DE3601531A1

DE3601531A1 - Musikspielgeraet

Info

Publication number: DE3601531A1
Application number: DE19863601531
Authority: DE
Inventors: Shigeo Tokio/Tokyo Sakashita
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1985-01-19
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1986-07-24
Also published as: US4683794A; JPS61167995A; JP2599351B2; DE3601531C2

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Musikspielgerät, welches musikalische Klänge durch Auslesen von vorher abgespeicherten Wellenformdaten der musikalischen Klänge erzeugt.

Es sind bereits automatische Musikspielgeräte entwickelt worden, in denen die Wellenformdaten einer Vielzahl von musikalischen Klängen gespeichert sind, und die mit einem Zeitteilverfahren in aufeinanderfolgenden Klangerzeugungszeitpunkten gemäß ebenfalls zuvor gespeicherten Darbietungsmusterdaten ausgelesen werden.

In diesem automatischen Musikspielgerät gemäß dem Stand der Technik werden die Wellenformdaten einer bestimmten Klangfarbe in einem Kanal verarbeitet, der dieser Klangfarbe zugewiesen ist. Deshalb wird, wenn der Befehl zur Erzeugung des nächsten Klanges in derselben Klangfarbe erzeugt wird, bevor die Erzeugung des vorhergehenden Klanges beendet ist, dieser vorhergehende Klang unterbro-

^Teiefon: 081 61 /6209-1 Teiex: 526547 oawa O Teieiev Telefax: 081 61 /6209-6 Datex-P: 4S-3161-30057 Ps--'

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chen, und es beginnt sofort die Erzeugung des nächsten Klanges. In diesem Fall hört es sich an, als ob eine Unterbrechung des musikalischen Klanges auftreten würde, d.h. eine gleichförmige Musikerzeugung kann nicht erreicht werden. Zusätzlich sind zur Verarbeitung mittels des Zeitteilverfahrens eine Anzahl von Kanälen notwendig, die der Anzahl der verschiedenen Klangfarben bzw. der gespeicherten Wellenformdaten der musikalischen Klänge entspricht, was zu komplizierteren Schaltkreisen und erhöhten Kosten führt.

A Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein automatisches Musikspielgerät gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 12 oder 13 zu schaffen, das kontinuierliche Musikdarbietungen frei von Klangunterbrechungen bietet, selbst

χ5 dann, wenn Befehle zur Erzeugung eines musikalischen Klanges derselben Klangfarbe aufeinanderfolgend gegeben werden, und das einen einfachen, mit niedrigen Kosten herzustellenden Schaltkreis aufweist.

°ie Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 12 bzw. 13. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Entsprechend der Erfindung wird ein automatisches Musikspielgerät geschaffen, mit einer Speichervorrichtung für die Wellenformdaten der musikalischen Klänge, zur Speicherung einer Vielzahl von Wellenformdaten musikalischer Klänge, einer Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung der Wellenformdaten der musikalischen Klänge zur gleichzeitigen Auswahl einer Vielzahl musikalischer Klänge aus den in der Speichervorrichtung abgespeicherten Wellenformdaten musikalischer Klänge, einer Kanalzuteilungsvorrichtung zum Zuteilen eines Musikklangerzeugungskanales für jede der Vielzahl der Wellenformdaten musikalischer Klänge, die durch die Bestimmungsvorrichtung ausgewählt worden sind,

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einer Adressbestimmungsvorrichtung, um die Start- und Endadressen eines Bereichs der Speichervorrichtung für die Wellenformdaten musikalischer Klänge, in der die den zugewiesenen Kanälen betreffenden Wellenformdaten der musikalischen Klänge gespeichert worden sind, zu bestimmen, eine Wellenformdatenlesevorrichtung zum Auslesen der Wellenformdaten der musikalischen Klänge zwischen der Start- und Endadresse, die durch die Adressbestimmungsvorrichtungen bestimmt ist, einer Ausgabevorrichtung für musikalische Klänge, um die durch die Lesevorrichtung ausgelesenen Daten in einen musikalischen Klang umzuwandeln.

Mit dem automatischen Musikspielgerät gemäß der vorliegenden Erfindung werden Kanäle durch Schalten auf die zu erzeugenden musikalischen Klänge verteilt, ohne Rücksicht auf die Art des musikalischen Klanges, so daß die Klangunterbrechung beseitigt werden kann.

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

Es zeigt

Fig· la- und Ib ein Blockdiagramm, welches eine Ausführungsform eines automatischen Musikspielgerätes gemäß der Erfindung darstellt,

Fig. 2 den Inhalt eines Adressen-ROM in Fig. Ib,

Fig. 3 den Inhalt eines Rhythmuswellenformdaten-ROM das

in Fig. Ib gezeigt ist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Adressinkrementierungs-Schaltkreises, der in Fig. Ib gezeigt

ist,

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Fig. 5 ein Zeitdiagramm mit Signalen in verschiedenen, in Fig. la und Ib dargestellten Teilen,

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erklärung der Arbeitsweise des Mikroprozessors (CPU) in Fig. la.

