EP0052236A1 - Tone generator - Google Patents

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EP0052236A1
EP0052236A1 EP81108368A EP81108368A EP0052236A1 EP 0052236 A1 EP0052236 A1 EP 0052236A1 EP 81108368 A EP81108368 A EP 81108368A EP 81108368 A EP81108368 A EP 81108368A EP 0052236 A1 EP0052236 A1 EP 0052236A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit
tone
input
npn transistor
frequency
Prior art date
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Granted
Application number
EP81108368A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0052236B1 (en
Inventor
Bruno Dipl.-Ing. Scheckel
Ernst Dipl.-Ing. Wittenzellner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19803050148 external-priority patent/DE3050148A1/en
Priority claimed from DE19803043505 external-priority patent/DE3043505A1/en
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0052236A1 publication Critical patent/EP0052236A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0052236B1 publication Critical patent/EP0052236B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207Driving circuits
    • B06B1/0223Driving circuits for generating signals continuous in time
    • B06B1/0269Driving circuits for generating signals continuous in time for generating multiple frequencies
    • B06B1/0276Driving circuits for generating signals continuous in time for generating multiple frequencies with simultaneous generation, e.g. with modulation, harmonics
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC 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
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/18Selecting circuits
    • G10H1/26Selecting circuits for automatically producing a series of tones

