DE3531880A1

DE3531880A1 - Elektronisches musikinstrument mit automatikspielfunktion

Info

Publication number: DE3531880A1
Application number: DE19853531880
Authority: DE
Inventors: Takashi Akishima Tokio/Tokyo Akutsu
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1986-03-20
Also published as: GB2164192B; JPH0656552B2; JPS6165294A; US4662261A; GB2164192A; GB8521447D0; DE3531880C2

Description

Elektronisches Musikinstrument mit Automatikspielfunktion

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit einer Automatikspielfunktion zum Erzeugen von Tönen entsprechend einem gegebenen Tastensignal.

Es ist ein elektronisches Musikinstrument bekannt, dem im richtigen Tempo von einem Arbeitsplatzcomputer Taste-Ein- und Taste-Aus Informationen zugeführt werden können. Bei einem derartigen Musikinstrument steigt der Anstiegsteil der Wellenform einer Tonhüllkurve in Abhängigkeit von der Tonfarbe des durch das elektronische Musikinstrument erzeugten Tones vergleichsweise gemächlich an. Wenn ein schnelles Tempo festgelegt wird, verkürzt sich die Zeitdauer während der die Taste-Ein- und Taste-Aus-Informationen aus dem Arbeitsplatzcomputer zu dem elektronischen Musikinstrument übertragen werden und folglich wird die Taste freigegeben wenn der Anstiegsteil der Tonhüllenkurve noch nicht genügend ausgebildet ist,

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Schneggstraße 3-5
D-8050 Freising

Tel. 08161/6209-1 Telex 526547 pawa d

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so daß der Ton nicht erklingt, was bei automatischem Spielbetrieb natürlich ein unbefriedigender Zustand ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Musikinstrument mit einer Automatikspielfunktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem jeder Ton ohne Versager während wenigstens einer minimal notwendigen Zeitperiode erzeugt werden kann, selbst wenn das Tempo des Musikstücks schnell ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein elektronisches Musikinstrument geschaffen, das folgendes aufweist: Eine Tastensignalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Tastensignals, das Taste-Ein- und Taste-Aus- Informationen eines zu erzeugenden Tones erzeugt, eine Tonsignalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines vorbestimmten Tonsignals entsprechend den Taste-Ein- Informationen, eine Tonerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Tones entsprechendem Tonsignal, einer Zeitzählvorrichtung zum Starten einer Zeitzähloperation in Verbindung mit dem Bereitstellen der Taste-Aus- Information während der Ton erzeugt wird, und eine Stopprozeß-Startvorrichtung zum Starten eines Stopprozesses bezüglich des erzeugten Tones in dem Augenblick, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer durch die Zeitzählvorrichtung aufgezählt worden ist.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des

elektronischen Musikinstruments gemäß der vor

liegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung des spezifischen Inhalts der Zähler- und Registereinheit von Fig. 1,

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Illustrierung der Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn eine Taste-Ein-Information vorliegt,

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Illustrierung der Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 wenn eine Taste-Aus-Information vorliegt,

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Illustrierung eines Taste-Aus-Prozesses für alle Zeilen,

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Illustrierung eines Taktgeberinterrupts, und

Fig. 7 und 8 Diagramme zur Erläuterung spezifischer

Beispiele für Taste-Ein- und Taste-Aus- Operationen.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines elektronischen Musikinstruments mit Automatikspielfunktion.

In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine CPU bzw. eine zentrale Verarbeitungseinheit. Eine DSMI 3, d. h. eine digitale Schnittstelle für Musikinstrumente, eine Tastatur .4, eine Zählereinheit 5, eine Registereinheit 6 und eine Tonerzeugungseinheit 7 sind über eine Busleitung 2 mit der CPU 1 verbunden. Die CPU 1 besteht aus einem Mikroprozessor oder ähnlichem und steuert sämtliche Operationen des elektronischen Musikinstruments. Ein Arbeitsplatzcomputer 9 ist an das DSMI 3 angeschlossen und Daten

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für den automatischen Spielbetrieb können von dem Arbeitsplatzcomputer 9 zu der CPU I übertragen werden. Die Tastatur 4 weist 61 von Hand spielbare Tasten auf, die periodisch durch die CPU 1 abgetastet werden und die Ein-/Aus-Daten der einzelnen Tasten werden der CPU I zugeführt.

Entsprechend den Informationen für automatischen Spielbetrieb , z. B. der aus dem Arbeitsplatzcomputer 9 bereitgestellten Taste-Ein- und Taste-Aus-Informationen zählt die Zählereinheit 5 eine vorbestimmte Verzögerungszeit auf nachdem ein Taste-Aus-Befehl während des Automatikspiels geliefert worden ist. Die aufgezählten Zeitdaten der Zählereinheit 5 werden einer Detektoreinheit 8 zugeführt, die prüft ob die oben erwähnte vorbestimmte Verzögerungszeit erreicht worden ist. Die Ergebnisdaten dieser Prüfung werden über die Busleitung 2 der CPU I zugeführt.