Es soll nun eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser Ausführungsform sind vier Kanäle vorgesehen, die mit einem

IQ Zeitteilungsverfahren arbeiten. Für diese vier Kanäle können die gleichen oder verschiedene rhythmusbestimmende Daten gesetzt werden. In diesem Fall ist es möglich, aus höchstens 16 Rhythmen verschiedener Klangfarbe einen auszusuchen und festzulegen. Besonders dann, wenn in mindestens zwei der vier Kanäle die gleichen rhythmusbestimmenden Daten gesetzt werden, kann der gleiche Rhythmus gleichzeitig erzeugt werden, und die Klangunterbrechung, wie sie in Geräten nach dem Stand der Technik aufgetreten ist, kommt nicht vor.

Wie in Fig. la und Ib angegeben, steuert der Mikroprozessor 1 die Arbeitsweise der gesamten Schaltung.

Zunächst werden die rhythmusbestimmenden Teile beschrieben.

Die rhythmusbestimmenden Daten aus einer Rhythmusauswahl-Schaltgruppe 2 werden dem Mikroprozessor 1 zugeführt. Die Rhythmusauswahl-Schaltgruppe 2 kann gleichzeitig höchstens vier verschiedene Klangfarben für die vier einzelnen Kanäle aussuchen. Ein Rhythmuscharakteristik-ROM 3 zur Erzeugung der Daten für die Rhythmuscharakteristik entsprechend den zugeführten rhythmusbestimmenden Daten ist mit dem Mikroprozessor 1 verbunden. Das Rhythmuscharakteristik-ROM 3 erzeugt 16 verschiedene 4-Bit-Rhythmusdaten an RH 0 bis RH 3 und zwar "0000 (0)" bis "1111 (15)", zu jedem Zeitpunkt, an dem die Rhythmuscharakteristik entsprechend

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der AdressenbeStimmung durch den Mikroprozessor 1 erzeugt wird. Diese Daten werden parallel zu Haltekreisen 5a bis 5d (latch) eines Rhythmusbestimmungs-Schaltkreises 4 geführt. Die Start/Stop-Befehle für den Rhythmus werden von einem Start/Stop-Schaltkreis, der aus einem Schalter 6 und einem Widerstand 7 besteht und mit dem Mikroprozessor 1 verbunden ist, gegeben.

Der Mikroprozessor 1 erzeugt, gleichzeitig mit den IQ Rhythmusdaten RH 0 bis RH 3, 2-Bit-Kanaldaten CH 0 und CH von "00 (0)" bis "11(3)", die die Anzahl der Kanäle repräsentieren, auf welche die Rhythmusdaten verteilt werden. Die Kanaldaten CH 0 und CH 1 werden einem Dekoder 9 in einem Kanalzuteilungs-Schaltkreis 8 zugeführt. Der Dekoder I^ 9 erhält von dem Mikroprozessor 1 ein Treibersignal WR, um die Kanaldaten CH 0 und CH 1 in vier verschiedene 4-Bit— Kanalzuweisungsdaten, und zwar "0001", "0010", "0100" und "1000" umzuwandeln. Aus den auf diesem Wege erhaltenen Kanalverteilungsdaten wird jedes "1"-Bit fortlaufend als Haltekreis-Bestimmungssignal den Haltekreisen 5a bis 5d in den Zeitperioden der Kanalzuweisungen zugeführt. Die Rhythmusdaten RH 0 bis RH 3 werden in den Haltekreisen 5a bis 5d immer dann geschaltet bzw. zwischengespeichert, wenn das Haltesignal "1" gegeben wird.

Eine "1"-Bit-Ausgabe unter den von dem Dekoder 9 erzeugten 4-Bit-Kanalzuweisungsdaten wird als Setzsignal S SR Flip--Flops 11a und lld zugeführt. Die Q-Ausgänge der Flip-Flops 11a bis lld werden über Gatter 12a bis 12d als Rücksetzsignale R den Flip-Flops 11a bis lld wieder zugeführt. Außerdem werden sie über die Gatter 12a bis 12d und Gatter 13a bis 13d als gemeinsamer Lesebefehl bereitgestellt. Die Gatter 12a bis 12d und 13a bis 13d sind so gesteuert, daß sie aktiviert werden, wenn Taktsignale t0 bis t3 eines

3g Taktgenerators 14, wie in Fig. 5 gezeigt, auf einem oberen Pegel liegen. Die Taktsignale tO bis t3 sind mit der Kanalperiode der entsprechenden vier Kanäle des Zeitteil-

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Verfahrens synchronisiert. Somit ist der Lesebefehl r für
jeden Kanaltakt bereitgestellt.

Die Taksignale tO bis t3 werden als Gatter-Aktivierungssignale für Gatter 15a bis 15d im Rhythmusbestimmungs-Schaltkreis 4 zugeführt, wobei die Rhythmusdaten, die in den
Haltekreisen 5a bis 5d gehalten wurden, als Adressignale
durch einen Halbaddierer 17 zu einem Adressen-ROM 18 eines Adressbestimmungs-Schaltkreises 16 zu entsprechenden Zeiten geführt v/erden. Der Lesebefehl r wird in einem Inverter 19 zu Signal r invertiert und als Übertragssignal dem Halbaddierer 17 zugeführt.

Es" soll nun die Struktur des Adressbestimmungs-Schaltkreises 16 beschrieben werden.

Der Lesebefehl r aus dem Kanalzuteilungs-Schaltkreis 8 wird vom Inverter 19 invertiert, bevor er zum Halbaddierer 17
gelangt. Während des Vorhandenseins des Lesebefehls r, d.h. während jeder Kanalzuweisungsperiode, führt der Halbaddierer 17.daher keine Addition aus, und die in den Haltekreisen 5a bis 5d gehaltenen Rhythmusdaten RH 0 bis RH 3 werden genauso wie Adressignale dem Adressen-ROM 18 zugeführt.