Definitions

  • the invention relates to a tone generator with a semiconductor circuit for automatically generating a tone sequence consisting of at least two different tones by means of an electro-acoustic transducer (loudspeaker) controlled by the semiconductor circuit, in which the semiconductor circuit has an RC oscillator and at least one frequency divider acted upon by it contains.
  • the aim here is to improve the sound quality and, above all, to reduce the monolithically non-integrable part of the circuit compared to the options available to date.
  • the solution proposed according to the invention is that a bistable switch to be activated by a start signal is provided for activating a voltage stabilization circuit, and that the voltage supplied by the voltage stabilization circuit is provided on the one hand for activating the RC oscillator and on the other hand for activating the other circuit parts , and that, finally, as further circuit parts in addition to the frequency divider acted upon by the oscillator, a circuit controlled by the first divider output for the general sequence control and also by both the sequence control and by that of the to generate Outputs to be applied to the corresponding tone frequencies corresponding to the tone sequence and one digital-to-analog converter each assigned to the individual tone frequencies supplied by the frequency divider are provided, the outputs of the digital-to-analog converter being connected to the acoustic converter, in particular with the interposition of an amplifier.
  • an RC oscillator 0 is initially provided which is acted upon by a frequency-determining timing element via the two control inputs 5 and 6 *.
  • the frequency-determining timing element consists of. the resistor R bridging the two connections 5 * and 6 * and the capacitor C connecting the connection 5 of the oscillator 0 to the reference potential U2.
  • the square-wave pulses emitted by the oscillator 0 on the one hand reach a frequency divider TT which, in a known manner, consists of a number of flip-flop cells connected in series with one another with respect to their signal-carrying outputs and inputs and thus corresponds to a binary synchronous or asynchronous counter.
  • An output I, an output II and an output III of each of a selected flip-flop of the divider chain TT each provide a tone frequency of the tone sequence to be generated, that is to say a square-wave oscillation of the frequency corresponding to the respective tone derived by frequency division from the mother frequency supplied by the oscillator 0 Levels correspond to the logic "0" and "1" states.
  • circuit parts G1, G2, G3 are also each one second input from the audio frequency divider TT controlled via the sequence control AS with practically the same frequency as the input of the relevant circuit part of the modulator Mo.
  • Each of these circuit parts G1, G2, G3 of the modulator Mo controls a digital-to-analog converter DA1 or DA2 or DA3, the outputs of which are used to control the loudspeaker L via a common mixing stage M and an amplifier V connected downstream thereof.
  • the amplifier V can also be influenced directly by the sequence control with regard to its degree of amplification.
  • a stabilization circuit ST has the task of stabilizing the operating voltage to be given to the various circuit parts and then passing it on to the other circuit parts. It receives the supply voltage UB via the connections 2 * and 4 * already introduced above of the entire circuit of the tone generator To1 and To2, which, as already emphasized, is shown in FIG. 2 in the block diagram and can be easily implemented monolithically. Another terminal 6 * * provides the roughnessde to the various components of the circuit stabilized DC voltage with the terminal. 4
  • This key position of the stabilization circuit ST explains why the start signal to be applied to the input 1 * of the tone generator, as can be seen from FIG. 2, initially acts on the stabilization circuit ST.
  • a switch Sch provided by a flip-flop with reset input is provided as an intermediary, which in turn is controlled by the sequence control in two respects.
  • the switch Sch is z. B. upright by pressing the push button Dt or by another during the duration of the gong start signal St to be obtained is set. But it may also be that the flip-flop Sch due to a z. B. from another circuit part originating interference signal in the operating state.
  • the sequence controller AS polls the logic state at the inputs of the switch Sch again after a so-called dead time Tz has elapsed.
  • the dead time Tz is z. B. 10 msec. If the start signal St is still pending at the inputs of the switch Sch, the circuit, ie the sound signal to be applied to the second inputs of the circuit parts G1, G2 and G3 of the modulator Mo, is released. Otherwise, the sequential control system AS issues a reset signal Re to the input switch Sch, so that it is tilted back into the initial state.
  • the operating state of the stabilization circuit ST, the oscillator 0 and the audio frequency divider TT also changes, which are then switched off automatically.
  • this first generates a general reset signal RES which, via the sequence control AS, ensures that all circuit parts are in the initial state required for the generation of the tone sequence or pass into it . Details regarding the operating sequence of the circuit are given in the description of a circuit implementation according to FIGS. 3 and 4 which is preferably to be used.
  • the circuit shown in FIG. 3 relates to a bipolar configuration of a tone generator to be implemented monolithically according to the invention according to FIG. 2 and contains the stabilization circuit ST, the oscillator 0 and the low-frequency amplifier V of the system shown in FIG. 2, while in
  • Fig. 4 shows an embodiment for the audio frequency divider TT, for the sequence control AS and for the modulator circuit Mo, etc. required, d. H. the components of the circuit given by logic gates or flip-flops is brought.
  • the Z. B. supplied by a push button Dt start signal is connected to the inputs 2 * and 1 * of the circuit of the audio frequency generator. It initially affects the switch stage SCH upstream of the stabilization stage ST.
  • This essentially consists of the two npn transistors 4 and 5 and the pnp transistor 8, which together form a flip-flop.
  • the input 1 * of the circuit to be acted upon by the pushbutton Dt is connected to the cathode of a diode 1, the ground of which is at the reference potential, ie is connected to the terminal 4 * of the circuit.
  • input 1 * is connected via resistor 2 to the base of npn transistor 4, which is also connected via resistor 3 to the reference potential.
  • the emitter of the NPN transistor 4 and the emitter of the NPN transistor 5 are also at the reference potential, while their collectors are connected to the terminal 2 * of the circuit via a voltage divider 6, 7.
  • the dividing point between the two resistors 6 and 7 forming the voltage divider is connected directly to the base of the pnp transistor 8.
  • the collector of the pnp transistor 8 is connected via the resistor 9 to the base of the second npn transistor of the switch SCH, that is to say the transistor 5, which is also connected via the resistor 10 to the reference potential, that is to say the terminal 4 * of the circuit, and finally also via a circuit point a, to be described later, is controlled by the flip-flop N4, N5 shown in FIG. 4.
  • the emitter of the PNP transistor 8 * is set to the positive pole of the supply-voltage ource UB, that is to the terminal 2 of the circuit.
  • the stabilization circuit ST is activated by the switch SCH via the emitter-collector path of the pnp transistor 8.
  • the voltage stabilization circuit ST contains, as an essential component, the two npn transistors 15 and 16, which are combined to form a Darlington stage, and the zener diode 13 for specifying the setpoint for the direct voltage to be supplied to the further circuit.
  • the collectors of the two npn transistors 15 and 16 are at the emitter of the pnp transistor 8 of the circuit part SCH and thus at the connection 2 *. Furthermore, the base of the one npn transistor 15 is connected via a resistor 11 to the collector of the pnp transistor 8 and to the anode of the diode 12 and via a resistor 14 to its own emitter, while the anode of the said diode 12 is connected to the Cathode of the Zener diode 13 and is connected to the terminal 4 * and thus to the reference potential. Finally, the emitter of the npn transistor 15 lies at the base of the second npn transistor 16 of the stabilization circuit.
  • the npn transistor 16 which is connected as an emitter follower, serves in a manner to be described for the power supply of further circuit parts.
  • the emitter of the npn transistor 15 and thus the base of the npn transistor 16 of the stabilization circuit ST is connected to the connection 6 * of the circuit and thus, as can be seen in FIGS. 1 and 5, to the resistor R1 of the oscillator . frequency determining timing element.
  • the oscillator an RC oscillator 0 is applied via the inputs 4 * , 5 * and 6 * . It contains fourteen npn transistors and a diode as well as resistors. Specifically, the terminal 4 * carrying the reference potential is first connected directly to the cathode of the diode 19 and to the emitter of the npn transistor 20, while the anode of the diode 19 is at the base of the said npn transistor 20 and a resistor 1 ö on the emitter of another npn transistor 17, the collector of which is connected directly and the base of which is connected via a resistor 38 to the terminal 6 * of the circuit.
  • the npn transistor 20 already mentioned in the last paragraph is connected to its collector and the resistor 21 to the base of a third npn transistor 23, the emitter of which is also connected to the reference potential 4 *. lies and whose collector is connected on the one hand via the resistor 28 to the terminal 6 and thus to the emitter of the npn transistor 15 in the stabilization circuit ST, while on the other hand a direct connection between the collector of the third npn transistor 23 and the base of a fourth npn -Transistor 24 exists.
  • the emitter of the fourth NPN transistor 24 is in turn connected to the reference potential, that is to the terminal 4 * , while its collector is connected to the bases of a fifth and a sixth NPN transistor 42 and 47 via a resistor 41 and 46, respectively.
  • the emitters of the two last-mentioned npn transistors 42 and 47 are also at the reference potential, so that these transistors are also operated in an emitter circuit.
  • the collector of the fifth npn transistor 42 leads via a resistor 43 to the base of two further npn transistors 45 and 36, while the collector of the sixth npn transistor 47 via a circuit point c in a manner to be described below for signaling for the frequency divider TT of the tone generator circuit is provided.
  • the collector of the seventh npn transistor 45 whose base is connected via the resistor 43 to the collector of the fifth npn transistor 42 of the oscillator 0 that is, its collector is directly connected to the stabilized voltage and thus to terminal 6 * of the circuit.
  • the eighth npn transistor 36 also introduced in the last paragraph in connection with the fifth transistor 42, lies on the one hand with its collector on the base of the second npn transistor 17 already introduced above and on the other hand via a resistor 38 at the terminal 6 * carrying the stabilized voltage .
  • the collector of the eleventh npn transistor 27 is located directly on the terminal 6 * of the circuit carrying the stabilizing voltage, while the emitter of this transistor 27 is connected via a resistor 26 to the collector of the first n p n transistor 20 of the oscillator, via the one already mentioned Resistor 21 is connected to the base of the third npn transistor 23 and via a further resistor 22 to the base of a twelfth npn transistor 25 which is also connected to its emitter at the reference potential 4 *.
  • the collector of this twelfth npn transistor 25 leads via a resistor 29 to a circuit node which is connected on the one hand via a resistor 30 to the reference potential and via a resistor 31 to the terminal 6 * of the circuit carrying the stabilizing voltage, while on the other hand said node is located directly at the base of the tenth NPN transistor 37, that is to say the second transistor of the differential amplifier 36, 37.
  • the seventh NPN transistor 45 which is already in the top was introduced in connection with the fifth NPN transistor 42, (as already mentioned) is connected to the terminal 6 * with its collector. It should also be noted with regard to this transistor 45 that its emitter is connected via a resistor 44 to the base of a ninth NPN transistor 48, the emitter of which is also connected directly to the reference potential, that is to the terminal 4 * of the circuit, while Collector is connected via a node d in a manner to be described to the AND gate U13 shown in FIG. 4 and other circuit parts.
  • a constant current source is provided to supply power to the differential amplifier formed from the eighth and tenth npn transistors 36 and 37.
  • This consists of a thirteenth npn transistor 34, the emitter of which is connected to the reference potential via a resistor 35 and the collector and base of which are connected via a resistor 40 to the terminal 6 * of the circuit to which the stabilized voltage is applied, in combination with a fourteenth npn transistor 32.
  • the emitter of this fourteenth npn transistor 32 is in turn connected to the reference potential via a resistor 33, its base with the base and the collector of the thirteenth transistor 34 and its collector forming the output of the current source to the emitter of the eighth and the tenth npn transistor, that is to say the transistors 36 and 37 forming the differential amplifier.
  • the base of the eighth npn transistor 36 and thus the control input of said differential amplifier is connected directly to the terminal 5 * of the circuit and thus via the capacitor C1 when using the circuit shown in FIG. 1 to the reference potential , that is the negative pole of the DC voltage source UB.
  • the differential amplifier V takes up the lower part of the circuit diagram shown in FIG. 3. It receives its operating voltage on the one hand from the emitter of the NPN transistor 15 from the stabilization circuit ST and on the other hand from the supply connection 4 * of the overall circuit. Its circuit will now be briefly described.
  • the stabilization input 6 * of the circuit is connected to the emitter of a first pnp transistor 65 and a second pnp transistor 66 of the amplifier V, which are directly connected to their base connections, the collector base path of the second pnp transistor 66 also being short-circuited.
  • the collectors of the two pnp transistors are connected to the collector of a first npn transistor 64 and a second npn transistor 67, the emitters of which are connected to one another to form a differential amplifier and are connected to the collector of a third npn transistor 68.
  • the third NPN transistor 68 is connected to a fourth NPN transistor 69 to form a current mirror, the fourth transistor 69 being connected as a diode by short-circuiting its base-collector path and the emitters of both transistors 68 and 69 being connected to the reference potential, i.e. the 4 * connection. Finally, the base connections of transistors 68 and 69 are connected via resistor 70 to connection 6 * of the circuit carrying the stabilized voltage.
  • the base of the second NPN transistor 67 in the differential amplifier 64, 67 is located directly at the terminal 7 * of the overall circuit, which, as already mentioned in the description of FIG. 2, for controlling further circuit parts, for. B. the second tone frequency generator circuit To2. Furthermore, the base of the second npn transistor 67 is connected to the mixer M, al so the signal used to control the loudspeaker L is acted upon and thus serves as an amplifier input.
  • the base of the transistor 67 is connected via the resistor 71 to the emitter of a fifth npn transistor 73, which with its emitter on the one hand via the resistor 72 to the reference potential, with its collector at the terminal 6 * of the circuit which carries the stabilized voltage and with its base is connected to the reference potential 4 * via a voltage divider 75, 74.
  • a resistor 76 also connects the collector and the base of the fifth npn transistor 73.
  • the dividing point of the voltage divider 74, 75 leads to the base of a sixth npn transistor 60, the collector of which is also connected to the stabilized voltage terminal 6 * of the circuit while its emitter is connected via a resistor 62 to the base of the first npn transistor 64 forming the reference input of the differential amplifier 64, 67 and is also connected to the reference potential via a resistor 61.
  • a seventh npn transistor 59 has its emitter connected to the reference potential 4 * and its collector to the collector of the first pnp transistor 65 and the collector of the first n p n transistor 64. Finally, the base of the first NPN transistor 64 and thus the reference input of the differential amplifier 67, 64 is connected via a resistor 63 to the output 3 * of the low-frequency amplifier and thus to the circuit.
  • the collectors of the first pnp transistor 65 and the two npn transistors 64 and 59 are also at the base of an eighth npn transistor 50.
  • the base of the seventh npn transistor 59 is on the one hand via a circuit point b in a manner to be described by the Controlled flip-flop N4, N5 shown in Fig. 4. It is also connected to the emitter via a resistor 58 of the transistor 16, which forms an output of the stabilization circuit and has already been described.
  • the collector of the eighth npn transistor 50 is likewise located directly at the emitter of this transistor 16.
  • the collector of a ninth npn transistor 49 whose base is connected to the emitter of the eighth NPN transistor 50 and its emitter is connected to the terminal forming the output 3 * of the amplifier V.
  • the emitter of the eighth npn transistor 50 and the base of the ninth npn transistor 49 lie on the collector of a tenth npn transistor 51, the base of which is short-circuited to its own collector and the emitter of which is connected to its own base via a resistor 52.
  • An eleventh npn transistor 56 with a short-circuited emitter base path is connected with its emitter to the reference potential 4 * and also to the base of a twelfth npn transistor 55, the emitter of which is also at the reference potential 4 * .
  • the collector of the eleventh npn transistor 56 is connected to the emitter of the transistor 16 in the stabilization circuit ST by means of a resistor 57, while the collector of the twelfth npn transistor 55 is connected on the one hand to the emitter of the tenth npn transistor 51 and on the other hand to the base a third pnp transistor 53 is connected directly.
  • the collector of the third pnp transistor 53 lies at the base of a thirteenth npn transistor 54, the emitter of which has the reference potential 4 * and the collector thereof, together with the collector of the third pnp transistor 53 at the connection 3 * of the circuit, ie at the signal output of the amplifier V is.
  • the circuit point c already mentioned in connection with the npn transistor 47 of the oscillator is, as can be seen from FIG. 4, connected to the signal input of three frequency dividers FT1, FT2, FT3 via an inverter I1.
  • the oscillator 0 is tuned so that it, for example provides a frequency of 13.2 kHz. This frequency is used to derive the frequencies 440 Hz, 550 Hz and 660 Hz in the frequency dividers, which are then connected to one of the outputs I or II or III of the frequency divider circuit TT.
  • the divider output delivering the desired frequency of the divider FT1 or FT2 or FT3 provided in the divider circuit TT is connected to the set input S of a flip-flop F1 or F2 or F3, the non-inverted output Q of which is one of the outputs I or II or III forms.
  • the two first dividers FT1 and FT2 are connected with their divider outputs to an input of a NAND gate N1 or N2, the output of which is connected to the reset input R of the relevant divider stage.
  • the third divider FT3, however, has no NAND gate.
  • the divider FT1 together with the flip-flop F1 and the NAND gate N1 forms a 1:30 divider stage.
  • the divider FT2, the NAND gate N2 and the flip-flop F2 together form a 1:24 divider stage and the divider FT3 forms a 1:20 divider stage with the flip-flop F3.
  • the flip-flops F1, F2, F3 provided in the circuit and the flip-flops to be mentioned are preferably designed as D-flip-flops, the inverting output Q of which is fed back to the data input (D) of the flip-flop in question.
  • the other input of this AND gate U13 is through the inverting output Q of the flip-flop F10 to be mentioned.
  • the output of this AND gate U13 leads to the set inputs S of the flip-flops F4, F5, F6, F7 and to the reset inputs R of the flip-flops F8, F9, F10, F11 and F12.
  • the output of the AND gate U13 is also connected to an output of a fourth 1:16 frequency divider FT4 and a fifth 1:16 frequency divider FT5 and finally controls a NAND gate N5, which can be seen in FIG a second NAND gate N4 is cross-coupled to form an RS flip-flop N4, N5.
  • the free input of the other NAND gate N4 of the multivibrator N4, N5 is controlled by an inverter 13 from a second output of the fourth frequency divider FT4.
  • the signal outputs of the two cross-coupled NAND gates N4 and N5 forming the Q or Q output of the RS flip-flop N4, N5 are connected to the circuit points a and b already mentioned in connection with FIG. 3.
  • the output of the NAND gate N4 represents the Q output of the RS flip-flop and is connected to the base of the npn transistor 59 of the differential amplifier V via the node b.
  • the output of the NAND gate N5 forms the non-inverting output, i.e. the Q output of the flip-flop, and leads via the node a to the base of the npn transistor 5 and thus to the reset input of the flip-flop 4, 5 in the switching part SCH.
  • the first audio signal output I of the frequency divider circuit is connected to the clock input t of the fourth frequency divider FT4, the output of which is connected to the clock input t of the fifth divider FT5.
  • the output of the fifth divider FT5 is connected via an inverter 14 to the clock input t of the fourth D flip-flop F4 of the circuit.
  • the D flip-flops F4 to F7 form a chain, the non-inverting output Q of the preceding stage being connected to the clock input t of the following stage.
  • the set inputs S of these D flip-flops F4 to F7 are connected in parallel with one another and with the reset inputs R D flip-flop cells F8 to F11 connected.
  • the Q output of the last flip-flop, with its set input S at the output of the AND gate U13, that is to say of the flip-flop F7, is connected to the t input of the D flip-flop F9 and to the input of a modulator Mo associated AND gate U4 connected.
  • the Q output of the D flip-flop F7 is connected once to the clock input (ie the t input) of the D flip-flop F8 and to an input of an AND gate U12 belonging to the modulator Mo.
  • the Q output of the D flip-flop F8 controls one input each of four AND gates U9, U10, U11 and U12 of the modulator Mo.
  • the Q output of the flip-flop F8 is at the clock input t of the flip-flop F10, whose Q output is connected to one input of AND gate U13 in the manner already described, while the non-inverting output of flip-flop F10 is no longer used.
  • flip-flop F9 While its inverting output Q is provided for controlling one input each of the four AND gates U1, U2, U3 and U4 in modulator Mo.
  • the clock input t of the flip-flop F11 acted upon at its R input by the AND gate U13 is at the Q output, that is to say at the inverting output of the flip-flop, F6, which is also at an input of the AND gate U7 in Mo.
  • the non-inverting Q output of said flip-flop F6, is used to control one input each of the AND gates U3 and U11 of the modulator.
  • the non-inverting output Q of the first link F4 of the flip-flop chain is connected to an input of the AND gates U1, U5 and U9 of the modulator.
  • the Q output of the following flip-flop F5 is connected to one input of the AND gates U2, U6 and U10 of the modulator, while the connection of the outputs of the third D flip-flop stage F6 of the chain to the AND gates of the modulator Mo - as well as that of F8 and F9 - has already been specified.
  • the Q output of the D flip-flop F7 is at an input of the AND gate U4, and the Q output of the D flip-flop F11 clocked by the Q output F6 is at the clock input of the D- Flip-flops F12 and also connected to an input of the AND gate U8 of the modulator Mo and the Q output of the D-flip-flop F12 to an input of the AND gates U6, U7, U8 and U5 of the modulator.
  • modulator Mo consists of twelve AND gates U1 to U12, each of which has three inputs, one input each in the manner already described and evident from FIG. 4 either by one of the D- Flip-flops F4 to F12 or by one of the sound signal outputs I, II or III of the frequency divider circuit is controlled.
  • the output of the AND gates U1 to U12 forming the modulator Mo is via a resistor to to the node e, which, as already mentioned, is connected to the input of the differential amplifier V.
  • the switching point e thus forms the summation point, ie the mixer M.
  • the digital-to-analog converters DA1, DA2, DA3 are due to the group of resistors and or the group to respectively. to specified ben.
  • the resistances to are staggered and have z. B. the following values:
  • the resulting weighting of the resistors R * to R * 12 causes the DA conversion.
  • the three frequencies 660 Hz, 550 Hz and 440 Hz are derived by division from a mother oscillator 0, which oscillates at 13.2 kHz. One of the three frequencies is divided further, thereby gaining the time base for the decay process.
  • a four-bit D / A converter per tone generates the decay voltage, with which the three tones are switched on one after the other and weakened overlapping again.
  • the basic frequency is determined by an external RC element.
  • the output voltage is rectangular.
  • the harmonic content can be reduced by connecting a capacitor to connection 7 *. Volume control is also possible here with a potentiometer.
  • the circuit only draws current when it is active and switches off automatically after the tone sequence has subsided. The start is made by briefly switching on a voltage at input 1 * . If the trigger voltage is still or again after the tone sequence, the tone sequence is repeated. The triggering of the tone sequence is prevented if a trigger voltage at input 1 * is present for a shorter time than the duration of the dead time.
  • the external circuitry of the circuit according to the invention described above and preferably monolithically combined in a silicon wafer is done in the manner shown in FIG. 1.
  • the chip To containing the circuit is provided with the external connection pins 1 * - 7 * already defined above.
  • There the supply voltage is supplied by a DC voltage source UB, the pole of which supplies the first operating potential "+” or the activation switch Dt is connected to terminal 1 * and the pole of which supplies the reference potential "-" is connected to terminal 4 of the circuit To according to the invention.
  • the connection 3 leads via a capacitor C5 to the loudspeaker L and the other connection of the latter also to the reference potential.
  • connection 2 is connected via a capacitor C6 to the reference potential and also directly to the connection "+" of UB supplying the operating potential.
  • connection 6 * is connected to the reference potential via the series connection of the resistor R1 and the capacitor C1 and is also connected to the connection 5 via the resistor R1 of the timer. To improve the sound quality, it is advisable to connect terminal 7 to the reference potential via a capacitor C2.
  • the configuration of the circuit of the tone generator To shown in FIGS. 3, 4 and 5 leads to a temporal sequence of the tone sequence, as can be seen from the amplitude-time diagram according to FIG.
  • the first tone which for example, has given a frequency of 660 Hz (corresponding to the divider ratios and frequency of the mother oscillator 0 given in the description of FIG. 4) on the loudspeaker.
  • the second tone for example with a frequency of 550 Hz
  • the third tone comes with, for example, 440 Hz.
  • the first tone has subsided after 4.36 seconds, the second tone after 5.53 seconds and the third tone after 6.69 seconds.
  • the tone sequence is given again if the start signal St is still pending at the inputs 1 * and 2 * . It is understandable that the specified frequencies and expiry times are determined by the dimensioning of the circuit. However, it is not difficult to work with other tone sequences and other tone frequencies.
  • the superimposition of the simultaneously appearing amplitude values indicate the envelope curve and thus the temporal course of the sound image.
  • the tone sequence decays 6.69 sec after the onset of tone 1 of the tone sequence. A repetition is possible after 6.98 sec after the first triggering of the tone sequence.
  • the ratio of the maximum amplitudes M3: M2: M1 1: 0.89: 0.67.
  • the time scale for the oscillator frequency 13.2 kHz.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine integrierbare Halbleiterschaltung für einen Tongenerator. Sie hat die Aufgabe, bei ihrer Aktivierung automatisch eine Tonfolge mit wenigstens zwei Tönen über einen Lautsprecher, der von der Schaltung gesteuert wird, erklingen zu lassen. Dabei soll der externe Schaltungsaufwand sehr stark reduziert sein. Schließlich wird eine hohe Güte des Klangbildes angestrebt. Durch Betätigung eines Schalters wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung eine Spannungsstabilisierungsschaltung (ST) aktiviert. Die von dieser gelieferte Spannung dient einerseits zur Aktivierung eines RC-Oszillators (O) und andererseits zur Aktivierung der übrigen Schaltungsteile. Zu diesen gehört ein durch den Oszillator (O) beaufschlagter Frequenz-Teiler (TT), eine durch den ersten Ausgang dieses Teilers gesteuerte Schaltung, die als allgemeine Ablaufsteuerung (AS) dient, sowie auch ein durch die Ablaufsteuerung (AS) als auch durch die weiteren Ausgänge des Frequenzteilers (TT) zu beaufschlagender Modulator (Mo) und schließlich je ein den einzelnen vom Frequenzteiler (TT) gelieferten Tonfrequenzen jeweils zugeordneter Digital-Analog-Wandler (DA1, ..., DA3). Die Ausgangssignale der einzelnen Digital-Analog-Wandler (DA1, ..., DA3) werden in einer Mischstufe (M) zusammengeführt und beaufschlagen über einen Verstärker (V) einen Lautsprecher (L).The invention relates to an integrable semiconductor circuit for a tone generator. Its function is to automatically sound a tone sequence with at least two tones via a loudspeaker that is controlled by the circuit when it is activated. The external circuitry should be greatly reduced. Finally, a high quality of the sound image is aimed for. By actuating a switch, a voltage stabilization circuit (ST) is activated in the circuit according to the invention. The voltage supplied by this serves on the one hand to activate an RC oscillator (O) and on the other hand to activate the other circuit parts. These include a frequency divider (TT) acted on by the oscillator (O), a circuit controlled by the first output of this divider, which serves as a general sequential control system (AS), and also one by the sequential control system (AS) and by the further outputs of the frequency divider (TT) modulator (Mo) to be applied and finally one digital-to-analog converter (DA1, ..., DA3) assigned to each of the individual sound frequencies supplied by the frequency divider (TT). The output signals of the individual digital-to-analog converters (DA1, ..., DA3) are brought together in a mixer (M) and act on a loudspeaker (L) via an amplifier (V).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tongenerator mit einer Halbleiterschaltung zur automatischen Erzeugung einer aus mindestens zwei verschiedenen Tönen bestehenden Tonfolge mittels eines durch die Halbleiterschaltung gesteuerten elektro-akustischen Wandlers (Lautsprechers), bei der die Halbleiterschaltung einen RC-Oszillator und wenigstens einen von diesem beaufschlagten Frequenzteiler enthält.The invention relates to a tone generator with a semiconductor circuit for automatically generating a tone sequence consisting of at least two different tones by means of an electro-acoustic transducer (loudspeaker) controlled by the semiconductor circuit, in which the semiconductor circuit has an RC oscillator and at least one frequency divider acted upon by it contains.