^D^-^e Registereinheit 6 umfaßt verschiedene Register, die zur Steuerung des Spiels von der CPU I verwendet werden. Die Tonerzeugungseinheit erzeugt entsprechend von durch die CPU I bereitgestellten Tonerzeugungsbefehlen Tonsignale, und mittels eines Klangsystems 10, das Verstärker und Lautsprecher enthält, werden den erzeugten Tonsignalen entsprechende Klänge erzeugt.

Fig. 2 zeigt einige der Register in der Zählereinheit 5 und der Registereinheit 6. Das vorliegende elektronische Musikinstrument ist als ein n-Ton-polyphones Musikinstrument aufgebaut. Die Zeilen 0 bis η stellen die entsprechenden Tonerzeugungszeilenspeicher bzw. Speicher der Tonerzeugungsstufen eines (n + 1)-Ton-polyphonen Systems dar. Jede der Zeilen bzw. Stufen 0 bis η enthält ein Flag-Register 6a zum Kennzeichnen ob ein Taste-Aus-Signal vorhanden ist oder nicht in der Registereinheit 6 und einen Taste-Aus-Verzögerungszähler 5a in der Zähler-

einheit 5, Als Reaktion auf einen Taste-Aus-Befehl wird ein Flag "1" in dem Flag-Register 6a gesetzt. Cer Taste-Aus-Verzögerungszähler 5a wird verwendet um die oben erwähnte vorbestimmte Verzögerungszeit zu erhalten, nachdem der Taste-Aus-Befehl empfangen worden ist.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird nun beschrieben. Die allgemeine Funktionsweise wird zuerst anhand von Fig. 1 erläutert. Bei gewöhnlichem Spiel von Hand werden Ein- und Aus-Signale der einzelnen Tasten der Tastatur 4 der CPU 1 zugeführt. Die CPU I führt einen entsprechenden Tonerzeugungsbefehl der Tonerzeugungseinheit 7 zu um ein Tonsignal zu erzeugen, dessen zugehöriger Ton dann aus dem Lautsprecher in dem Klangsystem 10 ertönt.

Im automatischen Spielbetrieb und entsprechend den Daten aus dem Arbeitsplatzcomputer 9 werden Taste-Ein und Taste-Aus-Daten über die DSMI 3 der CPU 1 zugeführt. Die CPU 1 steuert die Zählereinheit 5 und die Detektoreinheit 8 entsprechend den eingegebenen Taste-Ein und Taste-Aus-Daten, wobei ein Tonerzeugungsbefehl erzeugt wird, der der Tonerzeugungseinheit 7 zugeführt wird. Auf diese Weise werden im automatischen Spielbetrieb Töne in dem Lautsprecher des Klangsystems 10 erzeugt.

Anhand der Fig. 3 bis 8 wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform nun im einzelnen beschrieben. Gemäß Fig. 3 löscht die CPU 1 sowohl beim automatischen Spielbetrieb als auch bei manuellem Spiel als Reaktion auf einen Taste-Aus-Befehl das Flag im Register 6a (das Flag wird "0" gesetzt), das das Vorhandensein des Taste-Aus-Signals anzeigt, in der entsprechenden aktiven klangerzeugenden Stufe bzw. Zeile (siehe Fig. 2) und löscht auch den Tasten-Aus-Verzögerungszähler 5a der gleichen Stufe (siehe Fig. 2, Schritt Sl). Dann wird ein Taste-Ein-Prozeß zum Erzeugen von Tönen durchgeführt (Schritt S2). Nachfolgend

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wird ein weiterer Prozeß, z.B. das Abtasten der Tasten, durchgeführt (Schritt S3).

Wenn ein Taste-Aus-Befehl bereitgestellt wird, wird gemaß Fig. 4 in einem Schritt Tl geprüft, ob der Taste-Aus-Befehl im manuellen Spiel oder im automatischen Spielbetrieb vorliegt. Im Fall des manuellen Spiels verzweigt die Prozedur zu einem Schritt T2, in dem das Flag, das das Vorhandensein eines Taste-Aus-Signals in der Stufe die ausgeschaltet werden soll anzeigt (siehe Fig. 2), ausgeschaltet, d. h. zu "0" gemacht wird. In einem nachfolgenden Schritt T4 kann ein anderer Prozeß durchgeführt werden. Daher wird bei manuellem Spiel der Prozeß zur Bereitstellung einer vorbestimmten Verzögerungszeit, wie sie oben erwähnt worden ist, nicht durchgeführt und die Töne erklingen entsprechend den Wünschen des Spielers.