Wellenformdaten für 16 verschiedene Rhythmen werden in

einem Rhythmuswellenformdaten-ROM 20, welches als Vorstufe zu einem Ausgabeschaltkreis 21 für Rhythmusklänge geschaltet ist, gespeichert. Die Startadressen der Speicherbereiche, in denen 16 Wellenformdaten, wie oben erwähnt, ge-

speichert sind, sind im Adressen-ROM 18 gesetzt. Die durch den Halbaddierer 17 gewonnenen Rhythmusdaten RH 0 bis RH 3 werden als Adressignale dem Adressen-ROM 18 zugeführt und
die Startadressen einander entsprechender Rhythmuswellenformdaten werden aus dem Adressen-ROM 18 ausgelesen. Die

auf diese Weise ausgelesenen Startadressen werden über ein Gatter 22 zu einem Schieberegister 24 eines Schaltkreises
2 3 zum Auslesen der Rhythmuswellenformdaten geleitet und

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darin gesetzt. Das Gatter 22 ist aktiviert, wenn der Lesebefehl r von dem Kanalzuteilungs-Schaltkreis 8 gegeben wird. In dieser Ausführungsform werden die Endadressdaten des Rhythmuswellenformdaten-ROM 20, die zu den Startadressen gehören, die aus dem Adressen-ROM 18 ausgelesen wurden, · den nächsten in ROM 18 gespeicherten Startadressen, die zum nächsten Rhythmus gehören, gleichgesetzt. Die Endadressdaten, d. h. "0229", werden ausgelesen, wenn die Rhythmusdaten RHO bis RH3, die vom Halbaddierer gewonnen werden,

IQ nachdem die Startadresse 0000, gezeigt in Fig. 2, vom Adressen-ROM ausgegeben ist, nach der Inkrementierung um +1 dem Adressen-ROM übergeben werden. Die Inkrementierung um +1 des Halbaddierers 17 wird ausgeführt, wenn mit der Inversion des Lesebefehls r zu niedrigem Potential (unterer Pegel) mit der Ausgabe des nächsten Taktsignals ein Übertragssignal hohen Potentials (oberer Pegel) dem Halbaddierer 17 zugeführt wird. Wenn der nächste Lesebefehl r auf oberen Pegel liegt, bewirkt der Halbaddierer 17 keine Inkrementierung um +1, und das Ausgangssignal des Halbaddierers 17 wird zum Lesen der Startadresse für den nächsten Rhythmus verwendet. Die aus dem ROM 18 ausgelesenen Endadressdaten werden zu einem der Eingänge eines Komperators 2 5 geführt.

Anschließend werden die Schaltungsteile zum Lesen der Rhythmuswellenformdaten und zur Ausgabe der Rhythmusklänge beschrieben.

Das Schieberegister 24 besteht aus vier parallelen 16-Bit-Schieberegistern. Deshalb ist es möglich, die Startadressdaten der Rhythmen für die vier Kanäle im Schieberegister 24 zu setzen. Die Startadressdaten in jedem Kanal werden als Adressdaten über einen Halbaddierer 2 6 zum Rhythmuswellenformdaten-ROM 2 0 und außerdem über ein Gatter 27 zurück zum Schieberegister 24 geführt. Auf diese Weise ist es abgeschaltet, wenn das Gatter 22 eingeschaltet ist,

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und eingeschaltet, wenn das Gatter 22 abgeschaltet ist. Wenn der Halbaddierer 2 6 ein Übertragssignal aus einem Adressinkrementierungs-Schaltkreises 2 9 bekommt, das vom Lesebefehl r gesetzt wird, wird ein um +1 inkrementiertes Adressignal dem Rhythmuswellenformdaten-ROM 20 zugeführt. Die genaue Arbeitsweise des Adressinkrementierungs-Schaltkreises 29 wird später beschrieben werden. Es ist zu verstehen, daß die durch das Gatter 22 zum Schieberegister 24 geführten Startadressdaten durch das Schieberegister 24, den Halbaddierer 26 und Gatter 27 zirkulieren, wobei sie fortlaufend im Halbaddierer 2 6 inkrementiert und als Adressdaten dein Rhythmuswellenf ormdaten-ROM 2 0 zugeführt werden.

Die im Rhythmuswellenformdaten-ROM 20 abgespeicherten WeI-lenformdaten sind PCM-Daten, die durch Kodierung von Werten erzeugt v/erden, die durch Abtasten von Wellenformen von 16 verschiedenen Rhythmen mittels Zeitteilungsverfahrens erhalten werden, z. B. Baßtrommel, "snare drum", "high congas" usw. Die aus einem entsprechenden Speicherbereich des Rhythmuswellenformdaten-ROM 20 ausgelesenen Wellenformdaten werden in einem D/A-Konverter 3 0 des Rhythmusausgangs-Schaltkreises 21 in ein Analogsignal konvertiert, welches zur Wiedergabe über einen Lautsprecher 32 von einem Verstärker 31 verstärkt wird.