Seit einiger Zeit stehen Halbleiterschaltungen zur Steuerung von elektro-akustischen Wandlern, also Lautsprechern, zur Verfügung, wobei auf rein elektrischer Grundlage,.insbesondere auf digitaler Grundlage, in der Halbleiterschaltung den zu erzeugenden Tönen entsprechende elektrische Schwingungen.erzeugt werden. Diese Schwingungen werden dann an den Lautsprecher weitergegeben, um mit dessen Hilfe die der Frequenz der betreffenden elektrischen Schwingungen entsprechenden Töne zu erzeugen. Ein Beispiel hierfür sind die elektronischen Orgeln, die jedoch manuell bedient werden und mit einem beträchtlichen schaltungsmäßigen Aufwand ausgestattet sind. Dabei ist man bestrebt, die die einzelnen Funktionen ausführenden Teiler der Schaltung möglichst weitgehend monolithisch zu integrieren, da externe Schaltungsteile kostenmäßg erheblich ins Gewicht fallen.Semiconductor circuits for controlling electro-acoustic transducers, i.e. loudspeakers, have been available for some time, electrical vibrations corresponding to the tones to be generated being generated in the semiconductor circuit on a purely electrical basis, in particular on a digital basis. These vibrations are then passed on to the loudspeaker in order to generate the tones corresponding to the frequency of the electrical vibrations in question. An example of this are the electronic organs, which, however, are operated manually and are equipped with a considerable amount of circuitry. It is endeavored to integrate the dividers of the circuit performing the individual functions as monolithically as possible, since external circuit parts are significant in terms of costs.

Neben den elektronischen Musikinstrumenten gibt es auch einfachere Geräte auf der Basis von monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen zur Tonerzeugung. Ein Beispiel hierfür sind elektronische Signalgeber, die bei Betätigung eines Druckschalters ohne weiteres Zutun eine vorgegebene melodische Tonfolge, z.B. einen Dreiklang, erzeugen. Beispiele hierfür sind in "Funkschau" (1980), Heft 20, S. 87 - 90 beschrieben. Da in solchen Fällen im Gegensatz zu den elektronischen Musikinstrumenten die Tonfolge fest vorgegeben ist, läßt sich eine solche Schaltung wesentlich einfacher ausgestalten. Da es sich jedoch bei den - z.B. als Klingelersatz einzusetzenden - elektronischen Gongs in der Regel nur darum handelt, die von einem CR-Oszillator gelieferten und z.B. dem höchsten der Tonfolge frequenzmäßi entsprechenden elektrischen Rechteckschwingungen zur Ableitung der den übrigen Tönen der zu erzeugenden Tonfolge entsprechenden elektrischen Schwingungen zu benutzen, hat man für die einzelnen Töne der Tonfolge jeweils nur eine elektrische Schwingung zur Verfügung, die dann nach Maßgabe der Tonfolge auf den Lautsprecher gegeben werden.In addition to electronic musical instruments, there are also simpler devices based on monolithically integrated semiconductor circuits for sound generation. An example of this are electronic signal transmitters which, when a pressure switch is actuated, without further action a predetermined melodic tone sequence, for example a triad, produce. Examples of this are described in "Funkschau" (1980), No. 20, pp. 87-90. Since in such cases, in contrast to electronic musical instruments, the tone sequence is fixed, such a circuit can be designed much more simply. However, since it is in - to be used as ringing Spare example - usually just a question of electronic gongs, supplied by a CR oscillator and for example, the highest of the sound sequence fre q uenzmäßi corresponding electrical square waves to derive the other tones of generated sound sequence To use appropriate electrical vibrations, there is only one electrical vibration available for the individual tones of the tone sequence, which are then given to the loudspeaker in accordance with the tone sequence.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung,eine Schaltung nach der eingangs gegebenen Definition so auszugestalten, daß mit dem Einschalten des Tongenerators, z.B. durch Schließen eines Aktivierungsschalters, automatisch die Tonfolge erzeugt wird. Dabei ist eine Verbesserung der Tonqualität und vor allem auch eine Reduktion des monolithisch nicht integrierbaren Teils der Schaltung im Vergleich zu den bisher zur Verfügung stehenden Möglichkeiten angestrebt.It is an object of the invention to design a circuit according to the definition given at the beginning such that when the tone generator is switched on, e.g. by closing an activation switch, the tone sequence is automatically generated. The aim here is to improve the sound quality and, above all, to reduce the monolithically non-integrable part of the circuit compared to the options available to date.

Als Lösung wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß ein durch ein Startsignal zu aktivierender bistabiler Schalter zur Aktivierung einer Spannungs-Stabilisierungsschaltung vorgesehen ist, daß dabei die von der SpannungsStabilisierungsschaltung gelieferte Spannung einerseits zur Aktivierung des RC-Oszillators und andererseits zur Aktivierung der übrigen Schaltungsteile vorgesehen ist, und daß schließlich als weitere Schaltungsteile neben dem durch den Oszillator beaufschlagten Frequenzteiler eine durch den ersten Teilerausgang gesteuerte Schaltung für die allgemeine Ablaufsteuerung als auch ein sowohl durch die Ablaufsteuerung als auch durch die die der zu erzeugenden Tonfolge entsprechenden Tonfrequenzen liefernden Ausgänge zu beaufschlagender Modulator sowie je ein den einzelnen vom Frequenzteiler gelieferten Tonfrequenzen jeweils zugeordneter Digital-Analogwandler vorgesehen sind, wobei die Ausgänge der Digital-Analogwandler, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Verstärkers, an den akustischen Wandler gelegt sind.The solution proposed according to the invention is that a bistable switch to be activated by a start signal is provided for activating a voltage stabilization circuit, and that the voltage supplied by the voltage stabilization circuit is provided on the one hand for activating the RC oscillator and on the other hand for activating the other circuit parts , and that, finally, as further circuit parts in addition to the frequency divider acted upon by the oscillator, a circuit controlled by the first divider output for the general sequence control and also by both the sequence control and by that of the to generate Outputs to be applied to the corresponding tone frequencies corresponding to the tone sequence and one digital-to-analog converter each assigned to the individual tone frequencies supplied by the frequency divider are provided, the outputs of the digital-to-analog converter being connected to the acoustic converter, in particular with the interposition of an amplifier.

Wie das aus Fig. 2 ersichtliche Blockschaltbild für die Halbleiterschaltung eines Tongenerators gemäß der Erfindung erkennen läßt, ist zunächst ein RC-Oszillator 0 vorgesehen, der über die beiden Steuereingänge 5 und 6* durch ein frequenzbestimmendes Zeitglied beaufschlagt ist. Das frequenzbestimmende Zeitglied besteht aus. dem die beiden Anschlüsse 5* und 6* überbrückenden Widerstand R und dem den Anschluß 5 des Oszillators 0 mit dem Bezugspotential U2 verbindenden Kondensator C.As can be seen in the block diagram for the semiconductor circuit of a tone generator according to the invention, which can be seen from FIG. 2, an RC oscillator 0 is initially provided which is acted upon by a frequency-determining timing element via the two control inputs 5 and 6 *. The frequency-determining timing element consists of. the resistor R bridging the two connections 5 * and 6 * and the capacitor C connecting the connection 5 of the oscillator 0 to the reference potential U2.

Die vom Oszillator 0 abgegebenen Rechteckimpulse gelangen einerseits an einen Frequenzteiler TT, der in bekannter Weise aus einer Anzahl bezüglich ihrer signalführenden Ausgänge und Eingänge hintereinander geschalteten und einander gleichen Flip-Flop-Zellen besteht und damit einem binären Synchron- oder Asynchronzähler entspricht. Ein Ausgang I, ein Ausgäng II und ein Ausgang III je eines ausgewählten Flip-Flops der Teilerkette TT liefert je eine Tonfrequenz der zu erzeugenden Tonfolge, also eine durch Frequenzteilung von der vom Oszillator 0 gelieferten Mutterfrequenz abgeleitete Rechteckschwingung der dem jeweiligen Ton entsprechenden Frequenz, deren Pegel den Zuständen logisch "0" und "1" entsprechen. Diese Schwingungen werden an je einen Schaltungsteil G1 bzw. G2 bzw. G3 eines Modulators Mo gelegt. Diese Schaltungsteile G1, G2, G3 werden außerdem über jeweils einen zweiten Eingang vom Tonfrequenzteiler TT über die Ablaufsteuerung AS mit praktisch jeweils derselben Frequenz wie der Eingang des betreffenden Schaltungsteils des Modulators Mo gesteuert.The square-wave pulses emitted by the oscillator 0 on the one hand reach a frequency divider TT which, in a known manner, consists of a number of flip-flop cells connected in series with one another with respect to their signal-carrying outputs and inputs and thus corresponds to a binary synchronous or asynchronous counter. An output I, an output II and an output III of each of a selected flip-flop of the divider chain TT each provide a tone frequency of the tone sequence to be generated, that is to say a square-wave oscillation of the frequency corresponding to the respective tone derived by frequency division from the mother frequency supplied by the oscillator 0 Levels correspond to the logic "0" and "1" states. These vibrations are applied to a circuit part G1 or G2 or G3 of a modulator Mo. These circuit parts G1, G2, G3 are also each one second input from the audio frequency divider TT controlled via the sequence control AS with practically the same frequency as the input of the relevant circuit part of the modulator Mo.

Jeder dieser Schaltungsteile G1, G2, G3 des Modulators Mo steuert jeweils einen Digital-Analogwandler DA1 bzw. DA2 bzw. DA3, deren Ausgänge über eine gemeinsame Mischstufe M und einen dieser nachgeschalteten Verstärker V zur Steuerung des Lautsprechers L dienen. Der Verstärker V kann zusätzlich auch durch die Ablaufsteuerung unmittelbar bezüglich seines Verstärkungsgrades beeinflußbar sein.Each of these circuit parts G1, G2, G3 of the modulator Mo controls a digital-to-analog converter DA1 or DA2 or DA3, the outputs of which are used to control the loudspeaker L via a common mixing stage M and an amplifier V connected downstream thereof. The amplifier V can also be influenced directly by the sequence control with regard to its degree of amplification.

Eine Stabilisierungsschaltung ST hat die Aufgabe, die an die verschiedenen Schaltungsteile zu gebende Betriebsspannung zu stabilisieren und dann an die weiteren Schaltungsteile weiterzugeben. Sie erhält die Versorgungsspannung UB über die bereits oben eingeführten Anschlüsse 2* und 4* der gesamten Schaltung des Tongenerators To1 bzw. To2, der wie bereits betont, in Fig. 2 im Blockschaltbild dargestellt und ohne weiteres monolithisch realisierbar ist. Ein weiterer Anschluß 6* liefert zusammen mit dem Anschluß 4* die an die verschiedenen Bestandteile der Schaltung weiterzugebende stabilisierte Gleichspannung.A stabilization circuit ST has the task of stabilizing the operating voltage to be given to the various circuit parts and then passing it on to the other circuit parts. It receives the supply voltage UB via the connections 2 * and 4 * already introduced above of the entire circuit of the tone generator To1 and To2, which, as already emphasized, is shown in FIG. 2 in the block diagram and can be easily implemented monolithically. Another terminal 6 * * provides the weiterzugebende to the various components of the circuit stabilized DC voltage with the terminal. 4

Aus dieser Schlüsselstellung der Stabilisierungsschaltung ST erklärt sich, weshalb das an den Eingang 1* des Tongenerators zu legende Startsignal, wie aus Fig. 2 ersichtlich, zunächst auf die Stabilisierungsschaltung ST einwirkt. Als Vermittler ist hierzu ein durch ein Flip-Flop mit Reseteingang gegebener Schalter Sch vorgesehen, der seinerseits durch die Ablaufsteuerung in zweierlei Hinsicht gesteuert wird. Der Schalter Sch wird z. B. durch Betätigung der Drucktaste Dt oder durch ein sonstiges während der Betätigungsdauer des Gongs aufrecht zu erhaltendes Startsignal St gesetzt. Es kann aber auch sein, daß das Flip-Flop Sch aufgrund eines z. B. von einem anderen Schaltungsteil herrührenden Störsignals in den Betriebszustand gekippt wird. Um diesen Fall auszuschalten wird von der Ablaufsteuerung AS nach Ablauf einer sogenannten Totzeit Tz der logische Zustand an den Eingängen des Schalters Sch erneut abgefragt. Die Totzeit Tz beträgt z. B. 10 msec. Ist dann das Startsignal St an den Eingängen des Schalters Sch noch anhängig, so wird die Schaltung, d. h. das an die zweiten Eingänge der Schaltungsteile G1, G2 und G3 des Modulators Mo zu legende Tonsignal freigegeben. Andernfalls gibt die Ablaufsteuerung AS ein Resetsignal Re an den Eingangsschalter Sch, so daß dieser in den Ausgangszustand zurückgekippt wird.This key position of the stabilization circuit ST explains why the start signal to be applied to the input 1 * of the tone generator, as can be seen from FIG. 2, initially acts on the stabilization circuit ST. For this purpose, a switch Sch provided by a flip-flop with reset input is provided as an intermediary, which in turn is controlled by the sequence control in two respects. The switch Sch is z. B. upright by pressing the push button Dt or by another during the duration of the gong start signal St to be obtained is set. But it may also be that the flip-flop Sch due to a z. B. from another circuit part originating interference signal in the operating state. In order to switch this case off, the sequence controller AS polls the logic state at the inputs of the switch Sch again after a so-called dead time Tz has elapsed. The dead time Tz is z. B. 10 msec. If the start signal St is still pending at the inputs of the switch Sch, the circuit, ie the sound signal to be applied to the second inputs of the circuit parts G1, G2 and G3 of the modulator Mo, is released. Otherwise, the sequential control system AS issues a reset signal Re to the input switch Sch, so that it is tilted back into the initial state.

