DE3630611C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument bei dem externe akustische Signale in digitaler Form aufgezeichnet und mit gewünschten Tonhöhen wiedererzeugt werden.

Bislang wurden in der Praxis extern zugeführte akustische Signale von Musikinstrumenten wie Piano, Violine etc. oder Geräuschen wie Vogelstimmen in digitaler Form mittels eines geeigneten Modulationssystems, z. B. einem PCM-System (pulskodierte Modulation) gespeichert, wonach die gespeicherten Signale aus einem Speicher als Tonsignale eines Tasteninstrumentes ausgelesen wurden.

Aus der DE-OS 35 28 716 und DE-OS 35 28 719 der Anmelderin der vorliegenden Erfindung sind derartige Musik­ instrumente bekannt.

Aus der EP-A 01 24 197 ist ein elektronisches Musik­ instrument bekannt, bei dem aus einem Wellenformspeicher eine Wellenform darstellende digitale Signale ausgelesen werden und einem vorbestimmten Signalverarbeitungsprozeß unterworfen werden. Die bearbeiteten Signale werden ggfs. zu einem gemischten Signal zusammengesetzt. Die gemischten Signale können wiederum in den Wellenform­ speicher 13 eingespeichert werden. Auf diese Weise kann aus einer gespeicherten Wellenform eine neue Wellenform erzeugt werden, die wiederum in den Wellenformspeicher zurückgespeichert werden kann.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist es, daß eine bestimmte Wellenform sozusagen nur mit sich selbst modifiziert werden kann - ein gemischtes Signal entsteht durch Kombination von zwei Signalen aus ein und derselben Wellenform -, so daß letztendlich nur eine ver­ gleichsweise monotone Variation nämlich die Erzeugung eines sogenannten "Plucked-String Sounds" möglich ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das eine reichhaltige Variation von gespeicherten Wellenformen ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 2 einen wesentlichen Teil eines Tastatur/Anzeigenabschnittes;

Fig. 3 schematisch vereinfacht eine Tonerzeugungs- Steuereinheit;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 den Speicherzustand eines Wellenformspeichers; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 wird ein Eingangssignal IN, welches durch ein Mikrophon oder dergleichen zugeführt wird, von einem Eingangsverstärker 1 verstärkt und dann einem Analogaddierer 2 zugeführt. Ein Ausgangssignal des Analogaddierers 2 wird durch ein Filter 3 einem Abtast/Halte-Schaltkreis 5 (Sample/ Hold = S/H) zugeführt und dort mit einer geeigneten Abtastfrequenz abgetastet. Ein Ausgangssignal vom Schaltkreis 5 wird einem Analog/Digital-Wandler 6 zugeführt. Der A/D-Wandler 6 wandelt das eingegebene Analogssignal in ein entsprechendes Digitalsignal, welches dann einer Tonerzeugungs- Steuereinheit 8 zugeführt wird.

Die Tonerzeugungs-Steuereinheit 8 weist beispielsweise vier Wellenform-Lese/Schreib-Kanäle auf. Diese Lese/ Schreib-Kanäle können unabhängig voneinander auf einen Wellenformspeicher 7 zugreifen, um Wellenformsignale zu schreiben oder zu lesen. Die Tonerzeugungs-Steuereinheit 8 kann einen Aufbau wie in der eingangs erwähnten DE-OS 35 28 719.5 haben und wird später noch unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert.

Die Steuereinheit 8 arbeitet unter der Steuerung einer CPU 9, welche einen Mikrocomputer oder dergleichen aufweist.

Die Tonerzeugungs-Steuereinheit 8 liest aus dem Wellenformspeicher 7 digitale Signale entsprechend maximal vier Tönen im Zeitmultiplexverfahren über die vier Wellenform-Lese/ Schreib-Kanäle aus und führt die ausgelesenen digitalen Signale im Zeitmultiplexverfahren einem Digital/Analog-Wandler 10 zu. Die Analogsignale des D/A-Wandlers 10 werden Abtast/ Halte-Schaltkreisen (S/H) 11a bis 11d zugeführt. Die S/H-Schaltkreise 11a bis 11d tasten die entsprechenden Analogsignale während entsprechenden Zeitdauern unter Steuerung von Zeitsignalen t1 bis t4 ab, welche von einem Zeitpunktgenerator 20 erzeugt werden. Die Schaltkreise 11a bis 11d führen ihre entsprechend gehaltenen Spannungssignale spannungsgesteuerten Filtern (voltage controlled filter = VCF) 12a bis 12d zu. Die VCFs 12a bis 12d filtern die eingehenden Signale entsprechend Spannungssignalen FCV1 bis FCV4.

