DE3504382A1 - Electronic musical instrument - Google Patents
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC 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
- G10H7/00—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
- G10H7/002—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs using a common processing for different operations or calculations, and a set of microinstructions (programme) to control the sequence thereof
Abstract
Description
Elektronisches Musikinstrument Electronic musical instrument
Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Musikinstrument gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Description The invention relates to an electronic musical instrument according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Musikinstrument ist als sogenannter Synthesizer aus der DE-OS 28 26 429 bekannt. Als Tonerzeugungseinrichtung werden dort mehrere Tongeneratoren verwendet, die in Abhängigkeit vom Drücken der jeweiligen Tasten aktiviert werden. Die einzelnen Tasten werden dort fortlaufend abgefragt, worauf dann pro gedrückter Taste ein Tongenerator aktiviert wird. Im Gegensatz zu älteren Geräten benötigt dieser bekannte Synthesizer nicht mehr je einen Tongenerator pro Taste, sondern nur noch einen Tongenerator pro gedrückter Taste. Da beim vierhändigen Spiel maximal 20 Tasten gedrückt werden können, benötigt dieser Synthesizer nur noch maximal 20 Tongeneratoren.Such a musical instrument is called a so-called synthesizer the DE-OS 28 26 429 known. There are several tone generators as a tone generator are used, which are activated depending on the pressing of the respective buttons. The individual keys are continuously queried there, whereupon each is pressed A tone generator is activated. Required unlike older devices this well-known synthesizer no longer has one tone generator per key, but instead only one tone generator per key pressed. Since in four-handed play a maximum of 20 keys can be pressed, this synthesizer only needs a maximum of 20 Tone generators.
Dadurch ist der Aufwand an Bauelementen zwar schon beträchtlich reduziert, jedoch immer noch verhältnismäßig groß.As a result, the cost of components is already considerably reduced, but still relatively large.
Aufgabe der Erfindung ist es, das elektronische Musikinstrument der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß -der bauliche Aufwand verringert ist und gleichwohl eine höhere Flexibilität bei der Tonerzeugung erreicht wird, insbesondere vielfältige Arten von Tönen erzeugt werden können.The object of the invention is to provide the electronic musical instrument of To improve the type mentioned at the outset in such a way that the structural effort is reduced and at the same time a higher flexibility in the sound generation is achieved, in particular, diverse types of tones can be generated.
Dies-e Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the characterizing part of the claim 1 specified features solved. Advantageous refinements and developments the invention can be found in the subclaims.
Zur Tonerzeugung werden also nicht mehr Tongeneratoren im herkömmlichen Sinne verwendet. Vielmehr erfolgt die Tonerzeugung durch das Zusammenwirken von Klaviatur, Mikrocomputer und einem einzigen gemeinsamen Klangspeic-her für alle spielbaren Stimmen. Die Tonerzeugung erfolgt durch sequentiel les Auslesen von Daten aus dem Klangspeicher, wobei der Mikrocomputer nach Drücken einer oder mehrerer Tasten die benötigten Adressen der in dem Klangspeicher gespeicherten Signale, welche nach Digital/Analogwandlung zu Tönen umgewandelt werden, enthält. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der -nachfolgenden Beschreibung.Sound generators are no longer used in the conventional to generate sounds Senses used. Rather, the sound is generated through the interaction of Keyboard, microcomputer and a single common sound memory for everyone playable voices. The sound is generated by reading out data sequentially from the sound memory, the microcomputer after pressing one or more Keys the required addresses of the signals stored in the sound memory, which after digital / analog conversion to tones, contains. Other features and advantages of the invention emerge from the following description.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigt: Figur 1 eine schematische Frontansicht des elektronischen Musikinstrumentes nach der Erfindung; und Figur 2 ein Blockschaltbild des elektronischen Musikinstrumentes nach der Erfindung.In the following the invention is based on an exemplary embodiment explained in detail in connection with the drawing. It shows: Figure 1 a schematic front view of the electronic musical instrument according to the invention; and FIG. 2 is a block diagram of the electronic musical instrument according to the invention.