Mit der Beendigung des Startsignals St ändert sich auch der Betriebszustand der Stabilisierungsschaltung ST, des Oszillators 0 und des Tonfrequenzteilers TT, die dann automatisch abgeschaltet werden. Nach dem Beginn eines Startsignals St und der darauf eingeleiteten Aktivierung des Oszillators 0, erzeugt dieser zunächst ein allgemeines Resetsignal RES, das über die Ablaufsteuerung AS dafür sorgt, daß sich alle Schaltungsteile in dem für die Erzeugung der Tonfolge erforderlichen Ausgangszustand befinden bzw. in diesen übergehen. Einzelheiten bezüglich des Betriebsablaufs der Schaltung werden in der Beschreibung einer vorzugsweise anzuwendenden schaltungstechnischen Realisierung gemäß Fig. 3 und 4 gebracht.With the termination of the start signal St, the operating state of the stabilization circuit ST, the oscillator 0 and the audio frequency divider TT also changes, which are then switched off automatically. After the start of a start signal St and the activation of the oscillator 0 initiated thereupon, this first generates a general reset signal RES which, via the sequence control AS, ensures that all circuit parts are in the initial state required for the generation of the tone sequence or pass into it . Details regarding the operating sequence of the circuit are given in the description of a circuit implementation according to FIGS. 3 and 4 which is preferably to be used.

Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung bezieht sich auf eine monolithisch zu realisierende, bipolare Ausgestaltung eines Tongenerators gemäß der Erfindung entsprechend Fig. 2 und enthält die Stabilisierungsschaltung ST, den Oszillator 0 und den Niederfrequenzverstärker V der in Fig. 2 dargestellten Anlage, während inThe circuit shown in FIG. 3 relates to a bipolar configuration of a tone generator to be implemented monolithically according to the invention according to FIG. 2 and contains the stabilization circuit ST, the oscillator 0 and the low-frequency amplifier V of the system shown in FIG. 2, while in

Fig. 4 eine Ausführung für den Tonfrequenzteiler TT, für die Ablaufsteuerung AS sowie für die Modulatorschaltung Mo usw. erforderlichen, d. h. die durch logische Gatter bzw. Flip-Flops gegebenen Bestandteile der Schaltung gebracht ist.Fig. 4 shows an embodiment for the audio frequency divider TT, for the sequence control AS and for the modulator circuit Mo, etc. required, d. H. the components of the circuit given by logic gates or flip-flops is brought.

Das z. B. durch eine Drucktaste Dt gelieferte Startsignal ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, an die Eingänge 2* und 1* der Schaltung des Tonfrequenzerzeugers gelegt. Es beeinflußt zunächst die der Stabilisierungsstufe ST vorgeschaltete Schälterstufe SCH. Diese besteht im wesentlichen aus den beiden npn-Transistoren 4 und 5 sowie dem pnp-Transistor 8, die zusammen ein Flip-Flop bilden. Hierzu ist der durch die Drucktaste Dt zu beaufschlagende Eingang 1* der Schaltung an die Kathode einer Diode 1 gelegt, deren Masse am Bezugspotential liegt, d. h. mit dem Anschluß 4* der Schaltung verbunden ist. Außerdem liegt der Eingang 1* über den Widerstand 2 an der Basis des npn-Transistors 4, der außerdem über den Widerstand 3 am Bezugspotential liegt. Der Emitter des npn-Transistors 4 und der Emitter des npn-Transistors 5 liegen ebenfalls am Bezugspotential, während ihre Kollektoren über einen Spannungsteiler 6, 7 mit dem Anschluß 2* der Schaltung verbunden sind. Der Teilerpunkt zwischen den beiden den Spannungsteiler bildenden Widerständen 6 und 7 ist unmittelbar mit der Basis des pnp-Transistors 8 verbunden. Der Kollektor des pnp-Transistors 8 liegt über den Widerstand 9 an der Basis des zweiten npn-Transistors des Schalters SCH, also des Transistors 5, der außerdem über den Widerstand 10 mit dem Bezugspotential, also dem Anschluß 4* der Schaltung, verbunden ist und schließlich auch über einen Schaltungspunkt a, in noch zu beschreibender Weise, von dem in Fig. 4 gezeichneten Flip-Flop N4, N5 gesteuert ist. Der Emitter des pnp-Transistors 8 ist an den Pluspol der Versorgungsspan- nungsquelle UB, also an den Anschluß 2* der Schaltung gelegt.The Z. B. supplied by a push button Dt start signal, as can be seen in FIG. 1, is connected to the inputs 2 * and 1 * of the circuit of the audio frequency generator. It initially affects the switch stage SCH upstream of the stabilization stage ST. This essentially consists of the two npn transistors 4 and 5 and the pnp transistor 8, which together form a flip-flop. For this purpose, the input 1 * of the circuit to be acted upon by the pushbutton Dt is connected to the cathode of a diode 1, the ground of which is at the reference potential, ie is connected to the terminal 4 * of the circuit. In addition, input 1 * is connected via resistor 2 to the base of npn transistor 4, which is also connected via resistor 3 to the reference potential. The emitter of the NPN transistor 4 and the emitter of the NPN transistor 5 are also at the reference potential, while their collectors are connected to the terminal 2 * of the circuit via a voltage divider 6, 7. The dividing point between the two resistors 6 and 7 forming the voltage divider is connected directly to the base of the pnp transistor 8. The collector of the pnp transistor 8 is connected via the resistor 9 to the base of the second npn transistor of the switch SCH, that is to say the transistor 5, which is also connected via the resistor 10 to the reference potential, that is to say the terminal 4 * of the circuit, and finally also via a circuit point a, to be described later, is controlled by the flip-flop N4, N5 shown in FIG. 4. The emitter of the PNP transistor 8 * is set to the positive pole of the supply-voltage ource UB, that is to the terminal 2 of the circuit.

Über die Emitter-Kollektorstrecke des pnp-Transistors 8 erfolgt die Aktivierung der Stabilisierungsschaltung ST durch den Schalter SCH. Die Spannungsstabilisierungsschaltung ST enthält als wesentlichen Bestandteil die beiden npn-Transistoren 15 und 16, die zu einer Darlingtonstufe zusammengefaßt sind, sowie die Zenerdiode 13 zur Vorgabe des Sollwerts für die der weiteren Schaltung zuzuführende Gleichspannung.The stabilization circuit ST is activated by the switch SCH via the emitter-collector path of the pnp transistor 8. The voltage stabilization circuit ST contains, as an essential component, the two npn transistors 15 and 16, which are combined to form a Darlington stage, and the zener diode 13 for specifying the setpoint for the direct voltage to be supplied to the further circuit.

Hierzu liegen die Kollektoren der beiden npn-Transistoren 15 und 16 am Emitter des pnp-Transistors 8 des Schaltungsteils SCH und damit am Anschluß 2*. Ferner ist die Basis des einen npn-Transistors 15 über einen Widerstand 11 mit dem Kollektor des pnp-Transistors 8 sowie mit der Anode der Diode 12 und über einen Widerstand 14 mit dem eigenen Emitter verbunden, während die Anode der besagten Diode 12 an der-Kathode der Zenerdiode 13 und über diese mit dem Anschluß 4* und damit mit dem Bezugspotential verbunden ist. Schließlich liegt der Emitter des npn-Transistors 15 an der Basis des zweiten npn-Transistors 16 der Stabilisierungsschaltung. Der als Emitterfolger geschaltete npn-Transistor 16 dient in noch zu beschreibender Weise zur Stromversorgung weiterer Schaltungsteile. Außerdem ist der Emitter des npn-Transistors 15 und damit die Basis des npn-Transistors 16 der Stabilisierungsschaltung ST an den Anschluß 6* der Schaltung und damit, wie Fig. 1 und Fig. 5 erkennen lassen, an den Widerstand R1 des die Oszillator- . frequenz bestimmenden Zeitgliedes gelegt.For this purpose, the collectors of the two npn transistors 15 and 16 are at the emitter of the pnp transistor 8 of the circuit part SCH and thus at the connection 2 *. Furthermore, the base of the one npn transistor 15 is connected via a resistor 11 to the collector of the pnp transistor 8 and to the anode of the diode 12 and via a resistor 14 to its own emitter, while the anode of the said diode 12 is connected to the Cathode of the Zener diode 13 and is connected to the terminal 4 * and thus to the reference potential. Finally, the emitter of the npn transistor 15 lies at the base of the second npn transistor 16 of the stabilization circuit. The npn transistor 16, which is connected as an emitter follower, serves in a manner to be described for the power supply of further circuit parts. In addition, the emitter of the npn transistor 15 and thus the base of the npn transistor 16 of the stabilization circuit ST is connected to the connection 6 * of the circuit and thus, as can be seen in FIGS. 1 and 5, to the resistor R1 of the oscillator . frequency determining timing element.

Der Oszillator, ein RC-Oszillator 0, wird über die Eingänge 4*, 5* und 6* beaufschlagt. Er enthält vierzehn npn-Transistoren und eine Diode sowie Widerstände. Im einzelnen ist dabei der das Bezugspotential führende Anschluß 4* zunächst mit der Kathode der Diode 19 und mit dem Emitter des npn-Transistors 20 unmittelbar verbunden, während die Anode der Diode 19 an der Basis des besagten npn-Transistors 20 sowie über einen Widerstand 1ö am Emitter eines weiteren npn-Transistors 17 liegt, dessen Kollektor unmittelbar und dessen Basis über einen Widerstand 38 mit dem Anschluß 6* der Schaltung verbunden sind.The oscillator, an RC oscillator 0, is applied via the inputs 4 * , 5 * and 6 * . It contains fourteen npn transistors and a diode as well as resistors. Specifically, the terminal 4 * carrying the reference potential is first connected directly to the cathode of the diode 19 and to the emitter of the npn transistor 20, while the anode of the diode 19 is at the base of the said npn transistor 20 and a resistor 1 ö on the emitter of another npn transistor 17, the collector of which is connected directly and the base of which is connected via a resistor 38 to the terminal 6 * of the circuit.

Der bereits im letzten Absatz genannte npn-Transistor 20, dessen Basis über die Diode 19 an das Bezugspotential gelegt ist, ist mit seinem.Kollektor und den Widerstand 21 mit der Basis eines dritten npn-Transistors 23 verbunden, dessen Emitter ebenfalls am Bezugspotential 4* liegt und dessen Kollektor einerseits über den Widerstand 28 mit dem Anschluß 6 und damit mit dem Emitter des npn-Transistors 15 in der Stabilisierungsschaltung ST verbunden ist, während andererseits eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Kollektor des dritten npn-Transistors 23 und der Basis eines vierten npn-Transistors 24 besteht.The npn transistor 20 already mentioned in the last paragraph, the base of which is connected to the reference potential via the diode 19, is connected to its collector and the resistor 21 to the base of a third npn transistor 23, the emitter of which is also connected to the reference potential 4 *. lies and whose collector is connected on the one hand via the resistor 28 to the terminal 6 and thus to the emitter of the npn transistor 15 in the stabilization circuit ST, while on the other hand a direct connection between the collector of the third npn transistor 23 and the base of a fourth npn -Transistor 24 exists.

Der Emitter des vierten npn-Transistors 24 liegt wiederum am Bezugspotential, also am Anschluß 4*, während sein Kollektor über je einen Widerstand 41 bzw. 46 mit der Basis eines fünften und eines sechsten npn-Transistors 42 bzw. 47 verbunden ist. Die Emitter der beiden zuletzt genannten npn-Transistoren 42 und 47 liegen ebenfalls am Bezugspotential, so daß also auch diese Transistoren in Emitterschaltung betrieben werden. Der Kollektor des fünften npn-Transistors 42 führt über einen Widerstand 43 zur Basis zweier weiterer npn-Transistoren 45 und 36, während der Kollektor des sechsten npn-Transistors 47 über einen Schaltungspunkt c in noch zu beschreibender Weise zur Signalgebung für den Frequenzteiler TT der Tongeneratorschaltung vorgesehen ist.The emitter of the fourth NPN transistor 24 is in turn connected to the reference potential, that is to the terminal 4 * , while its collector is connected to the bases of a fifth and a sixth NPN transistor 42 and 47 via a resistor 41 and 46, respectively. The emitters of the two last-mentioned npn transistors 42 and 47 are also at the reference potential, so that these transistors are also operated in an emitter circuit. The collector of the fifth npn transistor 42 leads via a resistor 43 to the base of two further npn transistors 45 and 36, while the collector of the sixth npn transistor 47 via a circuit point c in a manner to be described below for signaling for the frequency divider TT of the tone generator circuit is provided.

Der Kollektor des siebenten npn-Transistors 45, der mit seiner Basis über den Widerstand 43 mit dem Kollektor des fünften npn-Transistors 42 des Oszillators 0 verbunden ist, ist mit seinem Kollektor unmittelbar an die stabilisierte Spannung und damit an den Anschluß 6* der Schaltung gelegt. Der ebenfalls im letzten Absatz im Zusammenhang mit dem fünften Transistor 42 eingeführte achte npn-Transistor 36 liegt mit seinem Kollektor einerseits an der Basis des bereits oben eingeführten zweiten npn-Transistors 17 und andererseits über einen Widerstand 38 an dem die stabilisierte Spannung führenden Anschluß 6*. Sein Emitter schließlich ist mit dem Emitter eines zehnten npn-Transistors 37 unter Bildung einer Differenzverstärkerstufe 36, 37 zusammengeschaltet und liegt einerseits über einen Widerstand 39 wiederum an dem die stabilisierende Spannung führenden Anschluß 6* der Schaltung und ist andererseits unmittelbar mit der Basis eines elften npn-Transistors 27 des Oszillators 0 verbunden. Der Kollektor des elften npn-Transistors 27 liegt unmittelbar an dem die stabilisierende Spannung führenden Anschluß 6* der Schaltung, während der Emitter dieses Transistors 27 über einen Widerstand 26 mit dem Kollektor des ersten npn-Transistors 20 des Oszillators, über den bereits genannten Widerstand 21 mit der Basis des dritten npn-Transistors 23 sowie über einen weiteren Widerstand 22 mit der Basis eines ebenfalls mit seinem Emitter am Bezugspotential 4* liegenden zwölften npn-Transistors 25 verbunden ist.The collector of the seventh npn transistor 45, whose base is connected via the resistor 43 to the collector of the fifth npn transistor 42 of the oscillator 0 that is, its collector is directly connected to the stabilized voltage and thus to terminal 6 * of the circuit. The eighth npn transistor 36, also introduced in the last paragraph in connection with the fifth transistor 42, lies on the one hand with its collector on the base of the second npn transistor 17 already introduced above and on the other hand via a resistor 38 at the terminal 6 * carrying the stabilized voltage . Finally, its emitter is connected to the emitter of a tenth npn transistor 37 to form a differential amplifier stage 36, 37 and, on the one hand, is connected via a resistor 39 to the terminal 6 * of the circuit carrying the stabilizing voltage, and on the other hand is directly connected to the base of an eleventh npn -Transistor 27 of the oscillator 0 connected. The collector of the eleventh npn transistor 27 is located directly on the terminal 6 * of the circuit carrying the stabilizing voltage, while the emitter of this transistor 27 is connected via a resistor 26 to the collector of the first n p n transistor 20 of the oscillator, via the one already mentioned Resistor 21 is connected to the base of the third npn transistor 23 and via a further resistor 22 to the base of a twelfth npn transistor 25 which is also connected to its emitter at the reference potential 4 *.