Die VCFs 12a bis 12d führen die gefilterten analogen Wellenformsignale spannungsgesteuerten Verstärkern (voltage controlled amplifiers = VCA) 13a bis 13d zu. Die Verstärkungsfaktoren der VCAs 13a bis 13d werden in Abhängigkeit von Steuerspannungssignalen ACV1 bis ACV4 gesteuert, um den Ausgangswert oder die Hüllkurve der Wellenformsignale festzulegen.

Die Ausgangssignale der VCAs 13a bis 13d werden als entsprechende Kanalausgangssignale OUT1 bis OUT4 ausgegeben, welche noch auf geeignete Weise verstärkt und dann als Klang abgestrahlt werden. Weiterhin werden die Ausgangssignale der VCAs 13a bis 13d in einem Analog-Addierer 14 gemischt, dessen Ausgangssignal als gemischtes Ausgangssignal OUT MIX ausgegeben wird.

Das Ausgangssignal des VCF 12d entsprechend dem vierten Signal und das Ausgangssignal des Analog-Addierers 14 werden einem Analog-Schalter 15 zugeführt, der unter Steuerung der CPU 9 schaltet.

Der Analog-Schalter 15 wählt somit entweder das Ausgangssignal des VCF 12d oder das Ausgangssignal vom Analog-Addierer 14 und führt das gewählte Signal einem weiteren spannungsgesteuerten Verstärker (VCA) 16 zu. Der VCA 16 verstärkt das Eingangssignal in Abhängigkeit einer Steuerspannung ACV0 und koppelt das verstärkte Signal auf den Analog- Addierer 2 zurück.

Somit werden ein externes Signal, welches dem Eingangsverstärker 1 zugeführt wird und ein aus dem Wellenformspeicher 7 ausgelesenes Wellenformsignal in dem Analog- Addierer 2 gemischt und wieder in den Wellenformspeicher 7 zurückgespeichert.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 4 ein Tastatur/ Anzeigeabschnitt bezeichnet, der Tasten entsprechend verschiedenen Musiknoten und eine Mehrzahl von verschiedenen Steuerschaltern sowie eine Flüssigkristallanzeige oder dergleichen zur Anzeige verschiedener Betriebszustände des Musikinstrumentes aufweist. Tastatur und Anzeige sind zur Datenübertragung mit der CPU 9 verbunden.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines wesentlichen Teils des Tastatur/Anzeigenabschnittes 4. Tonschalter 41 bis 44 sind vorgesehen, um vier verschiedene Tonnummern festzulegen. Den entsprechenden Schaltern sind Anzeigenelemente 41a bis 44a in Form von Leuchdioden zugeordnet, um die durch die Schalter angewählten Tonnummern anzuzeigen.

Mit dem Bezugszeichen 45 ist in Fig. 2 ein Aufnahmeschalter bezeichnet. Bei Betätigung des Aufnahmeschalters 45 wird ein Anzeigeelement 45a erleuchtet. Mit dem Bezugszeichen 46 ist ein Zumischschalter bezeichnet, dem ein Anzeigeelement 46a zugeordnet ist. Mit dem Bezugszeichen 47 schließlich ist ein Triggerschalter zur Erzeugung eines Triggersignales bezeichnet, dem ein Anzeigeelement 47a zugeordnet ist. Die Betätigung der Schalter 45 bis 47 wird später noch erläutert.

Der Tastatur/Anzeigeabschnitt 4 weist weiterhin eine Anzeige 48 mit einer Flüssigkristall-Punktmatrixanzeige auf. Die Anzeige 48 zeigt die Schaltzustände der verschiedenen Schalter und die verschiedenen Betriebszustände im Klartext an. In Fig. 2 ist ein Beispiel einer Anzeige eines gewissen Zustandes dargestellt, wobei die Bedeutung dieser Anzeige später noch erläutert werden wird.