In Figur sind eine Klaviatur 1 und eine darüber, nach hinten versetzt angeordnete Frontplatte 2 zu erkennen. Die Frontplatte 2 weist ein Eingabetastenfeld 3 auf, verschiedene Stellregler 4 und 5 sowie Ausnehmungen für steckbare, programmierbare Bausteine 6 und 7, die beispielsweise PROM's, EPROM's etc. sein können. Diese Bausteine 6, 7 können von vorne herausgezogen bzw. von vorne hineingesetzt werden. Sie können also nach Wahl ausgetauscht werden. Obwohl in Figur 1 nur zwei solcher Bausteine dargestellt sind, sei darauf hingewiesen, daß hier eine beliebige Anzahl solcher Bausteine vorgesehen sein kann, einschließlich der Möglichkeit nur eines einzigen steckbaren, programmierbaren Bausteines.In the figure, a keyboard 1 and one above it are offset to the rear arranged front panel 2 to recognize. The front panel 2 has an input keypad 3, different regulators 4 and 5 as well as recesses for pluggable, programmable ones Blocks 6 and 7, which can be PROMs, EPROMs, etc., for example. These building blocks 6, 7 can be pulled out from the front or inserted from the front. You can so be exchanged at your discretion. Although in Figure 1 only two such modules are shown, it should be noted that any number of such Building blocks can be provided, including the possibility of just a single one pluggable, programmable module.
Diese Bausteine sind mit dem gleichen Bezugszeichen auch in dem Blockschaltbild der Figur 2 dargestellt, auf das im folgenden Bezug genommen wird.These modules are also given the same reference numbers in the block diagram of Figure 2, to which reference is made below.
Das Musikinstrument enthält als zentralen Baustein einen Mikrocomputer 8, der die üblichen Baugruppen wie Zentraleinheit (CPU), Speicher (RAM, ROM), Taktgenerator und Eingabe/Ausgabebausteine (I/O-Bausteine) aufweist. Seine Anschlüsse sind mit den Buchstaben D, A, S bzw. I bezeichnet, wobei diese Symbole folgendes bedeuten: D: Datenleitungen A: Adreßleitungen S: Steuerleitungen I: Eingangsleitungen.The musical instrument contains a microcomputer as a central component 8, the usual assemblies such as central processing unit (CPU), memory (RAM, ROM), clock generator and input / output modules (I / O modules). Its connections are with denotes the letters D, A, S or I, whereby these symbols mean the following: D: Data lines A: address lines S: control lines I: input lines.
Dem Mikrocomputer A ist ein "Klangspeicher" zugeordnet, der hier zweigegliedert ist, nämlich in einen als RAM-Speicher 9 ausgebildeten Klangspeicher und einen als PROM 6, 7 ausgebildeten Klangspeicher. Beide zusammen bilden den eigentlichen Klangspeicher. Beide Klangspeicherbereichesind über Adreßleitungen (Adreßeingänge Ao*s*An) mit AdreBausgängen des Mikrocomputers verbunden. Weiterhin sind sie über Steuerleitungen mit Steuerausgängen des Mikrocomputers verbunden. Der Mikrocomputer 8 kann damit beliebige "Adressen" in den Klangspeicher aufrufen und zwar sowohl für Schreib- als auch Lesevorgänge. A "sound memory" is assigned to the microcomputer A, here is divided into two parts, namely in a sound memory designed as a RAM memory 9 and a sound memory designed as PROM 6, 7. Both together form the real one Sound memory. Both sound memory areas are accessible via address lines (address inputs Ao * s * An) connected to the address outputs of the microcomputer. They are still over Control lines connected to control outputs of the microcomputer. The microcomputer 8 can call up any "addresses" in the sound memory, both for writing as well as reading processes.