Im Fall des automatischen Spielbetriebs verzweigt die Prozedur zu einem Schritt T3 in dem das Taste-Aus-Vorhanden-Flag der auszuschaltenden Stufe eingeschaltet, d. h. zu "1" gemacht und der Taste-Aus-Verzögerungszähler der gleichen Stufe gelöscht wird, um das Aufzählen der oben erwähnten Verzögerungszeit, ein Taktgeberinterrupt der nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 6 erläutert wird, zu starten.

Fig. 5 zeigt die Programmroutine für den Fall, daß alle Kanäle bzw. Zeilen ausgeschaltet werden, wie dies zutrifft, wenn Timbres umgeschaltet werden. Zuerst wird in einem Schritt Ul ein Zeilenzähler in der Registereinheit 6 gelöscht, d. h. "0" gesetzt, um von Zeile 0 an den Taste-Aus-Prozeß zu starten. Dann wird in einem Schritt U2 das Taste-Aus-Vorhanden-Flag der Zeile 0 ausgeschaltet, d.h. zu "0" gemacht, der Taste-Aus-Verzögerungszähler d£r gleichen Zeile wird in einem Schritt U3 gelöscht und in einem Schritt U4 wird der Prozeß zum Stoppen der

Tonerzeugung durchgeführt. Danach wird der Inhalt des Zeilenzählers um +1 zu "1" inkrementiert, so daß in einem Schritt U5 der Prozeß für die nächste Zeile 1 durchgeführt werden kann. Dann wird in einem Schritt U6 geprüft ob der Inhalt des Zeilenzählers "n+1" ist, d.h. ob der Prozeß für alle Zeilen beendet worden ist. Falls der Prozeß noch nicht beendet worden ist, verzweigt die Programmroutine zu dem Schritt U2 zurück, um den Prozeß für die nachfolgende Zeile durchzuführen. Falls der Prozeß beendet ist, endet die Programmroutine.

Der Prozeß zum Ausschalten des Taste-Aus-Vorhanden-Flags gemäß dem oben erwähnten Schritt U2 bewirkt, daß ein Ton aus einer Zeile bzw. Stufe für den eine Verzögerungszeit vor dem Start des Automatikspiels bereit gestellt worden ist nicht durch eine Verzögerungszeit einer Taste-Ein-Operation nach dem Start der Ausführung der Programmroutine beeinflußt wird.

Der Taktgeberinterruptprozeß zum Erzeugen der oben erwähnten Verzögerungszeit für den Fall des automatischen Spielbetriebs wird nun anhand von Fig. 6 erläutert. Die Taktgeberinterruptroutine wird alle 4 msek. durchgeführt, so daß sie für einen Ton des kürzesten Tonintervalls durchgeführt wird.

Zuerst wird der Zeilenzähler zu "0" gelöscht, um den Prozeß von Zeile 0 an zu starten (Schritt Vl). Dann wird der Taste-Aus-Verzögerungszähler der Zeile 0 um +1 zu "1" inkrementiert (Schritt V2). Dann wird in einem Schritt V3 geprüft, ob der Zählwert des Zählers "voll" ist, z.B. den Wert "4" erreicht hat. Falls der Zählwert noch nicht erreicht ist, verzweigt die Programmroutine zu einem Schritt V7, in dem der Zeilenzähler um +1 inkrementiert wird, um die nächste Zeile festzulegen. Dann wird geprüft, ob der Prozeß für alle Zeilen beendet ist (Schritt V8). Falls der Prozeß nicht beendet ist, geht die Routine

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zurück zu Schritt V2, um die Verzögerungszeit für die nächste Zeile aufzuzählen. Falls der Prozeß vorbei ist wird die Taktgeberinterruptroutine beendet.

Wird in Schritt V3 festgestellt, daß der Zählwert des Tast-Aus-Verzögerungszählers einen vorbestimmten Wert, beispielsweise den Wert "4" erreicht hat, wird ein Schritt V4 durchgeführt, in dem geprüft wird, ob das Taste-Aus-Vorhanden-Flag eingeschaltet ist. Wenn ein Taste-Ein-Befehl und ein Taste-Aus-Befehl nur einmal in einem Intervall, wie in Fig. 7 gezeigt, bereitgestellt werden, ist das Taste-Aus-Vorhanden-Flag gesetzt, d.h. "1", und die Programmroutine fährt mit Schritt V5 fort, um das Erzeugen von Tönen zu beenden. Der Ton wird daher nach Ablauf einer vorbestimmten Verzögerungszeit, beispielsweise 12 msek., durch den Taste-Aus-Befehl gestoppt, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Damit können selbst sehr kurzintervallige Töne in einem Musikstück mit einem schnellen Tempo genügend vernehmbar sein.

