Haupt-CPU
81-2 zu. Der Begleitungstongenerator 81-4 erzeugt für
• · O * w
jeden Begleitungsakkord Tonsignale, Baßtöne und Rhythmustöne entsprechend den Akkord- und Baßdaten für die automatische
Begleitung und Begleitungsrhythmusdaten. Die erzeugten Tonsignale werden den Lautsprechern 9 und 18 zugeführt
und erklingen daraus.
Der Schaltkreisaufbau des oberen und unteren Tastenmusikinstrumentes
1 und 2 und des Pedalmusikinstrumentes 82 stimmt im wesentlichen mit dem in Fig. 3 gezeigten überein.
Das obere Tastenmusikinstrument 1 weist wie der in Fig. 2 gezeigte Aufbau eine CPU 21, einen PLL-Schaltkreis 24,
einen Tongenerator 30, einen Tastenschaltbereich 4, 5, 20, ein Timbre ROM 26 und einen I/0-Kanal 25 auf. Der Tastenschaltbereich
4, 5, 20 erfaßt die Betätigung von Tasten auf der Tastatur 4 und der Schalter im Timbreschaltbereich
5B und führt die erfaßten Daten als Tastenbetätigungsdaten und Timbrebestimmungsdaten der CPU 21 zu. Die CPU
21 führt die Tastenbetätigungsdaten aus dem Tastenschaltbereich 4, 5, 20 dem Tongenerator 30 zu und liest auch
die Timbredaten entsprechend den Timbrebestimmungsdaten aus dem Timbre-ROM 25 aus, und führt sie dem Tongenerator
30 zu. Auch durch das Schließen des Netzschalters 6 aktiviert, führt die CPU 21 die Abstimmungssetzdaten aus der
Haupt-CPU 81-2 dem PLL-Schaltkreis 24 zu. Wenn das Zuführen der Abstimmungssetzdaten zu dem PLL-Schaltkreis 24
beendet ist, werden der Haupt-CPU 21-2 die Abstimmungsendedaten zugeführt.
QQ Das untere Tastenmusikinstrument 2 und das Pedalmusikinstrument
82 arbeiten in der gleichen Weise wie das obere Tastenmusikinstrument 1, außer in folgendem Punkt. Empfängt
das untere Tastenmusikinstrument 2 Daten über den automatischen Begleitungsmodus aus der Haupt-CPU 81-2, über-
O5 trägt es Tastenbetätigungsdaten, die sich durch Betätigung
des tiefoktavigen Tastenteils auf der Tastatur ergeben,
über den I/O-Kanal 2-25 an die Haupt-CPU 81-2. Das Pedalmusikinstrument
82 ist ein Einzeltoninstrument, das jeweils nur einen Ton zu einer Zeit erzeugen kann.
Der Schaltkreisaufbau des PLL-Schaltkreises 24 wird nun
anhand von Fig. 14 beschrieben. Der PLL-Schaltkreis 24
weist einen spannungsgeregelten Oszillator (VCO) 24C, einen 1/3-Frequenzteiler 24E, einen 1/2-Frequenzteiler
24F, einen programmierbaren Frequenzteiler 24D und einen Phasenvergleicher (PC) 24A, einen Tiefpassfilter (LPF)
24B, eine Signalquelle 24G und einen 1/768-Frequenzteiler
24H auf.
Der VCO 24C ist ein Schaltkreis mit einer Schwingungsfrequenz, die durch eine angelegte Spannung geregelt
wird. Er stellt ein Signal i mit einer Frequenz von 14840590 + (12882 · Cx) Hz entsprechend den AbStimmungsdaten
Cx, die sich aus den Abstimmungssetzdaten ergeben. Das-, Signal i ist dem 1/3-Frequenzteiler 24E zugeführt,
der ein Abstimmungssignal j mit 4946864 + (4294 · Cx)Hz dem
Tongenerator 30 zuführt.· Das Signal i ist auch dem 1/2-Frequenzteiler
24F zugeführt, der ein Signal mit 7420295 + (6441 · Cx) Hz dem programmierbaren Frequenzteiler
24D zuführt. Die Abstimmungsdaten Cx werden als Werte "0", "-1" und "-2" dem oberen und unteren Tastenmusikinstrument
1 und 2 und dem Pedalmusikinstrument 82 entsprechend zugeleitet. Der programmierbare Frequenztei-24D
dividiert das eingegebene Signal bezüglich der Frequenz im Verhältnis 1/(1152 + Cx). Da das eingegebene Signal
eine Frequenz von 7420295 + (6441 · Cü) Hz aufweist,
liegt das Frequenzteilunqssignal des programmierbaren Frequenzteilers 24D bei 6441 Hz, unabhängig vom Wert des Signales
Cx. Dieses Signal wird dem Phasenvergleicher 24A
zugeführt. Ein Signal mit 6441 Hz, das durch den 1/768-Frequenzteiler
24H bereitgestellt ist, der das Signal aus der Signalquelle 24G aufteilt, ist auch dem Phasen-
vergleicher 24A zugeführt, der die Frequenzen der beiden eingegebenen Signale vergleicht und ein Signal bereitstellt,
wenn die zwei Signale eine Phasendifferenz aufweisen. Der Tiefpassfilter 24B filtert die Gleichspannungskomponente
aus dem Ausgang des Phasenvergleichers 24A aus, die dann dem VCO 24C zugeführt wird, um dessen
Schwingungsfrequenz leicht zu verändern und dadurch die Phasendifferenz zu kompensieren.