Der Kollektor dieses zwölften npn-Transistors 25 führt über einen Widerstand 29 zu einem Schaltungsknoten, der einerseits über einen Widerstand 30 mit dem Bezugspotential und über einen Widerstand 31 mit dem die stabilisierende Spannung führenden Anschluß 6* der Schaltung verbunden ist, während andererseits der besagte Knoten unmittelbar an der Basis des zehnten npn-Transistors 37, also des zweiten Transistors des Differenzverstärkers 36, 37 liegt.The collector of this twelfth npn transistor 25 leads via a resistor 29 to a circuit node which is connected on the one hand via a resistor 30 to the reference potential and via a resistor 31 to the terminal 6 * of the circuit carrying the stabilizing voltage, while on the other hand said node is located directly at the base of the tenth NPN transistor 37, that is to say the second transistor of the differential amplifier 36, 37.

Der siebente npn-Transistor 45, der bereits oben im Zusammenhang mit dem fünften npn-Transistor 42 eingeführt wurde, ist (wie bereits erwähnt) mit seinem Kollektor an den Anschluß 6* gelegt. Zu bemerken ist noch in bezug auf diesen Transistor 45, daß sein Emitter über einen Widerstand 44 an der Basis eines neunten npn-Transistors 48 liegt, dessen Emitter ebenfalls mit dem Bezugspotential, also mit dem Anschluß 4* der Schaltung unmittelbar verbunden ist, während sein Kollektor über einen Schaltungspunkt d in noch zu beschreibender Weise an das in Fig. 4 dargestellte UND-Gatter U13 und weitere Schaltungsteile gelegt ist.The seventh NPN transistor 45, which is already in the top was introduced in connection with the fifth NPN transistor 42, (as already mentioned) is connected to the terminal 6 * with its collector. It should also be noted with regard to this transistor 45 that its emitter is connected via a resistor 44 to the base of a ninth NPN transistor 48, the emitter of which is also connected directly to the reference potential, that is to the terminal 4 * of the circuit, while Collector is connected via a node d in a manner to be described to the AND gate U13 shown in FIG. 4 and other circuit parts.

Zur Stromversorgung des aus dem achten und dem zehnten npn-Transistor 36 und 37 gebildeten Differenzverstärker ist eine Konstantstromquelle vorgesehen. Diese besteht aus einem dreizehnten npn-Transistor 34, der mit seinem Emitter über einen Widerstand 35 an das Bezugspotential gelegt ist und dessen Kollektor und Basis über einen Widerstand 40 mit dem mit der stabilisierten Spannung beaufschlagten Anschluß 6* der Schaltung verbunden sind, in Kombination mit einem vierzehnten npn-Transistor 32. Der Emitter dieses vierzehnten npn-Transistors 32 ist wiederum über einen Widerstand 33 an das Bezugspotential geschaltet, während seine Basis mit der Basis und dem Kollektor des dreizehnten Transistors 34 und sein den Ausgang der Stromquelle bildender Kollektor an den Emitter des achten und des zehnten npn-Transistors, also die den Differenzverstärker bildenden Transistoren 36 und 37 gelegt ist.A constant current source is provided to supply power to the differential amplifier formed from the eighth and tenth npn transistors 36 and 37. This consists of a thirteenth npn transistor 34, the emitter of which is connected to the reference potential via a resistor 35 and the collector and base of which are connected via a resistor 40 to the terminal 6 * of the circuit to which the stabilized voltage is applied, in combination with a fourteenth npn transistor 32. The emitter of this fourteenth npn transistor 32 is in turn connected to the reference potential via a resistor 33, its base with the base and the collector of the thirteenth transistor 34 and its collector forming the output of the current source to the emitter of the eighth and the tenth npn transistor, that is to say the transistors 36 and 37 forming the differential amplifier.

Zu erwähnen ist noch, daß die Basis des achten npn-Transistors 36 und damit der Steuereingang des besagten Differenzverstärkers unmittelbar mit dem Anschluß 5* der Schaltung verbunden ist und damit über den Kondensator C1 bei Anwendung der in Fig. 1 dargestellten Schaltung, an das Bezugspotential, also den Minuspol der Gleichspannungsquelle UB gelegt ist.It should also be mentioned that the base of the eighth npn transistor 36 and thus the control input of said differential amplifier is connected directly to the terminal 5 * of the circuit and thus via the capacitor C1 when using the circuit shown in FIG. 1 to the reference potential , that is the negative pole of the DC voltage source UB.

Der Differenzverstärker V nimmt den unteren Teil des in Fig. 3 dargestellten Schaltungsbildes ein. Er erhält seine Betriebsspannung einerseits vom Emitter des npn-Transistors 15 aus der Stabilisierungsschaltung ST und andererseits von dem Versorgungsanschluß 4* der Gesamtschaltung. Seine Schaltung soll nun kurz beschrieben werden.The differential amplifier V takes up the lower part of the circuit diagram shown in FIG. 3. It receives its operating voltage on the one hand from the emitter of the NPN transistor 15 from the stabilization circuit ST and on the other hand from the supply connection 4 * of the overall circuit. Its circuit will now be briefly described.

Der Stabilisierungseingang 6* der Schaltung liegt am Emitter eines ersten pnp-Transistors 65 und eines zweiten pnp-Transistors 66 des Verstärkers V, die mit ihren Basisanschlüssen unmittelbar verbunden sind, wobei außerdem die Kollektor-Basisstrecke des zweiten pnp-Transistors 66 kurzgeschlossen ist. Die Kollektoren der beiden pnp-Transistoren sind mit dem Kollektor jeweils eines ersten npn-Transistors 64 bzw. eines zweiten npn-Transistors 67 verbunden, deren Emitter unter Entstehung eines Differenzverstärkers miteinander verbunden und an den Kollektor eines dritten npn-Transistors 68 gelegt sind. Der dritte npn-Transistor 68 ist mit einem vierten npn-Transistor 69 unter Bildung eines Stromspiegels zusammengeschaltet, wobei der vierte Transistor 69 durch Kurzschluß seiner Basis-Kollektorstrecke als Diode geschaltet ist und die Emitter beider Transistoren 68 und 69 an das Bezugspotential, also.den Anschluß 4*, gelegt sind. Schließlich liegendie Basisanschlüsse der Transistoren 68 und 69 über den Widerstand 70 an dem die stabilisierte Spannung führenden Anschluß 6* der Schaltung.The stabilization input 6 * of the circuit is connected to the emitter of a first pnp transistor 65 and a second pnp transistor 66 of the amplifier V, which are directly connected to their base connections, the collector base path of the second pnp transistor 66 also being short-circuited. The collectors of the two pnp transistors are connected to the collector of a first npn transistor 64 and a second npn transistor 67, the emitters of which are connected to one another to form a differential amplifier and are connected to the collector of a third npn transistor 68. The third NPN transistor 68 is connected to a fourth NPN transistor 69 to form a current mirror, the fourth transistor 69 being connected as a diode by short-circuiting its base-collector path and the emitters of both transistors 68 and 69 being connected to the reference potential, i.e. the 4 * connection. Finally, the base connections of transistors 68 and 69 are connected via resistor 70 to connection 6 * of the circuit carrying the stabilized voltage.

Die Basis des zweiten npn-Transistors 67 im Differenzverstärker 64, 67 liegt unmittelbar am Anschluß 7* der Gesamtschaltung, der, wie bereits bei Beschreibung von Fig. 2 erwähnt, zur Steuerung weiterer Schaltungsteile, z. B. der zweiten Tonfrequenzerzeugerschaltung To2, dienen kann. Ferner wird die Basis des zweiten npn-Transistors 67 über einen Schaltungspunkt e vom Mischer M, also dem zur Steuerung des Lautsprechers L dienenden Signal, beaufschlagt und dient somit als Verstärkereingang. Schließlich ist die Basis des Transistors 67 über den Widerstand 71 an den Emitter eines fünften npn-Transistors 73 gelegt, der mit seinem Emitter einerseits über den Widerstand 72 an das Bezugspotential, mit seinem Kollektor an dem die stabilisierte Spannung führenden Anschluß 6* der Schaltung und mit seiner Basis über einen Spannungsteiler 75, 74 an das Bezugspotential 4* gelegt ist. Ein Widerstand 76 verbindet außerdem den Kollektor und die Basis des fünften npn-Transistors 73. Der Teilerpunkt des Spannungsteilers 74, 75 führt an die Basis eines sechsten npn-Transistors 60, dessen Kollektor ebenfalls an dem die stabilisierte Spannung führenden Anschluß 6* der Schaltung liegt, während sein Emitter über einen Widerstand 62 an die den Referenzeingang des Differenzverstärkers 64, 67 bildende Basis des ersten npn-Transistors 64 gelegt ist und außerdem über einen Widerstand 61 mit dem Bezugspotential verbunden ist.The base of the second NPN transistor 67 in the differential amplifier 64, 67 is located directly at the terminal 7 * of the overall circuit, which, as already mentioned in the description of FIG. 2, for controlling further circuit parts, for. B. the second tone frequency generator circuit To2. Furthermore, the base of the second npn transistor 67 is connected to the mixer M, al so the signal used to control the loudspeaker L is acted upon and thus serves as an amplifier input. Finally, the base of the transistor 67 is connected via the resistor 71 to the emitter of a fifth npn transistor 73, which with its emitter on the one hand via the resistor 72 to the reference potential, with its collector at the terminal 6 * of the circuit which carries the stabilized voltage and with its base is connected to the reference potential 4 * via a voltage divider 75, 74. A resistor 76 also connects the collector and the base of the fifth npn transistor 73. The dividing point of the voltage divider 74, 75 leads to the base of a sixth npn transistor 60, the collector of which is also connected to the stabilized voltage terminal 6 * of the circuit while its emitter is connected via a resistor 62 to the base of the first npn transistor 64 forming the reference input of the differential amplifier 64, 67 and is also connected to the reference potential via a resistor 61.

Ein siebenter npn-Transistor 59 ist mit seinem Emitter mit dem Bezugspotential 4* und mit seinem Kollektor mit dem Kollektor des ersten pnp-Transistors 65 und dem Kollektor des ersten npn-Transistors 64 verbunden. Schließlich ist die Basis des ersten npn-Transistors 64 und damit der Referenzeingang des Differenzverstärkers 67, 64 über einen Widerstand 63 an den Ausgang 3* des Niederfrequenzverstärkers und damit der Schaltung gelegt.A seventh npn transistor 59 has its emitter connected to the reference potential 4 * and its collector to the collector of the first pnp transistor 65 and the collector of the first n p n transistor 64. Finally, the base of the first NPN transistor 64 and thus the reference input of the differential amplifier 67, 64 is connected via a resistor 63 to the output 3 * of the low-frequency amplifier and thus to the circuit.

Die Kollektoren des ersten pnp-Transistors 65 und der beiden npn-Transistoren 64 und 59 liegen außerdem an der Basis eines achten npn-Transistors 50. Die Basis des siebenten npn-Transistors 59 ist einerseits über einen Schaltungspunkt b in noch zu beschreibender Weise durch das in Fig. 4 dargestellte Flip-Flop N4, N5 gesteuert. Außerdem liegt sie über einen Widerstand 58 am Emitter des einen Ausgang der Stabilisierungsschaltung bildenden und bereits beschriebenen Transistors 16. Der Kollektor des achten npn-Transistors 50 liegt ebenfalls unmittelbar am Emitter dieses Transistors 16. Dasselbe gilt für den Kollektor eines neunten npn-Transistors 49, der mit seiner Basis mit dem Emitter des achten npn-Transistors 50 und mit seinem Emitter mit dem den Ausgang 3* des Verstärkers V bildenden Anschluß verbunden ist. Außerdem liegen der Emitter des achten npn-Transistors 50 und die Basis des neunten npn-Transistors 49 am Kollektor eines zehnten npn-Transistors 51, dessen Basis mit dem eigenen Kollektor kurzgeschlossen und dessen Emitter über einen Widerstand 52 mit der eigenen Basis verbunden ist.The collectors of the first pnp transistor 65 and the two npn transistors 64 and 59 are also at the base of an eighth npn transistor 50. The base of the seventh npn transistor 59 is on the one hand via a circuit point b in a manner to be described by the Controlled flip-flop N4, N5 shown in Fig. 4. It is also connected to the emitter via a resistor 58 of the transistor 16, which forms an output of the stabilization circuit and has already been described. The collector of the eighth npn transistor 50 is likewise located directly at the emitter of this transistor 16. The same applies to the collector of a ninth npn transistor 49, whose base is connected to the emitter of the eighth NPN transistor 50 and its emitter is connected to the terminal forming the output 3 * of the amplifier V. In addition, the emitter of the eighth npn transistor 50 and the base of the ninth npn transistor 49 lie on the collector of a tenth npn transistor 51, the base of which is short-circuited to its own collector and the emitter of which is connected to its own base via a resistor 52.