Dann wird der Schritt V6 durchgeführt in dem der Taste-Aus-Verzögerungszähler der zugehörigen Zeile gelöscht wird, und die Programmroutine dann zu dem Schritt V7 übergeht.

Wenn der nächste Taste-Ein-Befehl bereitgestellt wird während die Verzögerung des vorhergehenden Tones noch nicht vorbei ist (siehe Fig. 8), wird das Taste-Aus-Vorhanden-Flag in dem Taste-Ein-Prozeß (Schritt Sl), wie in Fig. 8 gezeigt, wieder ausgeschaltet (d.h. zu "0" gemacht). Mit dem Taste-Ein-Prozeß wird die Verzögerungszeit des ersten Tones schnell aufgehoben, d.h. der Ton wird freigegeben, so daß er ausklingen kann und der Prozeß zur Erzeugung eines zweiten Tones wird ausgeführt (Schritt S2). Daher ist es weder möglich, daß der erste und der zweite Ton fortlaufend zu hören sind, noch ist es möglich, daß der zweite Ton seinen Anstiegsteil verliert.

Damit wird das Ertönen des ersten Tones mit eiriem starken Abkling- bzw. Ausklingteil gestoppt, wodurch der Anstiegsteil des zweiten Tones klar und deutlich vernehmbar ist, selbst wenn zwei Töne aufeinanderfolgend innerhalb eines kurzen Intervalls in der gleichen Klangzeile ein- und ausgeschaltet werden.

Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird mit einem elektronischen Musikinstrument gemäß der vorliegenden Erfindung der Prozeß des Erzeugens eines Tones nur nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode von dem Auftreten eines Taste-Aus-Befehls für den zu erzeugenden Ton durchgeführt. Deshalb ist die Musik in natürlicher Art und Weise zu hören, selbst wenn ein kurzintervalliger Ton in einem Musikstück mit schnellem Tempo für ein minimal notwendiges Zeitintervall ertönt. Dies ist insbesondere bei automatischen Spielbetrieb von Vorteil.

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Claims

Patentansprüche

1. Elektronisches Musikinstrument mit einer Tastensignalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Tastensignals mit Taste-Ein-Informationen und Taste-Aus-Informationen eines zu erzeugenden Tones,

einer Tonsignalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines vorbestimmten Tonsignals entsprechend den Taste-Ein-Informationen, und

mit einer Tonerzeugungsvorrichtung zu Erzeugen eines Tones entsprechend dem Tonsignal, gekennzeichnet durch

eine Zeitzählvorrichtung (5) zum Starten eines Zeitzählprozesses, wenn die Taste-Aus-Information bereitgestellt ist während der Ton erzeugt wird, und

•Büro München/Munich Office:

SchneggstraOe 3—5 D-8050 Freising

Tel. 08161/6209-1 Telex 526547 pawa d

" 'Büro Frankfurt/Frankfurt Office:

Adenauerallee 16 Tel. 06171/300-1 O-6370 Oberursel Telex: 410876 oblex d

Telegrammadresse: Pawamuc - Postgiroamt München 106052-802 Telefax: 08161/6209-6 (GP. 2 + 3) - Teletex 8161800 = pawaMUC

eine Stoppprozeß-Startvorrichtung (1) zum Starten

eines Stoppprozesses des erzeugten Tones in dem Augenblick in dem eine vorbestimmte Zeit durch die
Zeitzählvorrichtung (5) aufgezählt worden ist.

2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß es eine Detektorvorrichtung (8) zum Erfassen der Erzeugung der Taste-Ein-Information des nächsten Tones während der vorbestimmten Zeitperiode und eine Stoppvorrichtung (1) aufweist, die zum Stoppen des erzeugten Tones dient, sobald die nächste Taste-Ein-Information erfaßt ist.

3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taste-Aus-Vorhanden-

Flagregister (6a) vorgesehen ist, das gesetzt wird, wenn die Taste-Aus-Information bereitgestellt wird, daß die Zeitzählvorrichtung (5) einen Taste-Aus-Verzögerungszähler (5a) zum Starten einer Zeitzähloperation beinhält, wenn das Taste-Aus-Vorhanden Flagregister (6a) gesetzt wird.

4. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignalerzeugungs-

vorrichtung (7) die Zeitzählvorrichtung (5) jeweils eine mehrstufige Struktur für ein polyphones System aufweisen.

5. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastensignalerzeu-

gungsvorrichtung (4) eine Schnittstellenvorrichtung (3) aufweist, die an eine externe Datenverarbeitungseinheit (9) zum Empfangen von Taste-Ein- und
Taste-Aus-Informationen angeschlossen ist.