Der Tongenerator 30 erzeugt Melodietonsignale im Zusammenhang mit Timbredaten für Tastenbetätigungsdaten aus der
CPU 21, entsprechend dem Abstimmungssignal j aus dem 1/3-Frequenzteiler 24E in dem PLL-Schaltkreis 24. Die
erzeugten Tonsignale werden den Lautsprechern 9 und 18 zugeführt, woraus sie erklingen. Die Haupt-CPU 81-2
und die CPU 21 beinhalten, wie in Fig. 16 gezeigt, ein 20-bit Register und ein 16-bit Register (nicht abgebildet).
Von und zu den Musikinstrumenten 1, 2 und 82 übertragene Abstimmungsdaten werden in diesen Registern zeitweise
abgespeichert. Das Datenformat des 20-bit Registers, wie in Fig. 16 gezeigt, weist eine 4-Stellenkonfiguration auf,
wobei jede Stelle aus 4 Bits besteht. Die oberen 4 Bits werden für den Operationsbefehl benutzt, z. B. ein Befehl,
wie in Fig. 17 gezeigt, der die Justierung der Tonhöhe betrifft. Die nächsten 4 Bits werden zur Registrierung der
Ziffernzahl bzw. der Anzahl der Stellen in den unteren 12 Bits bzw. im unteren 3 Ziffernbereich benutzt. Die
mittleren 4 Bits stellen einen "no operation-Befehl" dar.
Die unteren 8 Bits werden zur Registrierung der später zu beschreibenden Abstimmungsdaten Cx oder der Abstimmungsendedaten
für jede Taste benutzt, wie in Fig. 18 gezeigt ist.
Die Funktionsweise der Ausführungsform mit obigem Aufbau
cc wird nun anhand des Flußdiagramms von Fig. 15 beschrieben.
Zuerst wird der Netzschalter 81A der Abstimmungs-/Begleitungseinheit
81 eingeschaltet und dann der Netzschalter des oberen Tastenmusikinstrumentes 1. Folglich sind die
Haupt-CPU's 81-2 und 21 aktiviert. Die Haupt-CPÜ 81-2
schreibt in ein Register einen Tonhöhenjustierungsbefehl "1100", wie in Fig. 17 gezeigt, und schreibt den Code
"0011" als Daten über Zahlziffern und den Code "00000000(0)" als Abstimmungsdatum Cx ein. Die eingeschriebenen
Daten werden als Abstimmungssetzdaten, wie in Fig. 19 gezeigt, über die I/0-Kanäle 81-3 und 25
zu der CPU 21 im oberen Tastenmusikinstrument 1 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird geprüft, ob das obere
Tastenmusikinstrument 1 über die Leitung 85 mit den Anschlüssen U und C verbunden ist (Schritt Sl). Falls dies
nicht der Fall ist, wird der Schritt S4 ausgeführt. Falls es verbunden ist, werden die Abstimmungsdaten Cx als
Abstimmungssetzdaten an die CPÜ 21 im oberen Tastenmusikinstrument
1 übertragen (Schritt S2). Die Daten werden von der CPU 21 dem PLL-24 zugeführt, der das Abstimmungssignal
j dem Tongenerator 30 zuführt, um die Abstimmung zu bewirken.