Die CPU 9 in Fig. 1 ist derart programmiert, daß sie digitale Signale D/A-Wandlern 17 zuführt, um Spannungssignale zu erzeugen, die als Steuersignale FCV1 bis FCV4, ACV1 bis ACV4 und ACV0 dienen. (Diese Signale werden zusammenfassend als Steuersignale CV bezeichnet).

Die Gruppe von D/A-Wandlern 17 kann eine Anzahl von einzelnen D/A-Wandlern entsprechend der Anzahl der Steuersignale CV oder alternativ hierzu einen einzelnen D/A-Wandler beeinhalten, der dann im Zeitmultiplexverfahren die Steuersignale CV erzeugt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird im folgenden der Schaltkreisaufbau der Tonerzeugungs-Steuereinheit 8 näher erläutert.

Ein digitales Signal entsprechend einer Wellenform von dem A/D-Wandler 6 wird über ein Gatter 81 dem Wellenformspeicher 7 und über ein Gatter 82 dem D/A-Wandler 10 zugeführt. Das Gatter 81 wird von einem Lese/Schreib-Signal R/ gesteuert, welches von einem internen Steuerschaltkreis 80 der Steuereinheit 8 als Antwort auf einen Steuerbefehl von der CPU 9 erzeugt wird. Das Gatter 81 ist offen, wenn ein Wellenformsignal in dem Wellenformspeicher 7 geschrieben wird. Das Gatter 81 ist geschlossen, wenn ein Wellenformsignal aus dem Wellenformspeicher 7 ausgelesen wird. Das Gatter 81 wird von einem Signal gesteuert, welches durch Invertierung des Lese/Schreib-Signales R/ erhalten wird.

Das Gatter 82 erhält ein Gattersignal GATE, welches von einem Gattersignalgenerator 83 als Antwort auf ein Steuersignal von dem Steuerschaltkreis 80 erzeugt wird. Das Gatter 82 ist nur dann durchgeschaltet, wenn ein digitales Signal durch das Gatter 81 ausgegeben wird, oder ein digitales Signal aus dem Wellenformspeicher 7 ausgegeben wird.

In Fig. 3 ist mit dem Bezugszeichen 84 ein Adressenschieberegister mit vier Stufen (entsprechend den vier Kanälen) bezeichnet, wobei jede Stufe aus einer festgelegten Anzahl von Bits besteht. Der Schiebevorgang des Adressenschieberegisters 84 wird von einem Haupttakt ⌀_s bestimmt, der später noch beschrieben wird und von dem Zeitpunktgenerator 20 erzeugt wird. Das Adressenschieberegister 84 arbeitet im Zeitmultiplexverfahren als 4-Kanal-Adressenregister. Daten in seiner letzten Stufe werden als Adreßdaten dem Wellenformspeicher 7 zugeführt. Wenn das Lese/Schreibsignal R/ auf niederem Wert ist, wird ein Wellenformsignal, welches durch das Gatter 81 geführt wurde in dem Speicherbereich eingeschrieben, der durch die Adreßdaten festgelegt ist. Wenn das Signal R/ hohen logischen Wert hat, wird ein digitales Signal aus diesem Speicherbereich ausgelesen. Die Daten des Adreßschieberegisters 84 werden einem Gatter 85, dem Gattersignalgenerator 83 und dem Steuerschaltkreis 80 zugeführt. Das Adressensignal wird durch das Gatter 85 einem Addierer 86 zugeführt, der eine Addition oder Subtraktion zur Neuadressierung durchführt. Der Ausgang des Addierers 86 wird auf das Adressenregister 84 rückgekoppelt. Eine Anfangsadresse CA wird von dem Steuerschaltkreis 80 über ein Gatter 87 dem Addierer 86 zugeführt.

Genauer gesagt, ein Ladesignal wird direkt dem Gatter 85 zugeführt und weiterhin über einen Inverter 88 dem Gatter 87. Wenn das Ladesignal niedrig ist, wird die Anfangsadresse CA von dem Steuerschaltkreis 80 durch das Gatter 87 dem Addierer 86 zugeführt. Wenn das Ladesignal hoch ist, ist das Gatter 85 durchgeschaltet und die Daten in der letzten Stufe des Adreßschieberegisters 84 werden dem Addierer 86 zugeführt.