Sollen nun Töne oder Klänge in den Klangspeicher eingelesen werden, so werden diese, beispielsweise von einem Mikrophon, einem Tonband etc. an einen Abtasteingang 11 angelegt und über einen Amplitudenregler (Potentiometer 12), einen Tiefpaß 13, einen Analog/Digital-Wandler 14 und eine Bus-Ankoppeleinheit 15 auf einen Datenbus 16 gegeben, von wo aus sie über Bus-Ankoppeleinheiten 17 bzw. 18 dem Klangspeicher 6, 7, 9 zugeführt werden. Weiterhin können diese digitalisierten Klänge über den Datenbus 16 und eine Bus-Ankoppeleinheit 19 auch einem Dateneingang des Mikrocomputers 8 zugeführt werden. Während dieses "Schreibvorganges"werden von dem Mikrocomputer 8 über die Adreßleitungen aufeinander folgend bestimmte Speicherbereiche adressiert, in denen die Signale abgespeichert werden. Zweckmäßigerweise arbeiten der Analog/Digital-Umsetzer 14, der Datenbus 16 etc. parallel, um eine hohe Signalverarbeitungsgeschwindigkeit zu erzielen. If tones or sounds are to be read into the sound memory, so they are, for example, from a microphone, a tape, etc. to a Sampling input 11 applied and an amplitude controller (potentiometer 12), a Low-pass filter 13, an analog / digital converter 14 and a bus coupling unit 15 given a data bus 16, from where they via bus coupling units 17 and 18 the sound memory 6, 7, 9 are fed. Furthermore, these can be digitized Sounds via the data bus 16 and a bus coupling unit 19 also have a data input of the microcomputer 8 are supplied. During this "writing process", the microcomputer 8 successively determined memory areas via the address lines addressed, in which the signals are stored. Work appropriately the analog / digital converter 14, the data bus 16 etc. in parallel to achieve a high signal processing speed to achieve.
Bei dem Tiefpaß 13 handelt es sich um einen sogenannten "Aliasing-Tiefpaß", der Signale, deren Frequenz oberhalb der Hälfte der Abtastfrequenz liegt, unterdrückt. The low-pass filter 13 is a so-called one "Aliasing low-pass filter", of signals whose frequency is above half the sampling frequency is suppressed.
Zusätzlich zu dem Klangspeicher 6, 7, 9 kann noch ein weiterer, größerer Speicher 10 an den Mikrocomputer angeschlossen sein. Dieser Speicher kann beispielsweise ein Diskettenspeicher, eine Festplatte etc. sein. Unter Steuerung durch den Mikrocomputer 8 können Daten zwischen dem Klangspeicher und dem Massenspeicher 10 ausgetauscht werden.In addition to the sound memory 6, 7, 9, another, larger one can be used Memory 10 be connected to the microcomputer. This memory can for example be a floppy disk, hard disk, etc. Under the control of the microcomputer 8, data can be exchanged between the sound memory and the mass memory 10 will.
Bei der Musikerzeugung, also beim "Spielen" des elektronischen Musikinstrumentes werden die im Klangspeicher gespeicherten, digitalen Signale in bestimmter Weise ausgelesen und wieder hörbar gemacht. Dieses Auslesen wird durch Drücken einer oder mehrerer Tasten der Klaviatur 1 ausgelöst. Hierzu fragt der Mikrocomputer 8 in der Betriebsart "Spielen" fortlaufend die Tasten (Schalter) der Klaviatur ab, ob sie gedrückt sind oder nicht. Ist nun eine Taste gedrückt, so errechnet der Mikrocomputer 8 aufgrund der in ihm gespeicherten Programme die Adressen von Speicherbereichen des Klangspeichers, die "ausgelesen" werden sollen. Vorher werden die Bus-Ankoppeleinheiten 15, 17, 18 und ggf. 19 über Steuersignale umgeschaltet, derart, daß die Busankoppeleinheit 15 gesperrt ist und die Bus-Ankoppeleinheiten 17 und 18 in Auslaßrichtung geöffnet sind.When producing music, i.e. when "playing" the electronic musical instrument the digital signals stored in the sound memory are processed in a certain way read out and made audible again. This readout is carried out by pressing one of the or several keys of the keyboard 1 triggered. The microcomputer 8 asks for this in the Operating mode "play" continuously the keys (switches) of the keyboard from whether they are depressed or not. If a key is now pressed, the microcomputer calculates 8 the addresses of memory areas based on the programs stored in it of the sound memory that are to be "read out". Before that, the bus coupling units 15, 17, 18 and possibly 19 are switched over via control signals in such a way that the bus coupling unit 15 is blocked and the bus coupling units 17 and 18 are opened in the outlet direction are.