Nachfolgend schreibt die CPU 21 den in Fig. 17 gezeigten TonhöhenJustierbefehl "1100" als Operationsbefehl, den
Code "0010" als Daten über die Ziffernzahl und den in der oberen Reihe in Fig. 18 gezeigten Code "10000000"
als Abstimmungsendedaten in ein Register ein. Diese Daten werden als Abstimmungsendedaten, wie in Fig. 19 gezeigt,
an die Haupt-CPU 81-2 übertragen (Schritt S3), wodurch die Abstimmung des oberen Tastenmusikinstrumentes 1
beendet wird.
Wird nachfolgend der Netzschalter 13 des unteren Tastenmusikinstrumentes
2 eingeschaltet, wird entsprechend geprüft ob das untere Tastenmusikinstrument 2 angeschlossen
ist (Schritt S4). Falls es angeschlossen ist, werden die
Abstimmungssetzdaten aus der Haupt-CPU 81-2 an die CPU 2-21
im unteren Tastenmusikinstrument 2, wie in Fig. 19 gezeigt, übertragen (Schritt S5). Danach werden die Abstimmungsendedaten
durch die Haupt-CPU 81-2 empfangen, wodurch die Abstimmung des unteren Tastenmusikinstrumentes zwei
beendet wird. In diesem Fall ist das an die CPU 2-21 übertragene Abstimmungsdatum Cx "11111111(-I)", und das durch
die Haupt-CPU 81-2 empfangene Abstimmungsendedatum ist, wie in der mittleren Reihe von Fig. 18 gezeigt,
"01000000".
Tn der obigen Weise werden Abstimmungssignale j mit Basisfrequenzen von 4946864 Hz, 4942570 Hz und 4938276 Hz
eingestellt, die sich durch Einsetzen von O, -1 und -2 für Cx in 494 6864 + (4294 · Cx) ergeben und die jeweils zu den
Musikinstrumenten 1, 2 und 82 gehören. Diese Abstimmungssignale j entsprechen Frequenzverhältnissen von
441,6 Hz zu 442 Hz und 441,2 zu 442 Hz, wobei 442 Hz die Frequenz der Note A4 ist. Auf diese Weise werden aus den
Musikinstrumenten 1, 2 und 82 Töne erzeugt, die ungefähr um 0,015 Plalbtöne gegeneinander verschoben sind. Die Abstimmungsfrequenz für die Begleitungstöne aus der Abstimmungs-/
Begleitungseinheit 81 ist auf A4 = 442 Hz festgelegt.
Während in der obigen Ausführungsform die Abstimmung der
Musikinstrumente 1, 2 und 82 gesteuert worden ist, kann in gleicher Weise auch das Setzen des Timbres und verschiedene
andere Effekte gesteuert werden.
Während in der obigen Ausführungsform das Abstimmungsintervall 0,015 Halbtöne umfaßt, kann die Abstimmung zusätzlich
auch bei unterschiedlichen Intervallen durchgeführt werden, solange die Grundfrequenz die gleiche bleibt.
Weiter ist es auch möglich, die Abstimmung aller elektro-
nischen Musikinstrumente durch Betätigung einer separaten Schaltervorrichtung zu bewirken, während sie in der obigen
Ausführungsform durch Schließen des Netzschalters bewirkt worden ist. Weiter können die verbundenen elektronischen
Musikinstrumente mit entsprechenden speziellen Schaltern versehen werden, die zum Abstimmen des entsprechenden
Musikinstrumentes betätigt werden. Weiterhin kann die mit einer Mehrzahl von elektronischen Musikinstrumenten
verbundene Abstimmungs-/Begleitungseinheit durch einen Personalcomputer oder ähnliches ersetzt werden,
der keinerlei Begleitungsfunktionen aufweist.
In der obigen Ausführungsform sind die Abstimmungseinheit und die Begleitungseinheit in einer einzigen Konsole angeordnet.
Darüber hinaus ist es möglich, nur die Abstimmungssteuereinheit in einem elektronischen Musikinstrument
mit einer Tastatur anzuordnen. Auch kann die Abstimmungs-/Begleitungseinheit 81 beispielsweise im oberen
Tastenmusikinstrument 1 angeordnet werden. Natürlich ist es möglich, nur die Abstimmungssteuereinheit in dem oberen
Tastenmusikinstrument 1 anzuordnen. Wie gezeigt worden ist, kann mit der obigen Ausführungsform, in der eine
Mehrzahl elektronischer Musikinstrumente mit einer separaten Abstimmungssteuereinheit, die die Abstimmung der
einzelnen elektronischen Musikinstrumente automatisch bewirken kann, verbunden ist, die Unannehmlichkeit des
manuellen Abstimmens der Musikinstrumente für das Ensemblespiel vermieden werden. Selbst ein Anfänger kann das Instrument
ohne weiteres zum Spielen betätigen.