Wenn die erste Startadresse "0000" vom Adressen-ROM 18 ausgegeben und durch das Gatter 22 zum Schieberegister 24 geführt wird, wird das Ausgangssignal des Halbaddierers 26 jedesmal dann um +1 inkrementiert, wenn das Übertragssignal C von dem Adressinkrementierungs-Schaltkreis 29, wie oben erwähnt ausgegeben wird, und die inkrementierten Daten werden dem anderen Eingang des !Comparators 25 zugeführt. Das Adressen-ROM 18 erzeugt die Startadressen korrespondierender Bereiche des ROM 20 nur dann, wenn den ausgewählten Rhythmuswellenformdaten entsprechende Adressdaten

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zum ersten Mal von dem Halbaddierer 17 ausgegeben werden. Anschließend erzeugt das Adressen-ROM 18 immer dann die Endadressdaten der entsprechenden Bereiche, wenn der Halbaddierer 17 eine Inkrementierung um +1 durchführt. Die Endadressdaten werden einem Eingang des Komparators 2 5 zugeführt. Deshalb erzeugt, wenn die Endadressdaten der zugehörigen Rhythmuswellenformdaten vom Halbaddierer 2 6 ausgegeben werden, der Komparator 25 ein Koinzidenzsignal, um den Adressinkrementierungs-Schaltkreis 29 zurückzusetzen.

Wenn der Adressinkrementierungs-Schaltkreis 29 rückgesetzt ist, wird dem Halbaddierer 2 6 kein Übertragssignal zugeführt, so daß die Endadressdaten, genauso wie die Adressdaten vom Halbaddierer 26, zum ROM 2 0 geführt werden. Die Wellenformdaten für die Rhythmusausgabe entsprechend der Endadresse sind "0", so daß der gleiche Zustand erreicht wird, als wäre der Klang des Rhythmus zu Ende.

Anschließend soll der Adressinkrementierungs-Schaltkreis mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird der Lesebefehl r, der als Setzsignal von dem Kanalzuteilungs-Schaltkreis 8 gegeben wird, zu UND-Gattern 35a bis 35d geführt, welche durch die Taktsignale t0 bis t3, gemäß Fig. 5, aktiviert werden. Die Ausgangssignale der UND-Gatter 35a bis 35d werden als Setzsignale SR-Flip-Flops 36a bis 36d zugeführt. Die Q-Ausgänge der Flip-Flops 3 6a bis 3 6d werden als Übertragssignale über die Übertragungsgatter 37a bis 37d, welche durch die Taktsignale t0 bis t3 aktiviert werden, dem Halbaddierer zugeführt. Auf diese Weise wird eine Inkrementierungssteuerung von der Startadresse zur Endadresse des Daten-ROM 2 0 für den zu erzeugenden Rhythmus erreicht. Die Flip-Flops 36a bis 36d korrespondieren mit jedem einzelnen Kanal, und die Inkrementierungssteuerung der Adressdaten des ROM 2 0 wird für jeden der Rhythmen durchgeführt, für die Kanäle zugewiesen sind.

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Wenn die Adressdaten zum Lesen der Rhythmuswellenformdaten mit den Endadressdaten übereinstimmen, erzeugt der Komparator 25 ein Koinzidenzsignal·, welches zu je einem Eingang von UND-Gattern 38a bis 38d geführt wird. Die Taktsignale tO bis t3 werden dem jeweils anderen Eingang der entsprechenden UND-Gatter 38a bis 38d zugeführt. Als Ergebnis gelangt das Rücksetzsignal über die UND-Gatter 38a bis 38d zu den Flip-Flops 36a bis 36d. Die Inkrementierung der Adressdaten zum Lesen der Rhythmuswellenformdaten wird gestoppt, IQ wenn alle Taktsignaie tO bis t3 gegeben worden sind.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform, wie sie in Fig. la und Ib gezeigt ist, soll nun anhand des Flußdiagramms in Fig. 6 beschrieben werden.

Zunächst wird in einen Schritt Sl überprüft, ob der Start— Stop-Schalter 6 "ein" ist. Ist das Ergebnis der Abfrage "nein", d.h. der Start-Stop-Schalter 6 ist "aus", so wird keine Operation zur Rhythmuserzeugung ausgeführt. Wenn Schalter 6 "ein" ist, wird ein Schritt S2 durchgeführt, in welchem eine Überprüfung dahingehend stattfindet, ob die Rhythmusauswahl durch die Betätigung der Rhythmusauswahl-Schaitgruppe 2 geändert worden ist. Es wird angenommen, daß ein Rhythrcusmuster bestehend aus den Rhythmen Baßtrommel, "high conga" und "claves" durch die Schaltgruppe 2 bestimmt worden ist. Wenn in Schritt S2 festgestellt wird, daß die Rhythmusauswahi nicht geändert wurde, wird Schritt S3 ausgeführt, in weichem die Adresse der zugehörigen Rhythmusmusterdaten in ROM 3 zur nächsten Adresse inkrementiert wird. Wenn in Schritt S2 festgestellt wird, daß die Rhythmusauswahl geändert wurde, wird Schritt S4 ausgeführt, in welchem die Adresse des ROM 3 entsprechend dem geänderten Rhytmus geändert wird.

Wenn die Rhythmusauswahl nicht geändert wurde und die ursprünglich vorgesehenen Rhythmusmusterdaten kontinuierlich ausgelesen werden, werden in einem Schritt S5 die Kanalda-

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ten CHO und CHI und die Rhythmusdaten RHO bis RH3 vom Mikroprozessor 1 nach den Takten der aus ROM 3 ausgelesenen Rhythmusmuster gesteuert.