Von einem Taktgenerator 89 wird ein Taktsignal CK dem Addierer 86 zugeführt. Wenn ein digitales Signal mit einer Tonhöhenfrequenz aus dem Wellenformspeicher 7 ausgelesen wird, wird ein Taktsignal dem Addierer mit einer Rate entsprechend dem Tonhöhendatum von dem Steuerschaltkreis 80 zugeführt. Wenn digitale Daten in dem Wellenformspeicher 7 eingelesen werden, wird ein Taktsignal mit einer Rate entsprechend der Abtastfrequenz erzeugt, um eine Adressenerneuerung durchzuführen. Die Arbeitsweise der bisher beschriebenen Ausführungsform wird nun im folgenden beschrieben.

Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm des Zeitmultiplexverfahrens für die einzelnen Kanäle der Tonerzeugungs-Steuereinheit 8 und die Zeitsignale t1 bis t4, welche den S/H-Schaltkreisen 11a und 11d zugeführt werden. Wie bereits erwähnt, werden in dieser Ausführungsform die vier Wellenform-Lese/- Schreib-Kanäle durch eine Zeitmultiplexschaltung realisiert und entweder der Lese- oder Schreibvorgang wird selektiv und unabhängig für jeden Wellenform-Lese/Schreib-Kanal angewählt. In dem Beispiel gemäß Fig. 4(B) wird für den Fall von Kanal 1 (ch1) ein Wellenformsignal, das über den Filter 3, dem S/H-Schaltkreis 5 und den A/D-Wandler 6 erhalten wurde, in den Wellenformspeicher 7 geschrieben, während im Fall der anderen Kanäle 2 bis 4 (ch2 bis ch4) digitale Wellenformsignale aus bestimmten Bereichen des Wellenformspeichers 7 ausgelesen werden.

Die Zeitsignale t1 bis t4 gemäß den Fig. 4(C) bis 4(F) sind während der Zeitdauern entsprechend den respektiven Kanälen (ch1 bis ch4) logisch hoch. Während dieser entsprechenden Kanalzeiten werden analoge Wellenformsignale von dem D/A-Wandler 10 in den S/H-Schaltkreisen 11a bis 11d abgetastet und gehalten.

Fig. 5 zeigt voneinander getrennte Bereiche des Wellenformspeichers 7. Beispielsweise können N verschiedene Wellenformsignale mit variablen Längen gespeichert werden. Jeder Wellenform-Lese/Schreib-Kanal der Tonerzeugungs- Steuereinheit 8 kann unabhängig einen Lese/Schreib- Speicherbereich anwählen. Beispielsweise werden für den Fall der Kanäle 2 bis 4 Tondaten 1 bis 3 gemäß Fig. 5 ausgelesen und über die VCFs 12b bis 12d, die VCAs 13b bis 13d, dem Analog-Addierer 14, dem Schalter 15 und dem VCA 16 dem Analog-Addierer 2 zugeführt und dann mit einem externen Tonsignal gemischt, wenn dies nötig ist. Das Ausgangssignal des Addierers 2 wird in dem Wellenformspeicher 7 als Tondatum N in Übereinstimmung mit der Verarbeitung für Kanal 1 gespeichert. Es sei hier festgehalten, daß es möglich ist, einen Zumischeffekt zu erreichen.

Weiterhin ist es möglich, daß die CPU 9 den Analogschalter 15 umschaltet, um ein in Übereinstimmung mit der Verarbeitung des Kanals 4 aus dem Wellenformspeicher 7 ausgelesenes Wellenformsignal über den S/H-Schaltkreis 11d, den VCF 12d und den VCA 16 dem Analog-Addierer 2 zuführt, um es dort mit einem von außen eingebrachten Klangsignal zu mischen, bevor es in einem festgelegten Bereich des Wellenformspeichers 7 in der oben beschriebenen Art und Weise geschrieben wird.

Im folgenden soll der hauptsächlich von der CPU 9 durchgeführte Arbeitsablauf im Zumisch-Modus unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 6 näher erläutert werden.

Der Zumisch-Modus wird durch Betätigung des Schalters 46 am Tastatur/Anzeigeabschnitt 4 angewählt. In einem Schritt S1 überprüft die CPU 9, ob an dem Tastatur/Anzeigeabschnitt 4 eine Tasten- oder Schalterbetätigung erfolgt ist und bestimmt ein Wellenformsignal, welches aus dem Wellenformspeicher 7 auszulesen ist, sowie die zugehörige Notentonhöhe.