In den vorhergehenden in Verbindung mit Fig. 12 bis 19 beschriebenen Ausführungsformen sind Timbredaten für ein
einzelnes Timbre gewöhnlich für eine Mehrzahl von elektronischen Musikinstrumenten benützt worden,und die Abstimmung
der einzelnen elektronischen Musikinstrumente ist
automatisch als Reaktion auf das Schließen der entsprechenden Netzschalter bewirkt worden. Gemäß der Erfindung ist
es weiter möglich, anstelle des Abstimmungssignals ein Lautstärkeregelsignal, ein Energieversorgungssteuersignal
etc. aus einem elektronischen Musikinstrument bereitzustellen, das als übergeordnete Einheit (master unit) aufgebaut
ist und die Lautstärkeregelung, die Ein/Aus-Steuerung der Energieversorgung von anderen elektronischen
Musikinstrumenten entsprechend dieser Signale bewirken kann, wobei diese anderen elektronischen Musikinstrumente
als untergeordnete Einheiten (slave units) aufgebaut sind.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die eine
automatische Lautstärkeregelung ebenso erlaubt, wie die Erzeugung gewöhnlicher Timbredaten für die einzelnen
elektronischen Musikinstrumente, wird nun anhand der Fig. 1 und 20 bis 22 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein oberes elektronisches Musikinstrument 1 als übergeordnetes Instrument ausgebildet
und das untere elektronische Musikinstrument 2 ist als untergeordnetes Instrument ausgebildet. Das übergeordnete
Instrument 1 weist zusätzlich zu dem Schaltbereich 5 einen Schalter 7A, einen Netzschalter 6 und einen
Lautstärkeregler 7 auf. Der Schalter 7A ist so ausgeführt, daß er eingeschaltet in gleicher Weise die Lautstärkeregelung
des übergeordneten und des untergeordneten elektronischen Musikinstrumentes 1 bzw. 2 bei Betätigung
des Lautstärkereglers 7 bewirkt. Ist andererseits der Schalter 7A in "aus"-Stellung kann die Lautstärkeregelung
des untergeordneten Instrumentes 2 mittels eines in diesem Instrument vorgesehenen Lautstärkereglers 14 bewirkt
werden, während die Lautstärkeregelung des übergeordneten Instrumentes 1 durch den Lautstärkeregler 7 bewirkt wird.
Das untergeordnete Instrument 2 weist Schalter für die Best immung verschiedener Arten von Akkorden, Rhythmen und
Timbres für die automatische Auf führung auf, wobei diese Schalter in diesem Fall zusätzlich zu dem Schaltbereich 12,
dem Netzschalter 13 und dem Lautstärkeregler 14 vorgesehen sind.
Der Schaltkreisaufbau der Ausführungsform wird nun anhand
von Fig. 20 beschrieben. Aus Gründen der Einfachheit sind in dieser Figur Teile, die die Verarbeitung von Timbredaten,
wie es in Fig. 2 gezeigt ist, weggelassen. Die Ausgänge der Tasten der Tastatur 4 des übergeordneten
Instrumentes 1 sind, wie in Fig. 2 gezeigt, über die CPU dem Tongenerator 30 zugeführt. Der Tongenerator 30 erzeugt
den betätigten Tasten entsprechende Tonsignale, die einem spannungsgeregelten Verstärker (VCA) 100 zugeführt
werden. Der VCA 100 verstärkt das aus dem Tongenerator 3O ausgegebene Tonsignal mit einem Verstärkungsfaktor,
der analog über ein Spannungssignal von einem Widerstand R gesteuert wird, dessen Widerstandwert sich entsprechend
der Position des Lautstärkereglers 7 verändert. Die Ausgabe aus dem VCA 100 ertönt als Musikklang aus den Lautsprechern
9, der den Verstärker 34 beinhaltet. An einem Anschluß des Widerstandes R wird eine vorbestimmte Spannung
Vcc angelegt, dessen anderer Anschluß geerdet ist.
Im untergeordneten Instrument 2 werden Ausgänge aus den Tasten der Tastatur 10 dem Tongenerator 2-30 zugeführt,
der Tonsignale erzeugt, die einem VCA 101 zugeführt werden.