Es soll z.B. ein Muster angenommen werden, in dem "high conga", Baßtrommel, "claves" und Baßtrommel als entsprechende Takte zur Rhythmuserzeugung dienen und außerdem die Baßtrommel kontinuierlich gegeben wird. Mikroprozessor 1 erzeugt die Kanaldaten CHO und CHl, "00", "01", "10" und "11", und Rhythmusdaten RHO bis RH3, "0010", "0000", "1111" und "0000", zu jedem Takt der Rhythmuserzeugung, die zum Dekoder 9 im Kanalzuteilungs-Schaltkreis 8 bzw. zu den Haltekreisen 5a bis 5d im Rhythmusbestimmungs-Schaltkreis 4 gelangen. Auf diese Weise wird "high conga" dem ersten Kanal, Baßtrommel dem zweiten, "claves" dem dritten und Baßtrommel dem vierten Kanal zugewiesen. In einem Schritt S6 wird abgefragt, ob das Setzen aller Kanäle beendet ist. Wenn das Ergebnis der Abfrage "ja" ist, wird in einem Schritt S7 der Rhythmus zu Gehör gebracht.

Im Falle des ersten Kanals für "high conga" wird das Rhythmusdatum "0010" im Takt der Rhythmuserzeugung im Haltekreis 5a unter der Steuerung des Haltesignals vom Dekoder 9 mit dem Taktsignal tO durch das Gatter 15a dem Halbaddierer 17 zugeführt. In diesem Moment wird mit der steigenden Flanke des Taktsignals t0 der Lesebefehl vom Gatter 13a gegeben, so daß kein Übertragssignal zum Halbaddierer 17 geführt wird. Die zum Halbaddierer 17 geführten Rhythmusdaten "0 010" sind deshalb so geführt, daß sie den

QQ ROM 18 adressieren.

In der Zwischenzeit wird die Startadresse "03B7" (hexadezimaler Wert) für "high conga" aus dem ROM 18 ausgelesen und zum Gatter 22 geführt, welches durch den Lesebefehl r aktiviert ist, um das Schieberregister 24 in seinen Anfangszustand zu versetzen. Das Flip-Flop 36a im Adressinkrementierungs-Schaltkreis 2 9 wird durch den Lesebefehl r

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χ gesetzt. Anschließend wird deshalb das Übertragungsgatter 37a aktiviert, um bei jedem zum ersten Kanal gehörenden Taktsignal to das Übertragssignal zum Halbaddierer 26 weiterzugeben.

Wenn ein zweites Taktsignal tO erscheint, wird die Startadresse "03B7" vom Schieberegister 2 4 ausgegeben und über den Halbaddierer 2 6 dem Rhythmuswellenformdaten-ROM 2 0 zugeführt. Somit wird die Startadresse der unter der Adresse "03B7" im ROM 20 abgespeicherten Wellenformdaten der "high conga" ausgelesen. Die auf diese Weise ausgelesenen Wellenf ormdaten werden in einem D/A-Konverter 3 0 in ein analoges Signal umgewandelt und im Verstärker 31 verstärkt. Damit beginnt die Wiedergabe des Rhythmus der "high conga" über den Lautsprecher 32.

Anschließend zirkulieren die Adressdaten durch das Gatter 27, das Schieberegister 24 und den Halbaddierer 26 im Takt jedes Taktsignales tO und der Halbaddierer 2 6 bewirkt eine fortschreitende Inkrementierung der Daten von der Startadresse "03B7" an. Auf diese Weise werden die Wellenformdaten für "high conga" aus dem ROM 2 0 ausgelesen und hörbar gemacht. Wenn die Startadresse für "high conga" aus dem ROM 18 ausgelesen wird, wird der das Taktsignal tO betreffende Lesesebefehl r zu "0", verbunden mit dem Rücksetzen des Flip-Flops 11a im Kanalzuteilungs-Schaltkreis 8, was durch die Rückführung des Ausgangs des Gatters 12a verursacht wird. Somit wird das Übertragssignal am Ausgang des Inverters 19 zu "1", um eine Inkrementierung um +1 im Halbaddierer 17 zu bewirken. Auf diese Weise wird aus den Rhythmusdaten "0 010" für "high conga" durch Inkrementierung um +1 "0011". Folglich wird die Endeadresse "123F" für "high conga" aus dem Adressen-ROM 18 ausgelesen (siehe Fig. 2 und 3) und dem Komparator 2 5 zugeführt.

Die nachfolgenden Rhythmusdaten "0000", "1111" und "0000" von Baj3trommel, "claves" und Baßtrommel werden in den Hai-

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tekreisen 5b bis 5d durch entsprechende Taktsignale ti bis t3 ebenfalls gehalten und der zweite bis vierte Kanal zugewiesen. Die Startadressen "0000", "F79F" und "0000" der einzelnen Rhythmen werden im Schieberegister 2 4 mit entsprechenden Taktsignalen gesetzt. Auf diese Weise werden die Rhythmen von der Baßtrommel·, "claves" und Baßtrommel während entsprechender Kanalperioden erzeugt.

In diesem Beispiel ist der zweite Kanal der ersten Baßtrommel und der vierte Kanal der zweiten Baßtrommel zugewiesen. Deshalb wird, selbst wenn die zweite Baßtrommel· erzeugt wird, bevor die erste verschwindet, die erste Baßtrommel nicht unterbrochen.