Bei dieser Ausführungsform wird die Höhe des zu erzeugenden Tones durch eine entsprechende Spieltaste auf der Tastatur angewählt. Das Wellenformsignal in dem Wellenformspeicher 7 wird mit hoher Ausleserate ausgelesen, wenn eine hohe Tonhöhe angewählt worden ist und wird mit einer geringen Ausleserate ausgelesen, wenn eine tiefe Tonhöhe angewählt worden ist. Mit anderen Worten, das Tonhöhendatum das dem Taktgenerator 89 zugeführt wird, entspricht der angewählten Note.

Wenn in dem Schritt S1 erkannt wurde, daß eine Tasteneingabe vorliegt, wird die Entscheidung "JA" getroffen und das Programm geht zu einem Schritt S2. Im Schritt S2 speichert die CPU 9 die Nummer von Tondaten, die gemäß der Wahl durch den Tastatur/Anzeigenabschnitt 4 aus dem Wellenformspeicher 7 auszulesenden Tondaten. Die CPU 9 speichert weiterhin die durch die Tastenbetätigung angewählte Note. Weiterhin speichert die CPU 9 Daten zur Festlegung einer entsprechenden Tonlautstärke. Die Tonlautstärke wird durch Betätigung von Tasten und Laut/Leise-Schaltern am Anzeigeabschnitt 4 festgesetzt. Danach geht das Programm weiter zu einem Schritt S3.

Beispielsweise wird der Tonschalter 42 betätigt, um den Ton 2 anzuwählen, so daß das Anzeigeelement 42a aufblinkt. Danach wird eine Taste entsprechend der Note C3# auf der Tastatur betätigt und die Tonlautstärke wird auf einen Wert "56" durch die Lautstärkesetzvorrichtung gesetzt.

Im Schritt S3 wird die Tonnummer durch das Anzeigeelement 42a, die Note C3# und die Tonlautstärke "56" durch die Anzeigeeinheit 48 visuell dargestellt. Fig. 2 zeigt einen derartigen Zustand der Anzeigeeinheit 48.

Dann geht das Programm zu einem Schritt S4, in welchem überprüft wird, ob der Triggerschalter 47 eingeschaltet ist. Wenn der Triggerschalter 47 nicht eingeschaltet ist, geht das Programm zurück zum Schritt S1. Für den Fall, daß der Tonschalter 43 zur Anwahl des Tones 3 betätigt worden ist, wird die Taste der Note C4# auf der Tastatur betätigt, die Tonlautstärke wird auf einen Wert "50" gesetzt und eine entsprechende Anzeige erfolgt durch die Schritte S2 und S3.

Wenn zu diesem Zeitpunkt auf der Tastatur eine andere Note angewählt worden ist, während die gleiche Tonnummer festgelegt ist, wird dieser Zustand durch die Anzeigeelemente 41a bis 44a und die Anzeigeeinheit 48 dargestellt.

Schließlich werden gespeicherte digitale Signale und - falls vorhanden - extern zugeführte Signale miteinander kombiniert, um eine zu ersetzende Tonnummer anzuwählen. Wenn der Tonschalter 44 betätigt wird, während gleichzeitig der Aufnahmeschalter 45 betätigt wird, wird in dem oben beschriebenen Beispiel der Klang des Tones 2 mit der Tonhöhe der Note C3# und der Lautstärkenhöhe "56" erzeugt und die Wellenformsignale der Töne 2 und 3 werden synthetisiert und als Ton 4 im Wellenformspeicher 7 aufgezeichnet. Zum Zeitpunkt der Betätigung des Aufnahmeschalters 45 werden die Anzeigeelemente 42a und 43a eingeschaltet und das Anzeigeelement 44a blinkt, so daß die Tonnummer des wiedergegebenen Tones und die Tonnummer des aufgezeichneten Tones angezeigt werden.

Der Schritt S4 wird auch dann durchgeführt, wenn die Entscheidung in dem Schritt S1 "NEIN" ist. Im Schritt S4 wird überprüft, ob von dem Tastatur/Anzeige-Abschnitt 4 ein Triggersignal zum Starten eines aktuellen Aufnahmevorganges zugeführt wird. Wenn noch kein Triggersignal vorliegt, geht das Programm zurück zum Schritt S1. In der Folge werden die Schritte S1 und S4 oder die Schritte S1 bis S4 in einem Bereitschaftszustand wiederholt durchgeführt.