Ein elfter npn-Transistor 56 mit kurzgeschlossener Emitter-Basisstrecke ist mit seinem Emitter an das Bezugspotential 4* und außerdem mit der Basis eines zwölften npn-Transistors 55 verbunden, dessen Emitter ebenfalls am Bezugspotential 4* liegt. Der Kollektor des elften npn-Transistors 56 liegt unter Vermittlung eines Widerstands 57 am Emitter des Transistors 16 in der Stabilisierungsschaltung ST, während der Kollektor des zwölften npn-Transistors 55 zum einen mit dem Emitter des zehnten npn-Transistors 51 und zum anderen mit der Basis eines dritten pnp-Transistors 53 direkt verbunden ist. Der Kollektor des dritten pnp-Transistors 53 liegt an der Basis eines dreizehnten npn-Transistors 54, dessen Emitter mit dem Bezugspotential 4* und dessen Kollektor, zusammen mit dem Kollektor des dritten pnp-Transistors 53 am Anschluß 3* der Schaltung, d. h. am Signalausgang des Verstärkers V liegt.An eleventh npn transistor 56 with a short-circuited emitter base path is connected with its emitter to the reference potential 4 * and also to the base of a twelfth npn transistor 55, the emitter of which is also at the reference potential 4 * . The collector of the eleventh npn transistor 56 is connected to the emitter of the transistor 16 in the stabilization circuit ST by means of a resistor 57, while the collector of the twelfth npn transistor 55 is connected on the one hand to the emitter of the tenth npn transistor 51 and on the other hand to the base a third pnp transistor 53 is connected directly. The collector of the third pnp transistor 53 lies at the base of a thirteenth npn transistor 54, the emitter of which has the reference potential 4 * and the collector thereof, together with the collector of the third pnp transistor 53 at the connection 3 * of the circuit, ie at the signal output of the amplifier V is.

Der bereits in Verbindung mit dem npn-Transistor 47 des Oszillators erwähnte Schaltungspunkt c ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, über einen Inverter I1 an den Signaleingang dreier Frequenzteiler FT1, FT2, FT3 gelegt. Der Oszillator 0 ist so abgestimmt, daß er beispielsweise eine Frequenz von 13,2 kHz liefert. Diese Frequenz wird dazu verwendet, um in den Frequenzteilern die Frequenzen 440 Hz, 550 Hz und 660 Hz abzuleiten, die dann jeweils an einem der Ausgänge I bzw. II bzw. III der Frequenzteilerschaltung TT gelegt werden. Zu diesem Zweck ist der die gewünschte Frequenz liefernde Teilerausgang der in der Teilerschaltung TT vorgesehenen Teiler FT1 bzw. FT2 bzw. FT3 an den Setzeingang S je eines Flip-Flops F1 bzw. F2 bzw. F3 gelegt, dessen nichtinvertierter Ausgang Q je einen der Ausgänge I bzw. II bzw. III bildet.The circuit point c already mentioned in connection with the npn transistor 47 of the oscillator is, as can be seen from FIG. 4, connected to the signal input of three frequency dividers FT1, FT2, FT3 via an inverter I1. The oscillator 0 is tuned so that it, for example provides a frequency of 13.2 kHz. This frequency is used to derive the frequencies 440 Hz, 550 Hz and 660 Hz in the frequency dividers, which are then connected to one of the outputs I or II or III of the frequency divider circuit TT. For this purpose, the divider output delivering the desired frequency of the divider FT1 or FT2 or FT3 provided in the divider circuit TT is connected to the set input S of a flip-flop F1 or F2 or F3, the non-inverted output Q of which is one of the outputs I or II or III forms.

Die beiden ersten Teiler FT1 und FT2 sind mit ihren Teilerausgängen an je einen Eingang eines NAND-Gatters N1 bzw. N2 gelegt, dessen Ausgang mit dem Reseteingang R der betreffenden Teilerstufe verbunden ist. Der dritte Teiler FT3 hat hingegen kein NAND-Gatter. Der Teiler FT1 bildet zusammen mit dem Flip-Flop F1 und dem NAND-Gatter N1 eine 1:30-Teilerstufe. Der Teiler FT2, das NAND-Gatter N2 und das Flip-Flop F2 bilden zusammen eine 1:24-Teilerstufe und der Teiler FT3 bildet mit dem Flip-Flop F3 eine 1:20-Teilerstufe.The two first dividers FT1 and FT2 are connected with their divider outputs to an input of a NAND gate N1 or N2, the output of which is connected to the reset input R of the relevant divider stage. The third divider FT3, however, has no NAND gate. The divider FT1 together with the flip-flop F1 and the NAND gate N1 forms a 1:30 divider stage. The divider FT2, the NAND gate N2 and the flip-flop F2 together form a 1:24 divider stage and the divider FT3 forms a 1:20 divider stage with the flip-flop F3.

Die in der'Schaltung vorgesehenen Flip-Flops F1, F2, F3 sowie die noch zu erwähnenden Flip-Flops sind vorzugsweise als D-Flip-Flops ausgebildet, deren invertierender Ausgang Q auf den Dateneingang (D) des betreffenden Flip-Flops zurückgekoppelt ist.The flip-flops F1, F2, F3 provided in the circuit and the flip-flops to be mentioned are preferably designed as D-flip-flops, the inverting output Q of which is fed back to the data input (D) of the flip-flop in question.

Der in Verbindung mit dem Transistor 48 des Oszillators 0 eingeführte Schaltungspunkt d, also der Kollektor dieses npn-Transistors 48, liegt über einen weiteren Inverter I2 am einen Eingang eines UND-Gatters U13. Der andere Eingang dieses UND-Gatters U13 wird durch den invertierenden Ausgang Q des noch zu erwähnenden Flip-Flops F10 gesteuert. Der Ausgang dieses UND-Gatters U13 führt an die Setzeingänge S der Flip-Flops F4, F5, F6, F7 und an die Reseteingänge R der Flip-Flops F8, F9, F10, F11 und F12. Der Ausgang des UND-Gatters U13 ist außerdem mit je einem Ausgang eines vierten 1:16-Frequenzteilers FT4 und eines fünften 1:16-Frequenzteilers FT5 verbunden und steuert schließlich in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise ein NAND-Gatter N5, welches mit einem zweiten NAND-Gatter N4 unter Bildung eines RS-Flip-Flops N4,N5 kreuzgekoppelt ist. Der freie Eingang des anderen NAND-Gatters N4 der Kippstufe N4, N5 ist über einen Inverter 13 von einem zweiten Ausgang des vierten Frequenzteilers FT4 gesteuert.The circuit point d introduced in connection with the transistor 48 of the oscillator 0, that is to say the collector of this npn transistor 48, is connected to an input of an AND gate U13 via a further inverter I2. The other input of this AND gate U13 is through the inverting output Q of the flip-flop F10 to be mentioned. The output of this AND gate U13 leads to the set inputs S of the flip-flops F4, F5, F6, F7 and to the reset inputs R of the flip-flops F8, F9, F10, F11 and F12. The output of the AND gate U13 is also connected to an output of a fourth 1:16 frequency divider FT4 and a fifth 1:16 frequency divider FT5 and finally controls a NAND gate N5, which can be seen in FIG a second NAND gate N4 is cross-coupled to form an RS flip-flop N4, N5. The free input of the other NAND gate N4 of the multivibrator N4, N5 is controlled by an inverter 13 from a second output of the fourth frequency divider FT4.

Die den Q- bzw. Q-Ausgang des RS-Flip-Flops N4, N5 bildenden Signalausgänge der beiden kreuzgekoppelten NAND-Gatter N4 und N5 sind an die bereits in Verbindung mit Fig. 3 genannten Schaltungspunkte a und b gelegt. Dabei stellt der Ausgang des NAND-Gatters N4 den Q-Ausgang des RS-Flip-Flops dar und ist über den Schaltungspunkt b mit der Basis des npn-Transistors 59 des Differenzverstärkers V verbunden. Der Ausgang des NAND-Gatters N5 bildet andererseits den nichtinvertierenden Ausgang, also den Q-Ausgang des Flip-Flops und führt über den Schaltungspunkt a an die Basis des npn-Transistors 5 und damit an den Reseteingang des Flip-Flops 4, 5 im Schaltteil SCH.The signal outputs of the two cross-coupled NAND gates N4 and N5 forming the Q or Q output of the RS flip-flop N4, N5 are connected to the circuit points a and b already mentioned in connection with FIG. 3. The output of the NAND gate N4 represents the Q output of the RS flip-flop and is connected to the base of the npn transistor 59 of the differential amplifier V via the node b. The output of the NAND gate N5, on the other hand, forms the non-inverting output, i.e. the Q output of the flip-flop, and leads via the node a to the base of the npn transistor 5 and thus to the reset input of the flip-flop 4, 5 in the switching part SCH.

Der erste Tonsignalausgang I der Frequenzteilerschaltung liegt am Takteingang t des vierten Frequenzteilers FT4, dessen Ausgang an den Takteingang t des fünften Teilers FT5 gelegt ist. Der Ausgang des fünften Teilers FT5 ist über einen Inverter 14 an den Takteingang t des vierten D-Flip-Flops F4 der Schaltung gelegt.The first audio signal output I of the frequency divider circuit is connected to the clock input t of the fourth frequency divider FT4, the output of which is connected to the clock input t of the fifth divider FT5. The output of the fifth divider FT5 is connected via an inverter 14 to the clock input t of the fourth D flip-flop F4 of the circuit.

Die D-Flip-Flops F4 bis F7 bilden eine Kette, wobei der nichtinvertierende Ausgang Q der jeweils vorausgehenden Stufe mit dem Takteingang t der jeweils folgenden Stufe verbunden ist. Die Setzeingänge S dieser D-Flip-Flops F4 bis F7 sind, wie bereits beschrieben, zueinander parallel geschaltet und mit den Rücksetzeingängen R der D-Flip-Flop-Zellen F8 bis F11 verbunden. Der Q-Ausgang des letzten, mit seinem Setzeingang S am Ausgang des UND-Gatters U13 liegenden Flip-Flops, also des Flip-Flops F7, ist mit dem t-Eingang des D-Flip-Flops F9 sowie mit einem Eingang eines zum Modulator Mo gehörenden UND-Gatters U4 verbunden. Der Q-Ausgang des D-Flip-Flops F7 ist einmal mit dem Takteingang (also dem t-Eingang) des D-Flip-Flops F8 sowie mit einem Eingang eines zum Modulator Mo gehörenden UND-Gatters U12 verbunden. Der Q-Ausgang des D-Flip-Flops F8 steuert je einen Eingang von vier UND-Gattern U9, U10, U11 und U12 des Modulators Mo. Der Q-Ausgang des Flip-Flops F8 liegt am Takteingang t des Flip-Flops F10, dessen Q-Ausgang in bereits beschriebener Weise auf den einen Eingang des UND-Gatters U13 geschaltet ist, während der nicht invertierende Ausgang des Flip-Flops F10 nicht weiter verwendet ist. Dasselbe gilt für den Q-Ausgang des Flip-Flops F9, während dessen invertierender Ausgang Q zur Steuerung je eines Eingangs der vier UND-Gatter U1, U2, U3 und U4 im Modulator Mo vorgesehen ist. Der Takteingang t des an seinem R-Eingang vom UND-Gatter U13 beaufschlagten Flip-Flops F11 liegt am Q-Ausgang, also am invertierenden Ausgang des Flip-Flops,F6, der außerdem an einen Eingang des UND-Gatters U7 in Mo liegt. Der nichtinvertierende Q-Ausgang des besagten Flip-Flops F6 dient hingegen zur Steuerung je eines Eingangs der UND-Gatter U3 und U11 des Modulators.The D flip-flops F4 to F7 form a chain, the non-inverting output Q of the preceding stage being connected to the clock input t of the following stage. As already described, the set inputs S of these D flip-flops F4 to F7 are connected in parallel with one another and with the reset inputs R D flip-flop cells F8 to F11 connected. The Q output of the last flip-flop, with its set input S at the output of the AND gate U13, that is to say of the flip-flop F7, is connected to the t input of the D flip-flop F9 and to the input of a modulator Mo associated AND gate U4 connected. The Q output of the D flip-flop F7 is connected once to the clock input (ie the t input) of the D flip-flop F8 and to an input of an AND gate U12 belonging to the modulator Mo. The Q output of the D flip-flop F8 controls one input each of four AND gates U9, U10, U11 and U12 of the modulator Mo. The Q output of the flip-flop F8 is at the clock input t of the flip-flop F10, whose Q output is connected to one input of AND gate U13 in the manner already described, while the non-inverting output of flip-flop F10 is no longer used. The same applies to the Q output of flip-flop F9, while its inverting output Q is provided for controlling one input each of the four AND gates U1, U2, U3 and U4 in modulator Mo. The clock input t of the flip-flop F11 acted upon at its R input by the AND gate U13 is at the Q output, that is to say at the inverting output of the flip-flop, F6, which is also at an input of the AND gate U7 in Mo. The non-inverting Q output of said flip-flop F6, on the other hand, is used to control one input each of the AND gates U3 and U11 of the modulator.

Ferner ist der nichtinvertierende Ausgang Q des ersten Gliedes F4 der Flip-Flop-Kette, also des D-Flip-Flops F4, an je einen Eingang der UND-Gatter U1, U5 und U9 des Modulators gelegt. Der Q-Ausgang des folgenden Flip-Flops F5 ist mit je einem Eingang der UND-Gatter U2, U6 und U10 des Modulators verbunden, während die Anschaltung der Ausgänge der dritten D-Flip-Flop-Stufe F6 der Kette an die UND-Gatter des Modulators Mo - ebenso wie die von F8 und F9 - bereits angegeben ist.Furthermore, the non-inverting output Q of the first link F4 of the flip-flop chain, that is to say of the D flip-flop F4, is connected to an input of the AND gates U1, U5 and U9 of the modulator. The Q output of the following flip-flop F5 is connected to one input of the AND gates U2, U6 and U10 of the modulator, while the connection of the outputs of the third D flip-flop stage F6 of the chain to the AND gates of the modulator Mo - as well as that of F8 and F9 - has already been specified.

Wie bereits erwähnt, ist der Q-Ausgang.des D-Flip-Flops F7 an einen Eingang des UND-Gatters U4, der Q-Ausgang des durch den Q-Ausgang F6 getakteten D-Flip-Flops F11 an den Takteingang des D-Flip-Flops F12 und außerdem an einen Eingang des UND-Gatters U8 des Modulators Mo und der Q-Ausgang des D-Flip-Flops F12 an je einen Eingang der UND-Gatter U6, U7, U8 und U5 des Modulators gelegt.As already mentioned, the Q output of the D flip-flop F7 is at an input of the AND gate U4, and the Q output of the D flip-flop F11 clocked by the Q output F6 is at the clock input of the D- Flip-flops F12 and also connected to an input of the AND gate U8 of the modulator Mo and the Q output of the D-flip-flop F12 to an input of the AND gates U6, U7, U8 and U5 of the modulator.