Es werden dann durch die Adressierung der Klangspeicherbereiche und die Taktfrequenz auf den Steuerleitungen vom Mikrocomputer zum Klangspeicher die Signale auf den Datenbus 16 ausgelesen. Von dort gelangen sie über einen Digital/Analog-Wandler 20, wo sie in analoge Signale rückumgewandelt werden, zu einem Analogumschalter 21. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen schnellen MOS-FET-Schalter. Der Anal ogumschal ter, genauer gesagt seine Schaltstellung wird durch Steuersignale (Steuerleitung 22) vom Mikrocomputer 8 gesteuert.By addressing the sound memory areas and the clock frequency on the control lines from the microcomputer to the sound memory Signals read out on the data bus 16. From there they arrive via a digital / analog converter 20, where they are converted back into analog signals, to an analog switch 21. This is, for example, a high-speed MOS-FET switch. The analog switchover, more precisely its switch position, is controlled by control signals (Control line 22) controlled by the microcomputer 8.
An den Ausgängen des Analogumschalters 21 sind mehrere Abtast- und Halteschaltkreise (Sample and Hold) 23-25 angeschlossen. Je nach Stellund des Analogumschalters 21 wird das analoge Klangsignal in einem der Abtast- und Halteschaltkreise 23 bis 25 gespeichert und über eine nicht dargestellte, vom Mikrocomputer 8 betriebene Steuerleitung angesteuert. Die Ausgangssignale aller Abtast- und Halteschaltkreise 23 bis 25 werden in einem Summierer 26 aufsummiert, in einem Tiefpaß 27 geglättet und über einen Verstärker 28 einem Lautsprecher 29 zugeführt. Die Grenzfrequenz des Tießpasses 27 kann der des Tiefpasses 13 entsprechen.At the outputs of the analog switch 21 are several sampling and Holding circuits (sample and hold) 23-25 connected. Depending on the position of the analog switch 21 is the analog sound signal in one of the sample and hold circuits 23 to 25 stored and operated by a microcomputer 8, not shown Control line activated. The output signals of all sample and hold circuits 23 to 25 are added up in a summer 26 and smoothed in a low-pass filter 27 and fed to a loudspeaker 29 via an amplifier 28. The cutoff frequency of the low pass 27 can correspond to that of the low pass 13.
Jeder einzelnen Instrumentalstimme oder wahlweise auch jeder von mehreren gleichzeitig gedrückten Tasten der Klaviatur ist ein eigener Abtast- und Halteschaltkreis 23-25 zugeordnet. Hierdurch wird die Organisation des Klangspeichers stark vereinfacht und ebenso das Programm des Mikrocomputers.Each individual instrumental part or optionally each of several Simultaneously pressed keys on the keyboard is a separate sample and hold circuit 23-25 assigned. This greatly simplifies the organization of the sound memory and also the program of the microcomputer.
Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist es, daß für alle Stimmen nur ein gemeinsamer Klangspeicher vorgesehen ist. Die Tonerzeugung erfolgt durch sequentielle Auslesung von Klangspeicherdaten. Der Klangspeicher ist hierbei beliebig auf die jeweiligen Stimmen aufteilbar, d.h. bestimmte Speicherbereiche des Klangspeichers sind bestimmten Stimmen zugeordnet. Hierdurch ist es möglich, bestimmte Stimmen durch programmierbare Adreßzähler im Mikrocomputer aufzurufen. Der Klangspeicher kann in verschiedene Untergruppen aufgeteilt sein, beispielsweise.It is of particular importance for the invention that all votes only one common sound memory is provided. The sound is generated by sequential readout of sound memory data. The sound memory is arbitrary Can be divided between the respective voices, i.e. certain memory areas of the sound memory are assigned to certain voices. This makes it possible to use certain voices to be called up by programmable address counters in the microcomputer. The sound memory can be divided into different subgroups, for example.