Wenn eine Mehrzahl von Tasten auf der Tastatur betätigt wird, können bis zu drei verschiedene Noten den Kanälen 2-4 zugewiesen werden. Wenn verschiedene Tonnummern in den einzelnen Kanälen angewählt werden, werden Wellenformsignale verschiedener Klangfarben mit den angewählten Noten wiedergegeben. Wenn in den verschiedenen Kanälen die gleiche Tonnummer angewählt worden ist, wird ein Wellenformsignal der gleichen Klangfarbe mit verschiedenen angewählten Tonhöhen erzeugt. Die erzeugten Signale werden dann mit verschiedenen Tonlautstärken zusammengemischt.

Wenn in dem Schritt S4 erkannt wird, daß von dem Triggerschalter 47 ein Triggereingangssignal erzeugt wird, geht das Programm zu einem Schritt S5. Es kann auch vorgesehen werden, daß ein Triggereingangssignal der CPU 9 zugeführt wird, so daß das Programm automatisch zu dem Schritt S5 geht, wenn das Eingangssignal IN einen festgelegten Wert überschreitet.

Im Schritt S5 liefert die CPU 9 die erhaltene Tonnummer und die Notendaten zu der Tonerzeugungssteuereinheit 8 und wählt den Bereich und die Note der Wellenformdaten, welche aus dem Wellenformspeicher 7 in den individuellen Wellenform- Lese/Schreib-Kanal ausgelesen wird.

In einem folgenden Schritt S6 beliefert die CPU 9 die Gruppe 17 von D/A-Wandlern mit digitalen Signalen zur Erzeugung der Steuersignale entsprechend den in dem Tastatur/ Anzeigeabschnitt 4 gesetzten Werten. Somit werden die Steuersignale CV erzeugt und den VCFs 12a bis 12d, den VCAs 13a bis 13d und dem VCA 16 zugeführt.

Weiterhin liefert die CPU 9 ein Schaltsignal an den Analogschalter 15, so daß das gemischte Wellenformsignal von dem Addierer 14 dem VCA 16 zugeführt wird. Danach geht das Programm zu einem Schritt S7, in welchem die CPU 9 den Aufnahmevorgang unter Verwendung des Kanales 1 beginnt. Zu diesem Zeitpunkt werden die unter den Kanälen 2-4 angewählten Kanäle angesteuert, um Wellenformdaten bereits festgelegter akustischer Signale aus dem Wellenformspeicher 7 auszulesen.

Wenn der Eingabevorgang vorüber ist, wird ein Ende-Zustand herbeigeführt, wonach die CPU 9 wieder in ihr Hauptprogramm (nicht dargestellt) zurückkehrt.

Wie beschrieben, weist die erläuterte Ausführungsform die Tonerzeugungs-Steuereinheit 8 mit vier Wellenform- Lese/Schreib-Kanälen zum unabhängigen Lesen und Schreiben von Wellenformsignalen auf, wobei das gleiche digitale Signal oder verschiedene digitale Signale aus dem Wellenformspeicher über wenigstens zwei Kanäle ausgelesen werden, das oder die ausgelesenen Wellenformsignale über die VCFs 12a bis 12d und VCAs 13a bis 13d unabhängige Klangfarben und Tonlautstärken erhalten, wonach die Signale gemischt und als neues Tonsignal im Wellenformspeicher 7 unter Verwendung eines bestimmten Kanales zurückgeschrieben werden. Somit ist es möglich, die Zumischfunktion mit interessanten musikalischen Effekten auf einfache Weise zu erhalten.

Zusätzlich können Wellenformdaten aus dem Wellenformspeicher 7 unter Verwendung maximal drei der vier Wellenform- Lese/Schreib-Kanäle ausgelesen werden, wonach diese wiedergegebenen Wellenformdaten - wenn nötig - mit dem Eingangswellenformsignal IN kombiniert werden können, um Ton-Wellenformdaten zu erzeugen. Somit ist es möglich, verschiedene Arten von Zumischung zu erhalten.