Hinsichtlich des Modulators Mo ist zu erwähnen, daß dieser im Beispielsfall aus zwölf UND-Gattern U1 bis U12 besteht, die jeweils drei Eingänge aufweisen, wobei je ein Eingang in der bereits beschriebenen und aus Fig. 4 ersichtlichen Weise entweder durch je eines der D-Flip-Flops F4 bis F12 oder durch je einen der Tonsignalausgänge I, II oder III der Frequenzteilerschaltung gesteuert ist. Hierzu ist ergänzend noch zu erwähnen, daß je ein Eingang der UND-Gatter U1, U2, U3, U4 durch den die Frequenz 660 Hz liefernden Ausgang III, je ein Eingang der UND-Gatter U5, U6, U7 und U8 durch den die Frequenz 550 Hz liefernden Ausgang II und je ein Eingang der UND-, Gatter U9, U10, U11 und U12 des Modulators Mo ausschließlich durch den die Frequenz 440 Hz liefernden Ausgang I des Tönfrequenzteilers TT beaufschlagt ist. Die beschriebene Anschaltung ist jedoch nur als Beispiel zu werten. Eine andere Anschaltung, z. B. der Tonfrequenzausgänge I, II und III an den Modulator hat lediglich zur Folge, daß die Töne der zu produzierenden Tonfolge in einer anderen Reihenfolge erklingen.With regard to the modulator Mo it should be mentioned that in the example it consists of twelve AND gates U1 to U12, each of which has three inputs, one input each in the manner already described and evident from FIG. 4 either by one of the D- Flip-flops F4 to F12 or by one of the sound signal outputs I, II or III of the frequency divider circuit is controlled. In addition, it should also be mentioned that one input each of the AND gates U1, U2, U3, U4 through the output III providing the frequency 660 Hz, one input each of the AND gates U5, U6, U7 and U8 through the frequency 550 Hz supplying output II and one input of the AND, gates U9, U10, U11 and U12 of the modulator Mo is acted upon exclusively by the output I4 of the sound frequency divider TT supplying the frequency 440 Hz. However, the connection described is only an example. Another connection, e.g. B. the audio frequency outputs I, II and III to the modulator only has the consequence that the tones of the tone sequence to be produced sound in a different order.

Der Ausgang der den Modulator Mo bildenden UND-Gatter U1 bis U12 ist über je einen Widerstand

Figure imgb0001
bis
Figure imgb0002
an den Schaltungspunkt e gelegt, der wie bereits erwähnt, an den Eingang des Differenzverstärkers V angeschlossen ist. Der Schaltungspunkt e bildet somit den Summationspunkt, also den Mischer M. Die Digital-Analogwandler DA1, DA2, DA3 sind durch die Gruppe der Widerstände
Figure imgb0003
Figure imgb0004
Figure imgb0005
und
Figure imgb0006
bzw. die Gruppe
Figure imgb0007
bis
Figure imgb0008
bzw.
Figure imgb0009
bis
Figure imgb0010
angegeben. Die Widerstände
Figure imgb0011
bis
Figure imgb0012
sind gestaffelt und haben z. B. folgende Werte:
Figure imgb0013
The output of the AND gates U1 to U12 forming the modulator Mo is via a resistor
Figure imgb0001
to
Figure imgb0002
to the node e, which, as already mentioned, is connected to the input of the differential amplifier V. The switching point e thus forms the summation point, ie the mixer M. The digital-to-analog converters DA1, DA2, DA3 are due to the group of resistors
Figure imgb0003
Figure imgb0004
Figure imgb0005
and
Figure imgb0006
or the group
Figure imgb0007
to
Figure imgb0008
respectively.
Figure imgb0009
to
Figure imgb0010
specified ben. The resistances
Figure imgb0011
to
Figure imgb0012
are staggered and have z. B. the following values:
Figure imgb0013

Die hierdurch bedingte Wichtung der Widerstände R* bis R*12 bedingt die DA-Wandlung.The resulting weighting of the resistors R * to R * 12 causes the DA conversion.

Zusammenfassend kann somit folgendes festgestellt werden: . Aus einem Mutteroszillator 0, der auf 13,2 kHz schwingt, werden durch Teilung die drei Frequenzen 660 Hz, 550 Hz und 440 Hz abgeleitet. Eine der drei Frequenzen wird weiter geteilt und damit die Zeitbasis für den Abklingvorgang gewonnen. Je ein vier-Bit-D/A-Wandler pro Ton erzeugt daraus die Abklingspannung, mit der die drei Töne nacheinander eingeschaltet und einander überlappend wieder abgeschwächt werden. Die Grundfrequenz wird durch ein äußeres RC-Glied bestimmt. Die Ausgangsspannung ist rechteckförmig. Der Oberwellengehalt kann durch Beschaltung mit einem Kondensator am Anschluß 7* verringert werden. Mit einem Potentiometer ist auch hier eine Lautstärkeregelung möglich.In summary, the following can be stated:. The three frequencies 660 Hz, 550 Hz and 440 Hz are derived by division from a mother oscillator 0, which oscillates at 13.2 kHz. One of the three frequencies is divided further, thereby gaining the time base for the decay process. A four-bit D / A converter per tone generates the decay voltage, with which the three tones are switched on one after the other and weakened overlapping again. The basic frequency is determined by an external RC element. The output voltage is rectangular. The harmonic content can be reduced by connecting a capacitor to connection 7 *. Volume control is also possible here with a potentiometer.

Die Schaltung nimmt nur im aktiven Zustand Strom auf und schaltet sich nach Abklingen der Tonfolge selbsttätig aus. Der Start erfolgt durch kurzzeitiges Anschalten einer Spannung am Eingang 1*. Liegt die Auslösespannung nach Ablauf der Tonfolge noch oder erneut an, so wiederholt sich die Tonfolge. Die Auslösung der Tonfolge ist verhindert, wenn eine Auslösespannung am Eingang 1* eine kürzere Zeit als die Dauer der Totzeit anliegt.The circuit only draws current when it is active and switches off automatically after the tone sequence has subsided. The start is made by briefly switching on a voltage at input 1 * . If the trigger voltage is still or again after the tone sequence, the tone sequence is repeated. The triggering of the tone sequence is prevented if a trigger voltage at input 1 * is present for a shorter time than the duration of the dead time.

Die externe Beschaltung der bisher beschriebenen und vorzugsweise monolithisch in einen Siliciumplättchen zusammengefaßten Schaltung gemäß der Erfindung geschieht im einfachsten Fall in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise. Der die Schaltung enthaltende Chip To ist mit den bereits oben definierten externen Anschlüssen Pins) 1* - 7* versehen. Dabei wird die Versorgungsspannung durch eine Gleichspannungsquelle UB geliefert, deren das erste Betriebspotential "+" liefernder Pol übder den Aktivierungsschalter Dt an den Anschluß 1* und deren das Bezugspotential "-" liefernder Pol an den Anschluß 4 der erfindungsgemäßen Schaltung To gelegt ist. Der Anschluß 3 führt über einen Kondensator C5 zum Lautsprecher L und der andere Anschluß des letzteren ebenfalls ans Bezugspotential. Der Anschluß 2 ist über einen Kondensator C6 mit dem Bezugspotential und außerdem unmittelbar mit dem das Betriebspotential liefernden Anschluß "+" von UB verbunden. Der Anschluß 6* liegt über die Reihenschaltung des Widerstands R1 und des Kondensators C1 am Bezugspotential und ist außerdem über den genannten Widerstand R1 des Zeitglieds mit dem Anschluß 5 verbunden. Zur Verbesserung der Klangqualität empfiehlt es sich, den Anschluß 7 über einen Kondensator C2 an das Bezugspotential zu legen. Die aus den Figuren 3, 4 und 5 ersichtliche Ausgestaltung der Schaltung des Tongenerators To führt zu einem zeitlichen Ablauf der Tonfolge, wie er aus dem Amplituden-Zeitdiagramm gemäß Fig. 5 ersichtlich ist: Nach dem Ablauf der Totzeit Tz wird der erste Ton, der beispielsweise eine Frequenz von 660 Hz hat (entsprechend den bei der Beschreibung der Fig. 4 angegebenen Teilerverhältnissen und Frequenz des Mutteroszillators 0) auf den Lautsprecher gegeben. Nach 1,16 sec, also bereits in der ersten Phase des Abklingens, wird der zweite Ton, mit beispielsweise einer Frequenz von 550 Hz, auf den Lautsprecher L gegeben. Nach 2,33 sec kommt der dritte Ton mit beispielsweise 440 Hz. Der erste Ton ist nach 4,36 sec, der zweite Ton nach 5,53 sec und der dritte Ton nach 6,69 sec abgeklungen. Nach 6,98 sec erfolgt eine erneute Abgabe der Tonfolge, falls das Startsignal St an den Eingängen 1* und 2* noch anhängig ist. Es ist verständlich, daß die angegebenen Frequenzen und Ablaufzeiten durch die Bemessung der Schaltung festgelegt sind. Es bereitet jedoch keine Schwierigkeiten, mit anderen Tonfolgen und anderen Tonfrequenzen zu arbeiten.In the simplest case, the external circuitry of the circuit according to the invention described above and preferably monolithically combined in a silicon wafer is done in the manner shown in FIG. 1. The chip To containing the circuit is provided with the external connection pins 1 * - 7 * already defined above. There the supply voltage is supplied by a DC voltage source UB, the pole of which supplies the first operating potential "+" or the activation switch Dt is connected to terminal 1 * and the pole of which supplies the reference potential "-" is connected to terminal 4 of the circuit To according to the invention. The connection 3 leads via a capacitor C5 to the loudspeaker L and the other connection of the latter also to the reference potential. The connection 2 is connected via a capacitor C6 to the reference potential and also directly to the connection "+" of UB supplying the operating potential. The connection 6 * is connected to the reference potential via the series connection of the resistor R1 and the capacitor C1 and is also connected to the connection 5 via the resistor R1 of the timer. To improve the sound quality, it is advisable to connect terminal 7 to the reference potential via a capacitor C2. The configuration of the circuit of the tone generator To shown in FIGS. 3, 4 and 5 leads to a temporal sequence of the tone sequence, as can be seen from the amplitude-time diagram according to FIG. 5: after the dead time Tz has elapsed, the first tone which for example, has given a frequency of 660 Hz (corresponding to the divider ratios and frequency of the mother oscillator 0 given in the description of FIG. 4) on the loudspeaker. After 1.16 sec, i.e. already in the first phase of decay, the second tone, for example with a frequency of 550 Hz, is given to the loudspeaker L. After 2.33 seconds, the third tone comes with, for example, 440 Hz. The first tone has subsided after 4.36 seconds, the second tone after 5.53 seconds and the third tone after 6.69 seconds. After 6.98 sec the tone sequence is given again if the start signal St is still pending at the inputs 1 * and 2 * . It is understandable that the specified frequencies and expiry times are determined by the dimensioning of the circuit. However, it is not difficult to work with other tone sequences and other tone frequencies.

Im Diagramm gemäß Fig. 5 ist ein Beispiel des zeitlichen Verhaltens der an den Lautsprecher L gelegten Signale gezeigt, wobei M1, M2 und M3 die Maximalamplitude des Tons 1 (=660 Hz), des Tons 2 (=550 Hz) und des Tons 3 (=440 Hz) bedeuten. Die Überlagerung der gleichzeitig erscheinenden Amplitudenwerte geben die Hüllkurve und damit den zeitlichen Verlauf des Tonbildes an. Das Ausklingen der Tonfolge ist 6,69 sec nach dem Einsetzen des Tons 1 der Tonfolge gegeben. Eine Wiederholung ist nach 6,98 sec nach der ersten Auslösung der Tonfolge möglich. Das Verhältnis der Maximalamplituden M3 : M2 : M1 = 1 : 0,89 : 0,67. Der Zeitmaßstab für die Oszillatorfrequenz = 13,2 kHz.5 shows an example of the temporal behavior of the signals applied to the loudspeaker L, M1, M2 and M3 being the maximum amplitude of tone 1 (= 660 Hz), tone 2 (= 550 Hz) and tone 3 (= 440 Hz) mean. The superimposition of the simultaneously appearing amplitude values indicate the envelope curve and thus the temporal course of the sound image. The tone sequence decays 6.69 sec after the onset of tone 1 of the tone sequence. A repetition is possible after 6.98 sec after the first triggering of the tone sequence. The ratio of the maximum amplitudes M3: M2: M1 = 1: 0.89: 0.67. The time scale for the oscillator frequency = 13.2 kHz.