QQ Ist der Schalter 7A eingeschaltet, wird der Verstärker
VCA 101 gleichzeitig mit dem Verstärker VCA 100 mit dem gleichen Wert des Spannungssignals von dem Widerstand R
analog geregelt, wobei dieses Spannungssignal über das Kabel CA zu dem untergeordneten Instrument 2 übertragen
gg wird und der Wert dieses Spannungssignals der Position des
Lautstärkereglers 7 entspricht. Die Ausgabe des VCA 101 ertönt als Musikklang aus dem Lautsprecher 9. Ist der
Schalter 7A ausgeschaltet, wird der VCA 101 unabhängig von dem VCA 100 analog geregelt. Der Schaltkreisbereich,
der den Lautstärkeregler 14 beinhaltet, ist nicht abgebildet.
Die Funktionsweise der obigen Ausführungsform wird nun beschrieben. Vor Beginn der Aufführung werden die Netzschalter
6 und 13 eingeschaltet, um die Energieversorgung des über- und untergeordneten elektronischen Musikinstruments
1 bzw. 2 zu gewährleisten. Dann wird, falls gewünscht, der Schalter 7A eingeschaltet, um die Lautstärkeregelung
beider Instrumente 1 und 2 mit dem gleichen Spannungssignal aus dem Lautstärkeregler 7 zu bewirken. Folglich
wird das Spannungssignal von dem Widerstand R beiden VCA's 100 und 101 zugeführt, wodurch diese analog geregelt
werden. Dadurch werden von den Tongeneratoren 30 und 2-30 erzeugte, der Tastenbetätigung während des Spiels entsprechende
und den Verstärkern VCA's 100 und 101 zugeführte Tonsignale, durch diese VCA's mit dem gleichen Verstärkungsfaktor
verstärkt, so daß die Musiktöne aus beiden Lautsprechern 9 und 18 in der gleichen Lautstärke ertönen.
Wird die Lautstärkeregelung des übergeordneten Musikinstrumentes 1 und des untergeordneten Instrumentes 2
unabhängig voneinander bewirkt, bleibt der Schalter 7A ausgeschaltet. In diesem Fall wird das Spannungssignal von
dem Widerstand R, das durch Betätigung des Lautstärke-
gQ reglers 7 veränderbar ist, nur dem VCA 100 und nicht dem
dem VCA 101 zugeführt. Der VCA 101 wird daher durch ein Spannungssignal aus einem Widerstand (nicht abgebildet)
analog geregelt, der entsprechend der Betätigung des Lautstärkereglers 14 veränderbar ist. Für gewöhnlich ertönen
oc deshalb aus den Lautsprechern 9 und 18 musikalische Klänge
in unterschiedlicher Lautstärke.
Fig. 21 zeigt eine Modifikation der Ausführungsform von
Fig. 20. Die modifizierte Ausführungsform unterscheidet sich dahin von der vorhergehenden Ausführungsform, daß
das Spannungssignal· aus dem Widerstand R, das mit der Position des Lautstärkereglers 7 im übergeordneten elektronischen
Musikinstrument 1 veränderbar ist, zur Übertragung über das Kabel· CA zu dem untergeordneten Instrument
2 in ein digitales Signal umgewandelt wird. Das digitaie Signal· ist gegenüber Rauschen stabiler. Das
Spannungssignal· aus dem Widerstand R wird einem A/D-Wandier ^3 zur UmWand^ng in ein digitaies Lautstärkeregel·signal·
zugeführt, welches dann über das Kabel CA übertragen wird.
Das über das Kabel· CA zu dem untergeordneten Instrument 2 übertragene digitaie Lautstärkeregeisignai wird einem
D/A-Wandler 104 zur UmWand^ng in ein analoges Lautstärkeregel·signal·
zugeführt, das an dem VCA ^l· angel·egt wird.
Der übrige Aufbau ist der gieiche wie in der Ausführungsform von Fig. 20.
Fig. 22 zeigt eine weitere Modifikation der Ausführungsform von Fig. 20. Diese Modifizierung unterscheidet sich
von den vorhergehenden zwei hybriden eiektronischen Musikinstrumenten
dadurch, daß anstelle des Lautstärkereglers 7, der analoge Lautstärkeregeldaten bereitsteht, ein
numerischer Tastenbereich i05 vorgesehen ist, der numerische Daten, d. h. digitaie Lautstärkeregeldaten bereitstellen
kann.