Der Wellenformspeicher 7 kann in eine Mehrzahl von Bereichen unterteilt sein und ein Wellenformsignal, das durch den Zumischvorgang erhalten wurde, kann in einen Speicherbereich geschrieben werden, der sich von dem Speicherbereich unterscheidet, in dem das Original-Wellenformsignal aufgezeichnet ist. Somit ist es möglich, einen Zumisch-Vorgang ohne Löschen des originalen Wellenformsignales zu erhalten.

Für die Wellenformsignale, die durch die Mehrzahl von Wellenform-Lese/Schreib-Kanälen aus dem Wellenformspeicher 7 ausgelesen werden, kann der Lautstärkenwert unter Verwendung der VCAs 13a bis 13d unabhängig festgelegt werden.

Das gleiche Wellenformdatum kann aus dem gleichen Speicherbereich über eine Mehrzahl von Wellenform-Lese/ Schreib-Kanälen mit verschiedenen Tonhöhen ausgelesen werden und die sich ergebenden Daten können miteinander kombiniert werden, wobei das Mischungsverhältnis über die VCAs 13a bis 13d variiert wird.

In der beschriebenen Ausführungsform werden Tonnummer, Note und Tonlautstärke durch die Anzeigeelemente 41a bis 44a und die Anzeigeeinheit 48 dargestellt, so daß der Zumischvorgang übersichtlich ist und die Bedienung verbessert wird.

Klangfarbe und Lautstärke werden über die VCFs 12a bis 12d und die VCAs 13a bis 13d gesteuert. Es ist jedoch auch möglich, digitale Filter oder digitale Multiplizierer zur Steuerung von Klangfarbe, Tonlautstärke, Hüllkurve etc. zu verwenden. Weiterhin kann das Wellenformsignal auch anders verarbeitet werden. Schließlich kann auch ein anderes System als ein PCM-System als Modulation zur Digitalisierung des Wellenformsignales verwendet werden.

Die Tonerzeugungs-Steuereinheit 8 weist eine Mehrzahl von Wellenform-Lese/Schreib-Kanälen auf, die im Zeitmultiplexbetrieb arbeiten. Es ist jedoch auch möglich, eine Mehrzahl von Kanälen unter Verwendung voneinander getrennter Hardware gleichen Schaltkreisaufbaus für jeden Kanal zu verwenden.

Weiterhin können bestimmte Kanäle aus der Mehrzahl von Kanälen ausschließlich Schreibkanäle zum Schreiben von Wellenformsignalen in dem Wellenformspeicher 7 sein, während die anderen Kanäle ausschließlich Lesekanäle zum Auslesen von Wellenformsignalen aus dem Wellenformspeicher 7 sein können. Der "Wellenform-Lese/Schreib-Kanal" gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet einen Kanal, der sowohl Lesen als auch Schreiben oder nur Lesen und nur Schreiben kann.

In der beschriebenen Ausführungsform wird die Tonnummer des Tones, der zugemischt werden soll durch die Anzeigeelemente 41a und 44a angezeigt, welche getrennt von der Anzeigeeinheit 48 sind. Selbstverständlich ist es möglich, derartige Daten in einer einzigen Anzeigeeinheit darzustellen.

Schließlich wird in der beschriebenen Ausführungsform nur die Tonlautstärke angezeigt; es ist jedoch auch möglich, Anzeigen vorzusehen, welche die Klangfarbe betreffen, z. B. eine Filtergrenzfrequenz, was für einen Spieler des Musikinstrumentes von Vorteil sein kann.

Zusammenfassend ist es erfindungsgemäß möglich, eine Zumischvorrichtung für eine elektronisches Musikinstrument zu schaffen, welche bequem zu bedienen ist, hohe Wirksamkeit hat und interessante musikalische Effekte ermöglicht.

Claims (12)