5 Figuren 15 Patentansprüche5 Figures 15 claims

Claims (14)

1.) Tongenerator mit einer Halbleiterschaltung zur automatischen Erzeugung einer aus mindestens zwei verschiedenen Tönen bestehenden Tonfolge mittels eines durch die Halbleiterschaltung gesteuerten elektro-akustischen Wandlers, bei der die Halbleiterschaltung einen RC-Oszillator und wenigstens einen von diesem beaufschlagten Frequenzteiler enthält, dadurch gekennzeichnet,daß ein durch ein Startsignal (St) zu aktivierender bistabiler Schalter (Sch) zur Aktivierung einer Spannungsstabilisierungsschaltung (ST) vorgesehen ist, daß dabei die von der Spannungsstabilsierungsschaltung (ST) gelieferte Spannung einerseits zur Aktivierung des RC-Oszillators (0) und andererseits zur Aktivierung der übrigen Schaltungsteile vorgesehen ist, und daß schließlich als weitere Schaltungsteile neben dem durch den Oszillator (0) beaufschlagten Frequenzteiler (TT) eine durch den ersten Teilerausgang (I) gesteuerte allgemeine Ablaufsteuerung (AS) als auch ein sowohl durch die Ablaufsteuerung (AS) als auch durch die die der zu erzeugenden Tonfolge entsprechenden Tonfrequenzen liefernden Ausgänge (I, II, III) zu beaufschlagender Modulator (Mo) sowie je ein den einzelnen vom Frequenzteiler (TT) gelieferten Tonfrequenzen jeweils zugeordneter Digital-Analogwandler (DA1, DA2, DA3) vorgesehen sind, wobei die Ausgänge der Digital-Analogwandler gemeinsam - insbesondere unter Zwischenschaltung eines Verstärkers (V) - an den elektro-akustischen Wandler (L) gelegt sind.1.) Tone generator with a semiconductor circuit for automatically generating a tone sequence consisting of at least two different tones by means of an electro-acoustic transducer controlled by the semiconductor circuit, in which the semiconductor circuit contains an RC oscillator and at least one frequency divider acted upon by it, characterized in that A bistable switch (Sch) to be activated by a start signal (St) is provided for activating a voltage stabilization circuit (ST), in this case the voltage supplied by the voltage stabilization circuit (ST) on the one hand for activating the RC oscillator (0) and on the other hand for activating the other circuit parts is provided, and that finally, as further circuit parts in addition to the frequency divider (TT) acted on by the oscillator (0), a general sequence control (AS) controlled by the first divider output (I) and also both by the sequence control (AS) and major ch the outputs (I, II, III) corresponding to the tone sequence to be generated and the modulator (Mo) to be applied as well as a digital-analog converter (DA1, DA2, DA3) assigned to the individual tone frequencies provided by the frequency divider (TT) are provided , The outputs of the digital-to-analog converter being connected to the electro-acoustic converter (L) together, in particular with the interposition of an amplifier (V). 2.) Tongenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerung (AS) derart ausgestaltet ist, daß sie nach dem Ablauf einer Totzeit nach dem Ansprechen des bistabilen Schalters (Sch) den an seinen Eingängen vorliegenden Zustand abfragt und nur bei Anwesenheit des Startsignals am Steuereingang des bistabilen Schalters (Sch) die Erzeugung der Tonfolge freigibt.2.) Tone generator according to claim 1, characterized in that the sequence control (AS) is designed such that it queries the state present at its inputs after the expiry of a dead time after the response of the bistable switch (Sch) and only in the presence of the start signal at the control input of the bistable switch (Sch) releases the generation of the tone sequence. 3.) Tongenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ablauf der Tonfolge eine erneute und mit dem Ende der Tonfolge in Aktion tretende Abfrage nach der Anwesenheit des Startsignals (St) am Steuereingang des bistabilen Schalters (Sch) verbunden ist.3.) Tone generator according to claim 1 or 2, characterized in that a renewed and with the end of the tone sequence in action query for the presence of the start signal (St) at the control input of the bistable switch (Sch) is connected to the sequence of the tone sequence. 4.) Tongenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch zekennzeichnet, daß der RC-Oszillator (0) nach dem Einschalten durch die Spannungsstabilisierungsschaltung (St) einen Resetimpuls erzeugt, der die Ablaufsteuerung (AS) in den für die Erzeugung der Tonfolge erforderlischen Ausgangszustand zurücksetzt.4.) Tone generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the RC oscillator (0) generates a reset pulse after switching on by the voltage stabilization circuit (St), the sequence control (AS) in the required for the generation of the tone sequence Reset initial state. 5.) Tongenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Startsignal (St) zu beaufschlagende Schaltungseingang (1*) zur Steuerung eines den bistabilen Schalter (Sch) darstellenden Flip-Flops und dessen Signalausgang zur Beaufschlagung der Spannungsstabilisierungsschaltung (St) vorgesehen ist.5.) Tone generator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the circuit input (1) to be acted upon by the start signal (St) for controlling a flip-flop representing the bistable switch (Sch) and its signal output to act on the voltage stabilization circuit (St) is provided. 6.) Tongenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Startsignal (St) zu beaufschlagende Anschluß (1 ) der Schaltung auf die Basis eines ersten-npn-Transistors (4) geschaltet ist, dessen Emitter an dem Bezugspotential und dessen Kollektor über einen Spannungsteiler (6, 7) an den das erste Betriebspotential (UB) führenden Eingang der Schaltung gelegt ist, daß dabei der Teilerpunkt des besagten Spannungsteilers (6, .7) an die Basis eines pnp-Transistors (8) geschaltet ist, dessen Emitter an dem ersten Betriebspotential und dessen Kollektor einerseits über einen ersten Widerstand (9, 10) an das Bezugspo-tential und außerdem über einen weiteren Widerstand (11) an die Basis eines zweiten npn-Transistors (15) gelegt ist, dessen Emitter das stabilisierte Betriebspotential liefert und dabei einerseits mit der Basis eines dritten npn-Transistors (16) unmittelbar und andererseits über einen Widerstand (14) mit der eigenen Basis verbunden ist, daß außerdem die Kollektoren des zweiten und des dritten npn-Transistors (15, 16) unmittelbar mit dem ersten Betriebspotential (UB) und damit mit dem Emitter des genannten pnp-Transistors (8) verbunden sind, daß außerdem die Basis des zweiten npn-Transistors (15) über eine die Spannungsstabilisierung bewirkende Diodenkombination mit dem Bezugspotentila verbunden ist, und daß schließlich der durch die Basis des ersten npn-Transistors (4) gegebene Starteingang der Schal- tung durch eine weitere Widerstands-Diodenkombination (1, 2, 3) mit dem Bezugspotential verbunden ist.6.) Tone generator according to claim 5, characterized in that the connection to be acted upon by the start signal (St) (1) of the circuit is connected to the base of a first npn transistor (4) whose emitter is at the reference potential and its collector A voltage divider (6, 7) is connected to the input of the circuit which carries the first operating potential (UB), so that the dividing point of said voltage divider (6, .7) is connected to the base of a pnp transistor (8), the (10 9) is the emitter to the first operating potential and whose collector on the one hand via a first resistor to the reference p o-tential and placed also via a further resistor (11) to the base of a second nPN transistor (15) whose emitter provides the stabilized operating potential and is directly connected to the base of a third npn transistor (16) on the one hand and to its own base via a resistor (14) that in addition, the collectors of the second and third npn transistors (15, 16) are connected directly to the first operating potential (UB) and thus to the emitter of said pnp transistor (8), that the base of the second npn transistor ( 15) is connected via a voltage stabilization causing diode combination with the Bezugspotentila, and that finally by the base of the first nPN transistor (4) given start input of sound - processing by a further resistor-diode combination (1, 2, 3) with the Reference potential is connected. 7.) Tongenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter und der Kollektor des ersten npn-Transistors (4) mit dem Emitter bzw. dem Kollektor eines vierten npn-Transistors (5) unmittelbar verbunden ist, daß ferner die Basis des vierten npn-Transistors (5) über einen Widerstand (9) mit dem Kollektor des pnp-Transistors des bistabilen Schalters (Sch) und über einen weiteren Widerstand (10) mit dem Bezugspotential verbunden ist und außerdem am nichtinvertierenden Ausgang eines RS-Flip-Flops (N4, N5) liegt, das seinerseits durch den Frequenzteiler (TT) gesteuert ist. )Tongenerator nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des dritten npn-Transistors (16) über die Kollektor-Basisstrecke eines im Verstärker (V) vorgesehenen npn-Transistors auf den Ausgang dieses Verstärkers gekoppelt ist.7.) Tone generator according to claim 6, characterized in that the emitter and the collector of the first npn transistor (4) with the emitter and the collector of a fourth npn transistor (5) is directly connected, that further the base of the fourth npn transistor (5) is connected via a resistor (9) to the collector of the pnp transistor of the bistable switch (Sch) and via a further resistor (10) to the reference potential and also at the non-inverting output of an RS flip-flop ( N4, N5), which in turn is controlled by the frequency divider (TT). ) Tone generator according to Claims 6 and 7, characterized in that the emitter of the third npn transistor (16) is coupled to the output of this amplifier via the collector base path of an npn transistor provided in the amplifier (V). 9.) Tongenerator nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalausgang (c) des RC-Oszillators (0) zur Steuerung des die für die Tonfolge benötigten Schwingungen liefernden Frequenzteilers (TT) vorgesehen und der die höchste Frequenz liefernde Ausgang (I) des Frequenzteilers (TT) zur Taktversorgung einer weiteren Teilerstufe (FT4, FT5 bzw. F4 - F10) vorgesehen ist, die die Ablaufsteuerung (AS) bildet und die zusammen mit den Tonfrequenzausgängen (I, II, III) des eigentlichen Frequenztei- lers (TT) zur Steuerung des Modulators (Mo) dienen.9.) Tone generator according to claims 6 to 8, characterized in that the signal output (c) of the RC oscillator (0) is provided for controlling the frequency divider (TT) delivering the vibrations required for the tone sequence and the output providing the highest frequency ( I) of the frequency divider (TT) for the clock pulse supply of a further divider stage (FT4, FT5 and F4, respectively - is provided F10) constituting the sequence control (AS) and which together with the Tonfrequenzausgängen (I, II, III) of the actual Fre q uenztei - lers (TT) to control the modulator (Mo). 10.) Tongenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (Mo) aus mehreren voneinander unabhängig arbeitenden und einander gleichen logischen Gattern besteht, die in voneinander verschiedener Weise sowohl durch die Ausgänge des Frequenzteilers (TT) als auch durch die Ausgänge der Ablaufsteuerung (AS) gesteuert sind und deren Ausgänge zur gemeinsamen analogen Steuerung des Eingangs (e) des Niederfrequenzverstärkers (V) vorgesehen sind. 1 0.) Tone generator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the modulator (Mo) consists of a plurality of mutually independent and mutually identical logic gates, which are different from one another both through the outputs of the frequency divider (TT) and are controlled by the outputs of the sequential control system (AS) and the outputs of which are provided for the common analog control of the input (s) of the low-frequency amplifier (V). 11.) Tongnerator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Modulator bildenden logischen Gatter durch UND-Gatter (U1-U12) gegeben sind, die jeweils drei Signaleingänge aufweisen, von denen jeweils einer an einen Ausgang des Frequenzteilers (TT) und die beiden anderen an je einen Ausgang der Ablaufsteuerung (AS) gelegt sind.11.) Sound generator according to claim 10, characterized in that the logic gates forming the modulator are given by AND gates (U1-U12), each having three signal inputs, one of which is connected to an output of the frequency divider (TT) and the other the other two are each connected to an output of the sequential control system (AS). 12.) Tongenerator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß zur Erzielung einer analogen Beaufschlagung des Eingangs (e) des Niederfrequenzverstärkers (V) dieser Eingang (e) über je einen Widerstand (R*1 - R*12) mit den Ausgängen der im Modulator (Mo) vorgesehenen logischen Gatter verbunden ist und daß die Werte dieser Widerstände derart untereinander mit Rücksicht auf die Anschaltung des zugehörigen logischen Gatters (U1- U12) abgestimmt sind, daß jeweils ein der Anzahl der zu einem Tonfrequenzausgang (I, II, III) des Frequenzteilers (TT) gehörenden und gleichzeitig durch die Ablaufsteuerung (AS) akt vierten logischen Gatter (U1 - U12) entsprechender analoger Signalwert an den Niederfrequenzverstärker (V) gelangt. -12.) tone generator according to claim 9 or 10, characterized ekenn- g is characterized in that to obtain an analog actuation of the input (e) the low frequency amplifier (V), this input (e) via a resistor (R * 1 - R * 12) is connected to the outputs of the logic gates provided in the modulator (Mo) and that the values of these resistors are so matched to one another with regard to the connection of the associated logic gate (U1-U12) that in each case one of the number of audio frequency outputs (I , II, III) belonging to the frequency divider (TT) and at the same time by the sequential control (AS) act fourth logic gate (U1 - U12) corresponding analog signal value reaches the low frequency amplifier (V). - 13.)'Tongenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Starteingang (1*) der Schaltung (To) und der an das erste Versorgungspotential (UB) gelegte Versorgungseingang (2 ) durch einen manuell zu bedienenden Schalter (Dt) überbrückbar sind, daß außerdem der elektro-akustische Wandler (L) einerseits über einen Kondensator (C5) an die Ausgangsklemme (3 ) des Niederfrequenzverstärkers (V) und andererseits unmittelbar an den durch das Bezugspotential zu beaufschlagenden Eingang (4 ) gelegt ist, daß weiterhin ein über einen im Tonfrequenzgenerator (To) vorgesehenen Spannungsstabilisator (ST) an ein stabilisiertes Betriebspotential (UB) gelegter Anschluß (6*) des Tongenerators (To) über einen in Verbindung mit einem Kondensator (C1) die Frequenz des Oszillators (0) bestimmenden Widerstand (R1) einerseits an den einen Pol dieses Kondensators (C1) und über diesen Kondensator an das Bezugspotential und andererseits an den der Frequenzsteuerung des Oszillators (0) dienenden Steuereingang (5*) desselben gelegt ist.13.) 'Tone generator according to one of claims 1 to 12, characterized in that the start input (1 *) of the circuit (To) and the supply input (2) connected to the first supply potential (UB) by a manually operated one Switches (Dt) can be bridged so that the electro-acoustic transducer (L) is connected on the one hand via a capacitor (C5) to the output terminal (3) of the low-frequency amplifier (V) and on the other hand directly to the input (4) to be acted on by the reference potential is that a connection (6 *) of the tone generator (To) connected to a stabilized operating potential (UB) via a voltage stabilizer (ST) provided in the tone frequency generator (To) via a connection to a capacitor (C1) controls the frequency of the oscillator ( 0) determining resistor (R1) is connected on the one hand to one pole of this capacitor (C1) and via this capacitor to the reference potential and on the other hand to the control input (5 *) thereof which serves to control the frequency of the oscillator (0). 14.) Tonfrequenzgenerator nach Anspruch 13, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Signaleingang (e) des Niederfrequenzverstärkers (V) über einen Kondensator (C2) an das Bezugspotential gelegt ist.14.) Tone frequency generator according to claim 13, characterized in that the signal input (e) of the low frequency amplifier (V) is connected to the reference potential via a capacitor (C2). 15.) Tongenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Signaleingang (e) des Niederfrequenzverstärkers (V) zugleich als zusätzlicher Steuereingang (7 ) vorgesehen ist.15.) Tone generator according to one of claims 1 to 14, characterized in that the signal input (e) of the low-frequency amplifier (V) is also provided as an additional control input (7).
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DE19803043505 DE3043505A1 (en) 1980-11-18 1980-11-18 Digital tone generating circuit for electronic organ - produces tone sequences using oscillator, frequency divider and modulator
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DE3050148 1981-06-15

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