Weiterhin wird in dieser Ausführungsform die Inkrementierung der Adressen gestoppt, wenn die Daten für "high conga" bis zur Endadresse ausgelesen und im ersten Kanal hörbar gemacht worden sind. Bei Erreichen der laufenden Erzeugung des nächsten Rhythmus wird der erste Kanal diesem Rhythmus zugewiesen. Auf diese Weise werden der erste bis vierte Kanal in der erwähnten Reihenfolge ohne Berücksichtigung der Klangfarbe beim ersten Auftreten der Erzeugung eines neuen Rhythmus zugewiesen. Da die Kanäle und Klangfarben einander nicht fest zugewiesen sind, können die erforderliehen Kanäle aufgespart werden.

In der obigen Ausführungsform werden die Start- und Endadressen a^er Rhythmuswellenformdaten gemeinsam im Adressen-ROM 18 gespeichert, so daß die Speicherkapazität reduziert werden kann. Außerdem kann eine hohe Klangqualität erzeugt werden, da die Rhythmuswellenformdaten im ROM 2 0 durch ein PCM-System gespeichert sind.

Weiterhin ist eine Rhythmuswellenformdatenspeicherung genauso gut mit Pulslängenmodulation (PWM), Pulsphasenmoduiation (PPM) , Pul·sanzahl·modul·ation (PNM) und Puisamp^tudenmodulation (PAM) möglich. Außerdem ist es möglich, die

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Anzahl der Kanäle und die Arten der Rhythmusklänge zu vergrößern oder zu verkleinern.

Außerdem können die ROMs 18 und 20 in Fig. la und Ib durch RAMs ersetzt werden. Außerdem ist es möglich, statt der Rhythmen auch Melodien als Musikklang zu erzeugen. Des weiteren können Laute von Tieren und andere natürliche oder künstliche Klänge erzeugt werden.

IQ Wie in dem Vorhergehenden beschrieben, werden entsprechend der Erfindung die verfügbaren Kanäle zur Zuweisung zu den zu erzeugenden musikalischen Klängen ohne Bezug auf die Art des Musikklanges geschaltet. Deshalb wird, selbst wenn fortlaufend musikalische Klänge derselben Klangfarbe er-5 zeugt werden, der vorhergehende Klang niemals durch den nachfolgenden unterbrochen, so daß eine gleichförmige Musikdarbietung realisiert werden kann. Zusätzlich kann eine Vielzahl verschiedener musikalischer Klänge mit der gleichen Klangfarbe gleichzeitig erzeugt werden. Außerdem ist es nicht nötig, eine den verschiedenen Arten von Klangfarben entsprechende Anzahl von Kanälen zur Verfügung zu stellen, da die Kanäle aufeinanderfolgend und unabhängig von der Art ihrer Klangfarbe zugewiesen werden, so daß es möglich ist, ein kleines und billiges automatisches Musikspielgerät zu erzeugen.

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Claims

Patentansprüche

Automatisches Musikspielgerät, bestehend aus folgender. Teilen:

einer Speichervorrichtung für Wellenformdaten, in denen die Wellenformdaten einer Vielzahl von musikalischen Klängen gespeichert sind,

eine Wellenformbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Vielzahl von Wellenformbestimmungsdaten entsprechend den in der Speichervorrichtung für Wellenf ormdaten gespeicherten Wellenformdaten, und

einer Kanalzuteilungsvorrichtung zum Bereitstellen von Kanaldaten, um eine Mehrzahl von Musikkiangerzeugungskanälen auf der Basis eines Zeitteilverfahrens festzulegen, gekennzeichnet durch

eine Musikklangbestimmungsvorrichtung (2, 4) zur aufeinanderfolgenden Zuteilung der Vielzahl von Musik-

ί 20.01.1986 K&W: 16CA0

u 2 °

klangerzeugungskanälen zu der durch die Wellenformdaten-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Vielzahl von Wellenformdaten,

eine Lesevorrichtung (16, 23) zum Auslesen der Wellenf ormdaten der entsprechenden Kanäle, entsprechend den Wellenformbestimmungsdaten, aus der Wellenformdaten-Speichervorrichtungen (20), und

\Q eine Vorrichtungen (21) zur Umwandlung der ausgelesenen Wellenformdaten in musikalische Klänge, wobei

die Vielzahl der Wellenformbestimmungsdaten aufeinanr derfolgend einer entsprechenden Anzahl von Musikklangerzeugungskanälen entsprechend den zugehörigen Kanalperioden zugewiesen werden.

« 2. Automatisches Musikspielgerät nach Anspruch 1, gekenn-

,,, zeichnet durch

20

eine Darbietungsmuster-Speichervorrichtung (3) zum Abspeichern einer Vielzahl von Darbietungsmusterdaten, die ein Darbietungsmuster mit einer Vielzahl von kombinierten Musikklängen darstellen, und

25

eine Vorrichtungen (1, 2) zum selektiven Auslesen der

Darbietungsmusterdaten, wobei die Wellenformbestimmungsdaten zu den Musikklängen entsprechend den ausgelesenen Darbietungsmusterdaten erzeugt werden.