1. Elektronisches Musikinstrument, bei dem externe akustische Signale in digitaler Form aufgezeichnet und mit gewünschten Tonhöhen wiedererzeugt werden, bei dem Wellenformsignale in Form von digitalen Signalen in einem Wellenformspeicher (7) gespeichert werden und bei dem die in dem Wellenformspeicher (7) gespeicherten digitalen Signale in Tonsignale mit einer jeweiligen angewählten Tonhöhe gewandelt werden,
mit einer Lese/Schreib-Einrichtung (8) zum Auslesen von eine Mehrzahl von Wellenformen darstellenden digitalen Signalen aus dem Wellenformspeicher (7) und zum Einschreiben von eine Wellenform darstellenden digitalen Signalen in den Wellenformspeicher (7),
mit Verarbeitungseinrichtungen (9, 11a-11d, 12a-12d, 13a-13d), die mehrere Wellenformsignale unabhängig voneinander entsprechend einem vorbestimmten Signalbearbeitungsprozeß bearbeiten,
mit einer an die Verarbeitungseinrichtungen (9, 11a-11d, 12a-12d, 13a-13d) angeschlossenen Synthe­ tisierungseinrichtung (14) zum Mischen der verschiedenen, aus den Verarbeitungseinrichtungen (9, 11a-11d, 12a-12d, 13a-13d) erhaltenen Signale, um ein gemischtes Wellenformsignal zu erzeugen, und
mit Einrichtungen (15, 16, 2, 3, 5, 6) zur Zuführung eines aus dem gemischten Wellenformsignal abgeleiteten Wellenformsignals zu der Lese/Schreib-Einrichtung (8), die dieses abgeleitete Wellenformsignal in den Wellenform-Speicher (7) einschreibt.

2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lese/Schreib-Einrichtung (8) eine Mehrzahl von Wellenform-Schreib/Lese- Kanälen aufweist.

3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (9, 11a-11d, 12a-12d, 13a-13d) Schaltkreise mit spannungsgesteuerten Filtern (12a-12d) und spannungsgesteuerte Verstärker (13a-13d) aufweisen, die jeweils den entsprechenden Wellenform-Lese/ Schreib-Kanälen zugeordnet sind, und wobei die aus­ gelesenen digitalen Signale nach Umwandlung in ein Analogsignal den Schaltkreisen für jeden Kanal zugeführt werden, um eine unabhängige Klangfarben- und Lautstärkeregelung durchzuführen, bevor die Signale der Synthetisierungseinrichtung (14) zugeführt werden.

4. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der Wellenform-Lese/Schreib-Kanäle der Lese/Schreib- Einrichtung (8) geeignet sind, digitale Signale, die dieselbe in dem Wellenformspeicher (7) gespeicherte Wellenform darstellen, mit unterschiedlichen Noten­ frequenzen auszulesen.

5. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (4) zum Anzeigen einer Mehrzahl von Schaltzuständen, die den über wenigstens zwei der Wellenform-Schreib/Lese- Kanäle aus dem Wellenformspeicher (7) ausgelesenen digitalen Signalen entsprechen.

6. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (4) den Signalbearbeitungsprozeß anzeigt, der zur Steuerung von Klangfarbe und Lautstärke der aus den ausgelesenen digitalen Signalen erzeugten analogen Wellenformsignale durchgeführt wird.

7. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (4) die Tonhöhe anzeigt, mit der die digitalen Signale aus dem Wellenformspeicher (7) über die Wellenform- Schreib/Lese-Kanäle ausgelesen werden.

8. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung (2, 5) zum Empfangen eines Eingangssignales und zum Abtasten dieses Eingangssignals mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz.

9. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 8, ge­ kennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (9, 15) zur Zuführung des gemischten Wellenformsignals aus der Synthetisierungseinrichtung (14) zu der Abtast­ einrichtung (2, 5), nach der das gemischte Wellen­ formsignal nach Umwandlung in ein digitales Signal in den Wellenformspeicher (7) eingeschrieben wird.

10. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (2, 5) aufweist:
eine Analog-Addier-Einrichtung (2) zum Addieren eines Eingangs-Wellenformsignales und eines analogen Signales, das aus wenigstens einem aus dem Wellen­ formspeicher (7) ausgelesenen digitalen Wellenform­ signal abgeleitet ist, und
eine Einrichtung (5) zum Abtasten eines analogen Summensignals aus der Analog-Addier-Einrichtung (2) mit einer vorbestimmten Abtastfrequenz.

11. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (9, 11a-11d, 12a-12d, 13a-13d) spannungs­ gesteuerte Verstärker (13a-13d) zur Steuerung des Pegels analoger Signale, die aus den aus dem Wellen­ formspeicher (7) ausgelesenen digitalen Signalen erzeugt werden, aufweisen.

12. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Verarbeitungs­ einrichtungen (9, 11a-11d, 12a-12d, 13a-13d) jeweils selektiv einen charakteristischen Parameter der ausgelesenen digitalen Signale in einer vorbe­ stimmten Weise verändern.