Der Ausgang des numerischen Tastenbereichs 1O5, der anstelle
des Lautstärkereglers 7 im übergeordneten Instrument 1 vorgesehen ist, wird über einen D/A-Wandier iO6
dem VCA ^O zugeführt, und auch über das Kabel· CA an das
untergeordnete Instrument 2 übertragen, um über einen
D/A-Wandler 104 dem VCA 100 zugeführt zu werden. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie in den Fällen von Fig. 20 und
21.
Mit diesem Aufbau werden einer gewünschten Lautstärke entsprechende digitale Daten, die während des Spiels
über den numerischen Tastenbereich 105 eingegeben werden, nach der Umwandlung durch den D/A-Wandler 106 in analoge
Daten, d. h. analoge Lautstärkeregeldaten, dem VCA zugeführt, um dessen Verstärkungsfaktor zu regeln.
Die digitalen Daten aus dem numerischen Tastenbereich 105 werden über das Kabel CA auch an den D/A-Wandler
im untergeordneten Instrument 2 zur Umwandlung in analoge Daten, d. h. analoge Lautstärkeregeldaten, übertragen,
um dem VCA 1Ol zugeführt zu werden. Dadurch wird der Verstärkungsfaktor beider VCA1s 1OO und 101 durch die
gleichen Lautstärkeregeldaten geregelt. Die digitalen Daten sind hier wie in dem Fall von Fig. 21 unempfindlich
gegenüber Rauschen, so daß sich eine stabile Übertragung ergibt.
In allen Beispielen der Fig. 2O bis 22 wird die Lautstärkeregelung
des über- und untergeordneten elektronischen Musikinstrumentes 1 und 2 entweder wie üblich oder unabhängig
voneinander durchgeführt, abhängig davon, ob der Schalter 7A "ein" oder "aus" ist. Es ist möglich, den
Schalter 7A zu vermeiden und den Aufbau so auszuführen, daß die Lautstärkeregelung beider elektronischer Musik-
3Q instrumente durch den Lautstärkeregler 7 des übergeordneten
elektronischen Musikinstrumentes 1 bewirkt wird. Während die obigen Beispiele sich auf elektronische Musikinstrumente
beziehen, in denen die Lautstärkeregeldaten den VCA's zugeführt werden, ist es für den Fall, bei dem
qR digitale Mulitplizierer verwendet werden, speziell das
Beispiel nach Fig. 22, möglich, die D/A-Wandler 104 und
106 einzusparen, so daß der Ausgang des numerischen Tastenbereichs 105 als solcher verwendet wird. In diesem Fall
läßt sich der Aufbau vereinfachen. Weiter ist es möglich, zwei oder mehr untergeordnete elektronische Musikinstrumente
vorzusehen. Auch kann der numerische Tastenbereich 105 durch einen Speicher, beispielsweise einem ROM, der
digitale Daten bereitstellt, ersetzt werden. In diesem Falle kann der Speicherinhalt durch Betätigung eines
vorbestimmten Knopfes oder Schalters ausgelesen werden, und die ausgelesenen Daten können als Lautstärkeregeldaten
verwendet werden. Auch kann ein Pedalmusikinstrument, wie in der Ausführungsform von Fig. 21, anstelle
eines von Hand zu spielenden elektronischen Musikinstrumentes verwendet werden.
Wie oben gezeigt worden ist, kann mit einem hybriden elektronischen Musikinstrument, in dem die Lautstärkeregelung
des über- und untergeordneten elektronischen Musikinstrumentes durch ein Lautstärkeregelsignal bewirkt
wird, das von einer im übergeordneten elektronischen Musikinstrument vorgesehenen Lautstärkeregelsignal-Erzeugungsvorrichtung
erzeugt wird, die Lautstärke einer Mehrzahl von elektronischen Musikinstrumenten auf eine
im Vergleich zu herkömmlichen Musikinstrumenten einfache Art und Weise geregelt werden. Dadurch ist es dem
Spieler oder der Spielerin erlaubt, sich ganz dem musikalischen Inhalt der Aufführung hinzugeben.
Es wird nun eine weitere Ausführungsform der Erfindung
beschrieben, die eine gewöhnliche Ein-aus-Funktion bezüglich der Energieversorgung aufweist. Wieder unter Bezugnahme
auf Fig. 1 ist das obere elektronische Musikinstrument 1 als das übergeordnete Instrument und das
untere elektronische Musikinstrument 2 als das unterge-
ordnete Instrument ausgebildet. Diese elektronischen Musikinstrumente 1 und 2 sind über ein Kabel CA, das ein
Netzkabel umfaßt, miteinander verbunden. Ein separates Netzkabel 110 ist ebenfalls an das übergeordnete Instrument
1 angeschlossen. Wird das Kabel 110 an eine Steckdose angeschlossen, werden beide Instrumente gleichzeitig
mit Energie mit der üblichen Netzfrequenz versorgt.