einen Speicherbereich mit wahlfreiem Zugriff (RAM-Speicherbereich) und einen oder mehrere programmierbare Nur-Lese-Speicher (PROM). Diese PROM's sind nach der Erfindung steckbar und können daher einfach ausgewechselt werden.a memory area with random access (RAM memory area) and one or more programmable read only memories (PROM). These PROM's are pluggable according to the invention and can therefore be easily exchanged.
Vorzugsweise werden hierzu löschbare Speicher verwendet, beispielsweise solche, die mit ultraviolettem Licht gelöscht werden können.Erasable memories are preferably used for this purpose, for example those that can be erased with ultraviolet light.
Bei einer solchen Speicherunterteilung werden beliebige elektrische Analogsignale im Niederfrequenzbereich (Tonbereich) nach der Analog/Digital-Wandlung (Wandler 14) zunächst in dem RAM-Klangspeicher 9 abgelegt und dann unter Steuerung des Mikrocomputers 8 in die programmierbaren Speicher geladen.With such a storage subdivision, any electrical Analog signals in the low frequency range (sound range) after analog / digital conversion (Converter 14) initially stored in the RAM sound memory 9 and then under control of the microcomputer 8 loaded into the programmable memory.
Generell sind beliebige Digitalsignale von allen Klangspeicherbereichen (RAM oder ROM) auch zu dem Massenspeicher 10 transferierbar und umgekehrt.In general, arbitrary digital signals are from all sound storage areas (RAM or ROM) can also be transferred to the mass storage device 10 and vice versa.
Die jeweiligen Klangspeicher-Adressenbereiche bei Aufnahme und/oder Wiedergabe können während des Spiels mittels der Stellregler 4, 5 (Figur 1) eingestellt werden. Dadurch erreicht man eine einfache Wahlmöglichkeit des während der Kl angaufnahme mit Kl angdaten zu ladenden Speicherbereiches und eine Echtzeit-Klangbeeinflussung während des Spiels.The respective sound memory address ranges for recording and / or Playback can be set during the game by means of the regulators 4, 5 (Figure 1) will. This enables a simple choice of the during sound recording with sound data to be loaded and a real-time sound influencing during the game.
Für jede Stimme können unterschiedliche oder gleiche Klang farben bei der Klangwiedergabe erzeugt werden und zwar durch entsprechende Zuweisung eines Speicherbereiches zur jeweiligen Stimme.Different or the same sound colors can be used for each voice can be generated in the sound reproduction by appropriately assigning a Memory area for the respective voice.
Der Klangspeicher kann auch andere Signale als Töne enthalten, beispielsweise Signale für die Reihenfolge der Auslösung der Wellenform oder Signale für die automatisch zu spielende Tonhöhe (sogenannter Sequencer). Auch ist es möglich, beim Aufnahmen als auch beim Wiedergeben die Abtastfrequenz zu ändern. Entsprechende Signale hierzu können entweder im Klangspeicher oder im Mikrocomputer vorhanden sein.The sound memory can also contain signals other than tones, for example Signals for the order of triggering the waveform or signals for the automatic pitch to be played (so-called sequencer). It is also possible while recording as well as changing the sampling frequency during playback. Corresponding signals for this can either be in the sound memory or in the microcomputer.
Sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten technischen Einzelheiten können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the claims, the description and the drawing The technical details shown can be used both on their own and in any Combination with one another be essential to the invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19853504382 DE3504382A1 (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19853504382 DE3504382A1 (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Electronic musical instrument |
Publications (1)
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DE3504382A1 true DE3504382A1 (en) | 1986-08-14 |
Family
ID=6262049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853504382 Withdrawn DE3504382A1 (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Electronic musical instrument |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3504382A1 (en) |
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