30

3. Automatisches Musikspielgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Darbietungsmuster- Speichervorrichtung (3) eine Vorrichtung zum Speichern einer Vielzahl von Rhythmusmusterdaten aufweist,

daß die Vorrichtung (1, 2) zum selektiven Auslesen der

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Darbietungsmusterdaten eine Rhythmusauswahlschaltgruppe (2) enthält, und

daß die Wellenformbestimmungsvorrichtung eine Vorrichtung (1) zum Auslesen eines Rhythmusmusters aus der Rhythmusmuster-Speichervorrichtung (3) enthält, um aufeinanderfolgend Rhythmusdaten zu erzeugen.

4. Automatisches Musikspielgerät nach Anspruch 1, dadurch IQ gekennzeichnet, daß die Musikklangbestimmungsvorrichtung (4) Vorrichtungen (5a bis 5d) zum kurzzeitigen Abspeichern enthält, die einen Eingangsanschluß aufweisen, dem die Vielzahl der WellenformbeStimmungsdaten - gemeinsam zuführbar sind, um die Wellenformbestimmungsdaten kurzzeitig zwischenzuspeichern, wenn sie nacheinander durch die Kanaldaten aktiviert worden sind.

5. Musikspielgeräte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (16, 23) zum Auslesen der Wellenformdaten folgendes aufweist:

Vorrichtungen (14a bis 14d) zum Abrufen der WellenformbeStimmungsdaten, die in den Speichervorrichtungen (5a bis 5d) zum kurzzeitigen Speichern der Wellenformdaten gespeichert sind, in den Zeitperioden der entsprechenden Kanäle,

Adressbestimmungsvorrichtungen (17, 18) zum Empfangen der abgerufenen Wellenformbestimmungsdaten, die als Adressdaten zugeführt werden, um Start- und Endadressen von Bereichen in der Wellenformdaten-Speichervorrichtung (20) festzulegen, in denen die Wellenformdaten des musikalischen Klangs des zugehörigen Kanals gespeichert sind und

Lesevorrichtungen (24, 26) zum Auslesen der Wellen-

ORIGINAL INSPECTED

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formdaten der musikalischen Klänge zwischen den Start- und Endadressen/ die durch die Adressbestimmungsvorrichtung (17, 18) festgelegt sind.

6. Automatisches Musikspielgerät nach Anspruch 5, dadurch ■ gekennzeichnet, daß die Kanalzuteilungsvorrichtung (8) folgendes aufweist:

eine Mehrzahl von Flip-Flop-Schaltkreisen (11a bis Hd), deren Anzahl der Anzahl der Musikklangerzeugungskanäle entspricht, und die durch die Kanaldaten für die Zeitperioden der entsprechenden Kanäle gesetzt gehalten werden,

eine erste Gatterschaltung (12a bis 12d), die die Setz-Ausgaben aus den Flip-Flop-Schaltkreisen (11a bis lld) empfängt und die durchgeschaltet gehalten wird, um die Setz-Ausgaben während der entsprechenden Kanalperioden weiterzugeben,

Vorrichtungen zur Rückführung der Ausgaben der ersten Gatterschaltung (12a bis 12d) zu dem Rücksetzanschluß der entsprechenden Flip-Flop-Schaltkreise (11a bis lld), und

Vorrichtungen (19, 28) zum Zuführen der Setz-Ausgaben zu der Lesevorrichtung (16, 23) zum Auslesen von WeI-lenformdaten als Lesebefehlssignal.

7. Musikspielgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressbestimmungsvorrichtung (17, 18)

einen ersten Halbaddierer (17) zum Zuführen der WeI-lenformbestimmungsdaten aus der Speichervorrichtung (4) zum kurzzeitigen Zwischenspeichern und zur Aufnahme des invertierten Lesebefehlssignals als ein Übertragssignal aufweist, und

20.01.1986 KaW: 16CA03-553-C2x

ein Adress-ROM (18) aufweist, dem die Ausgangsdaten aus dem ersten Halbaddierer (17) als Adressdaten zugeführt werden, und zum Bereitstellen der Start- und Endadressen für die Wellenformdaten-Speichervorrichtung (20) dient.

8. Automatisches Musikspielgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (16, 23) zum Auslesen der Wellenformdaten der Musikklänge folgendes aufweist:

eine zweite Gatter-Schaltung (22) zur Aufnahme der von dem Adressen-RCM (18) gelieferten und durch das Lesebefehlssignal aktivierten Startadressen,

ein Schieberegister (24), daß mit den durch die zweite Gatter-Schaltung (22) geführten Adressdaten gesetzt wird,

einen zweiten Halbaddierer (26) zum Empfangen der Ausgabe aus dem Schieberegister (24),

Vorrichtungen zur Führung der Ausgabe des zweiten HaIbaddierers (26) als Startadresse der Wellenformdaten des

entsprechenden Kanals zu der Wellenformdatenspeichervorrichtung (20),

Vorrichtungen (27, 29) zur fortgesetzten Inkrementierung der Startadressdaten und zur Zuführung der inkrementierten Daten als Adressdaten zu der Wellenformdatenspeichervorrichtung (20), und

einer Vorrichtung (25) zum Vergleich der Endadressdaten mit den Ausgangsdaten des zweiten Halbaddierers (26) und zum Sperren des Übertragssignals, das dem zweiten Halbaddierer (26) zugeführt wird, wenn die zwei Daten-

20.01.1986

KiW-:-" 16C-ÄÖ3-553-G2x

sätze übereinstimmen.

9. Musikspielgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (25) zum Vergleichen und

Sperren folgendes aufweist:

einen Komperator (25) zum Vergleichen der Endadressdaten und der Ausgabedaten aus dem zweiten Halbaddierer (26) und zum Zuführen eines Koinzidenzsignals, wenn die zwei Daten übereinstimmen, und

einen Adressinkrementierungssteuerschaltkreis (29), der durch das Lesebefehlssignal gesetzt ist, um das Über- ~ tragssignal dem zweiten Halbaddierer (26) zuzuführen, und der durch die Datenkoinzidenz zurückgesetzt wird.

10. Musikspielgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Adressinkrementierungssteuerschaltkreis
(29) folgendes aufweist:

eine erste UND-Gattergruppe (35a bis 35d) zur Weiterführung des Lesebefehlssignals während jeder Kanalperiode ,

eine Flip-Flop-Gruppe (36a bis 36d), die durch eine

Ausgabe aus der ersten UND-Gattergruppe (35a bis 35d) gesetzt wird,

eine Übertragungsgattergruppe (37a bis 37d) zur Weiterleitung einer Setz-Ausgabe aus der Flip-Flop-Gruppe (36a bis 36d) als das Übertragssignal während jeder
Kanalperiode,

eine zweite UND-Gattergruppe (38a bis 38d) zur Weiterleitung eines Koinzidenzsignals aus dem Komperator (25) während jeder Kanalperiode, und

20.01.1986 -K-&W; 'l6CftO3#53-C2x" '

Vorrichtungen zur Führung einer Ausgabe aus der zweiten ÜND-Gattergruppe (38a bis 38d) als Rücksetz-Ausgabe der Flip-Flop-Gruppe (36a bis 36d).

11. Automatisches Musikspielgerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet, durch eine Rückführungsvorrichtung, die zur Rückführung der Ausgabe des zweiten Halbaddierers (26) zn dem Eingang des Schieberegisters (24) eine dritte Gatter-Schaltung (27) aufweist, wobei die Ausgabe des zweiten Halbaddierers (26) jedesmal um +1 inkrementiert wird, wenn ein Übertragssignal zu dem zweiten Halbaddierer (26) geführt wird.

12. Automatisches Musikspielgerät gekennzeichnet durch

eine Wellenformdaten-Speichervorrichtung (20) für musikalische Klänge zum Speichern einer Vielzahl von Wellenformdaten musikalischer Klänge,

eine Wellenformdaten-Bestimmungsvorrichtung (2) zum gleichzeitigen festlegen einer Vielzahl von Wellenformdaten musikalischer Klänge aus den Wellenformdaten musikalischer Klänge die in der Wellenformdaten-Speichervorrichtung für musikalische Klänge gespeichert sind,

einer Kanalzuteilungsvorrichtung (8), um schaltend für jede der Vielzahl der durch die Wellenformdaten-Bestimmungsvorrichtung für musikalische Klänge bestimmten Wellenformdaten musikalischer Klänge einen Musikklangerzeugungskanal zuzuweisen,

einer Aaressbestimmungsvorrichtung (4) zur Bestimmung der Start- und Endadressen eines Bereiches der Wellenformdaten-Speichervorrichtung für musikalische Klänge, in der die Wellenformdaten musikalischer Klänge zu den zugeteilten Kanälen gespeichert sind, wenn ein Kanal

20.01.1986 -KfiW:- 16CA03§5'3-'C2x

durch die Kanalzuteilungsvorrichtung zugewiesen wird,

einer Wellenformdaten-Lesevorrichtung (16, 23) zum
Auslesen der Wellenformdaten musikalischer Klänge zwisehen den durch die Adressbestimmungsvorrichtung festgelegten Start- und Endadressen, und

einer Ausgabevorrichtung (21) für Musikklänge zum Umwandeln der durch die Wellenformdaten-Lesevorrichtung ^o ausgelesenen Wellenformdaten musikalischer Klänge in Musikklangsignale.

13. Automatisches Musikspielgerät gekennzeichnet durch

eine Speichervorrichtung (20) für Rhythmuswellenformdaten zum Speichern einer Mehrzahl von Rhythmuswellenformdaten,

eine Bestimmungsvorrichtung (2) für Rhythmuswellenformdaten zum gleichzeitigen Bestimmen einer Mehrzahl von Rhythmuswellenformdaten aus den in der Speichervorrichtung für Rhythmuswellenformdaten
gespeicherten Rhythmuswellenformdaten,

eine Kanalzuteilungsvorrichtung (8), um schaltend jedem aus der Vielzahl der durch die Bestimmungsvorrichtung für Rhythmuswellenformdaten bestimmten Rhythmuswellenformdaten einen Rhythmuserzeugungskanal zuzuweisen,

eine Adressbestimmungsvorrichtung (4) zur Bestimmung von Start- und Endadressen eines Bereichs der Speichervorrichtung für Rhythmuswellenformdaten, in der die dem zugewiesenen Kanal entsprechenden Rhythmuswellenformdaten gespeichert sind, wenn ein Kanal durch die Kanalzuteilungsvorrichtung zugewiesen wird,

eine Lesevorrichtung (16, 23) für Rhythmuswellenform-

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daten, um Rhythmuswellenformdaten zwischen den durch die Adressbestimmungs-Vorrichtung festgelegten Start- und Endadressen auszulesen, und

eine Rhythmusausgabevorrichtung (21) zum Umwandeln der durch die Lesevorrichtung für Rhythmuswellenformdaten ausgelesenen Rhythmuswellenformdaten in musikalische Klangsignale.