Das Gehäuse des übergeordneten elektronischen Musikinstrumentes
weist eine Tastatur 4 und einen Schalterbereich 5 auf und birgt auch elektronische Schaltkreise und andere
Komponenten. Das Instrument 1 weist ferner einen Netzschalter 6, einen Lautstärkeregler 7 und einen Timbreschaltbereich
5B zur Bestimmung verschiedener Rhythmen und Timbres auf. Das Gehäuse des untergeordneten Instrumentes
2 weist ebenfalls eine Tastatur 10 und einen Schaltereingabebereich 12 auf und beherbergt elektronische
Schaltkreise und andere Komponenten. Das Instrument 2 weist ferner einen Netzschalter 13 und einen Schaltbereich
12B zur Bestimmung verschiedener Rhythmen und Timbres auf.
Der Schaltkreisaufbau dieser Ausführungsform wird nun anhand von Fig. 23 beschrieben. Im übergeordneten elektronischen
Musikinstrument werden Ausgänge aus der Tastatur 4 und den Schaltern des Schaltereingabebereiches 5 dem
Tongenerator 30 zugeführt, der entsprechende Tonsignale erzeugt, die aus dem Lautsprecher 9 ertönen.
on Das Bezugszeichen 111 kennzeichnet einen Stecker des Netzkabels
110. Das andere Ende des Netzkabels ist mit dem Netzanschluß 112 des übergeordneten elektronischen Musikinstrumentes
1 verbunden. Dieser Netzanschluß 112 ist über den Netzschalter 6 mit einem Transformator 113 verge
bunden, der wiederum mit dem Tongenerator 30 verbunden
ist, und diesen mit Wechselspannung versorgt. Ein Netzausgangsanschluß
114 aus dem übergeordneten Instrument
1 ist ebenfalls mit dem Netzeingangsanschluß 112 verbunden. Ein Stecker 115 des Kabels CA ist mit dem Netzausgangsanschluß
114 verbunden. Ein digitaler I/O-Kanal
des übergeordneten Instrumentes 1 ist mit dem Tongenerator 30 verbunden. Der digitale I/0-Kanal 116 ist über einen
Modulator 117 und einem Kondensator 118 mit dem Netzausgangsanschluß 114 verbunden. Durch den Tongenerator 30
bereitgestellte digitale Daten von Timbres etc. können daher über das Kabel CA zu dem untergeordneten Instrument
2 übertragen werden.
Das andere Ende des Kabels CA ist mit einem Netzeingangsanschluß 119 des untergeordneten Instrumentes 2 verbunden.
Der Netzeingangsanschluß 119 ist über einen Netzschalter 13 und einen Transformator 120 mit einem
Tongenerator 2-30 verbunden. Dieser Anschluß ist auch direkt mit einem Netzausgangsanschluß 121 verbunden.
Der Netzeingangsanschluß 119 ist über den Netzschalter 13, einen Kondensator 122 und einen Demodulator 123
der einen Hochpassfilter und einen digitalen I/0-Kanal
124 umfaßt, mit dem Tongenerator 2-3O verbunden. Daher
können die digitalen Daten aus dem übergeordneten Instrument 1 zu dem Tongenerator 2-30 übertragen werden. In
diesem Falle sind in den Generatoren 30 und 2-3O Wechselstromgleichrichterschaltkreise
(nicht abgebildet) vorgesehen, um aus den Transformatoren 113 und 120 Gleichspannung
zu gewinnen.
Der Tongenerator 2-30 hat im übrigen die gleiche Funktion wie der Tongenerator 30 im übergeordneten Instrument
Ausgänge der Tasten der Tastatur 10 und Ausgänge der Schalter im Schaltereingabebereich 12 werden dem Tongenerator
2-30 zugeführt, und darin erzeugte Tonsignale er-
tönen aus dem Lautsprecher 18.
Die Funktionsweise dieser Auführungsform wird nun beschrieben.
Vor Beginn der Aufführung wird der Stecker ill des Netzkabels 110 mit einer Steckdose (nicht abgebildet)
verbunden. Auch der Stecker 115 des Kabels CA wird mit dem Netzausgangsanschluß 114 des übergeordneten
Instrumentes 1 verbunden. Sind zwei oder mehr untergeordnete elektronische Musikinstrumente vorhanden, können
diese Instrumente elektrisch seriell mit dem übergeordneten Instrument 1 verbunden werden, indem der Stecker
des Netzkabels eines anderen untergeordneten Instrumentes an den Netzausgangsanschluß 112 des abgebildeten untergeordneten
Instrumentes 2 angeschlossen wird usw. 15
Nun wird der Netzschalter 13 des untergeordneten Instrumentes 2 und dann der Netzschalter 6 des übergeordneten
Instrumentes 1 eingeschaltet. Folglich wird die Stromversorgung mit der üblichen Netzfrequenz aus einer elektrischen
Steckdose über das Netzkabel 110 zu dem Netzeingangsanschluß 112 des übergeordneten Instrumentes
1 geführt, und dann über den Netzschalter 6 und dem Transformator 113 dem Tongenerator 30 zugeführt. Über
den Netzausgangsanschluß des übergeordneten Instrumentes 1» dem Kabel CA, dem Netzeingangsanschluß 119 des untergeordneten
Instrumentes 2, dem Netzschalter 13 und dem Transformator 120 wird die Stromversorgung auch dem
Tongenerator 2-30 zugeführt. Damit wird mittels eines elektrischen Haushaltskabels zugeführte elektrische
Leistung nach Umwandlung auf Niederspannungsleistung im Transformator 113 dem Tongenerator 30 des übergeordneten
Instrumentes 1 zugeführt, und nach der Umwandlung auf Niederspannungsleistung durch den Transformator
ebenfalls dem Tongenerator 2-3O im untergeordneten Instrument 2 zugeführt. Auf diese Weise wird die elektrische
Leistung gleichzeitig dem über- und untergeordneten Instrument 1 und 2 zugeführt. Natürlich wird die elektrische
Leistung bei zwei oder mehr untergeordneten Instrumenten gleichzeitig allen untergeordneten Instrumenten und dem
übergeordneten Instrument 1 zugeführt. Danach werden die Tonsignale in dem Tongenerator 30 entsprechend der Betätigung
der Tasten auf der Tastatur 4 des übergeordneten Instrumentes 1 erzeugt, und ertönen aus dem Lautsprecher
9, während in dem Tongenerator 2-3O Tonsignale entsprechend der Tastenbetätigung auf der Tastatur 10 des untergeordneten
Instrumentes 2 erzeugt werden und aus dem Lautsprecher 18 ertönen.
Falls es gewünscht wird, während des Spiels beispielsweise das Timbre bestimmende digitale Daten aus dem übergeordneten
Instrument 1 zu dem untergeordneten Instrument 2 zu übertragen, wird ein vorbestimmter -Schalter aus dem
Schaltereingabebereich 5, der in Fig. 1 gezeigt ist, betätigt. Folglich werden die aus dem Tongenerator 3O
bereitgestellten digitalen Daten über den digitalen I/0-Kanal 116 dem Modulator 117 zur Umwandlung in ein
Signal mit einer höheren Frequenz als die Netzfrequenz zugeführt, das dann über den Kondensator 118 dem Kabel
CA zugeführt wird. Das hochfrequente Signal wird dadurch zusammen mit der elektrischen Leistung in der üblichen
Netzfrequenz im untergeordneten Instrument 2 über die Netzschalter 13 und den Kondensator 122 dem Demodulator
123 zugeführt, der einen Hochpassfilter zur Demodulation aufweist, um wieder die ursprünglichen digitalen Daten
QQ zu erhalten, die über den I/O-Kanal 124 dem Tongenerator
2-30 zugeführt werden.
Wie gezeigt wurde, wird mit dieser Ausführungsform die elektrische Leistung sowohl dem über- als auch dem untergeordneten
elektronischen Musikinstrument zugeführt bzw.
diese Zuführung wieder unterbrochen, indem der Netzschalter des übergeordneten Instrumentes nach dem elektrischen Anschluß
des untergeordneten Instrumentes an das übergeordnete Instrument, ein- und ausgeschaltet wird. Dadurch kann
die Stromversorgung von einer Mehrzahl von elektronischen Musikinstrumenten durch einfaches Ein- und Ausschalten
bewirkt werden. Zusätzlich wird die Zuführung der elektrischen Leistung vereinfacht. Weiter wird die elektrische
Verbindungseinrichtung sowohl zum Übertragen digitaler Daten als auch elektrischer Leistung benutzt, wodurch
sich ein separater Datenübertragungsbus erübrigt.