EP1288909A2 - Tongenerator - Google Patents

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EP1288909A2
EP1288909A2 EP02016291A EP02016291A EP1288909A2 EP 1288909 A2 EP1288909 A2 EP 1288909A2 EP 02016291 A EP02016291 A EP 02016291A EP 02016291 A EP02016291 A EP 02016291A EP 1288909 A2 EP1288909 A2 EP 1288909A2
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EP
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tone generator
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modules
generator according
module
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EP1288909B1 (de
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Werner Dillhage
Eric Wiethege
Jörg Koch
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Delphi Technologies Inc
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H5/00—Instruments in which the tones are generated by means of electronic generators
    • G10H5/02—Instruments in which the tones are generated by means of electronic generators using generation of basic tones
    • G10H5/04—Instruments in which the tones are generated by means of electronic generators using generation of basic tones with semiconductor devices as active elements

Definitions

  • the invention relates to a tone generator with at least one electronic tone signal source.
  • the aim of the invention is to ensure a reliable, high sound quality
  • the structure is kept as simple as possible and accordingly in particular can also be realized with standard ICs or components.
  • a tone generator with at least one electronic audio signal source the one the audio frequency delivering module and a module specifying the sound volume includes and via one of the output signals of these two modules combining circuit with a speaker assigned Driver circuit is connected.
  • This training results in an extremely reliable sound and Noise generator of high sound quality and with very good properties in terms of sound setting, which at the same time is a relatively simple one Has a structure so that it can also be used with standard ICs or Components can be realized.
  • the two modules can be integrated with integrated peripheral modules a microcontroller, for which a standard microcontroller completely sufficient.
  • the two modules can each comprise a timer.
  • the module delivering the audio frequency can in particular be provided by a Multivibrator can be formed with a timer.
  • the timers or the multivibrator are expediently by appropriate Modules of a microcontroller formed.
  • the tone volume is advantageously based on pulse width modulation adjustable.
  • Circuit can in particular be a simple transistor / diode circuit act.
  • Tone generator includes the output signals of the two modules circuit combining a transistor, its supply voltage delivered via the module specifying the sound volume is and can be varied accordingly and that over which the tone frequency delivering module is controllable.
  • the output of the output signals of the two modules together combining circuit is advantageously via a diode with the connected to the speaker driver circuit.
  • the one that combines the output signals of the two modules Circuitry may include, for example, an emitter circuit. in principle however, other types of circuit are also conceivable.
  • the modules preferably by a single Microcontrollers are formed.
  • the driver circuit is preferably formed by only one transistor stage.
  • the driver circuit advantageously comprises an emitter circuit. In principle, however, other types of circuit are also possible.
  • This tone generator 10 has at least one electronic tone signal source 12 i , which in each case comprises a module 14 which supplies the tone frequency and a module 16 which specifies the tone volume.
  • the respective electronic sound signal source 12 i is connected to a driver circuit 22 assigned to a loudspeaker 20 via a circuit 18 combining the output signals of its two modules 14, 16.
  • the modules 14, 16 are preferably formed by a microcontroller 24, which is particularly a standard microcontroller can act.
  • the modules 14, 16 can in particular each have one Include timers.
  • a respective module 16 providing the audio frequency can be formed, for example, by a multivibrator with a timer.
  • the relevant timers or multivibrators can again by appropriate Modules of the microcontroller 24 can be formed.
  • the sound volume is based, for example, on pulse width modulation (PWM) adjustable.
  • PWM pulse width modulation
  • Circuit 18 can in particular be a simple one Act transistor / diode circuit.
  • the circuit 18 combining the output signals of the two modules 14, 16 of a respective audio signal source 12 i can comprise, for example, a transistor 26, the supply voltage of which is supplied via the module 14 that specifies the volume and can be varied accordingly and the module 16 that supplies the audio frequency is controllable.
  • the exit is the Output signals of the two respective modules 14, 16 combining with each other Circuit 18 via a diode 28 with driver circuit 22 connected.
  • the circuits 18 are each by an emitter circuit formed with a bipolar npn transistor 26 whose emitter lies on ground, the base of which with the respective module 16 and its Collector on the one hand via a resistor 30 with the module 14 and on the other hand is connected to the diode 28.
  • One or more electronic audio signal sources 12 i can be provided. In the embodiment shown in FIG. 1, n such electronic sound signal sources 12 1 - 12 n are provided.
  • the various modules 14, 16 of these electronic sound signal sources 12 i can be formed by a single microcontroller 24.
  • the outputs of the output signals of the respective module pairs 14, 16 circuits 18 which combine with one another are in the present case connected to a single input of the driver circuit 22.
  • the driver circuit 22 is through only one transistor stage is formed. This can be, as in the present Case, for example, an emitter circuit. It is for example, a bipolar npn transistor 32 is again provided Emitter lies on ground. The base of this transistor 32 forms the input the driver circuit 22 with which the outputs of the circuits 18 are connected. The collector of transistor 32 is connected across a collector resistor 34 at the positive terminal 36 of a supply voltage, for example a battery. The speaker 20 is over one Capacitor 38 connected in parallel to the collector resistor 34.
  • the driver or amplifier circuit 22 can thus be controlled via one or more electronic audio signal sources 12 i .

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Abstract

Es wird ein Tongenerator (10) mit wenigstens einer elektronischen Tonsignalquelle (12i) angegeben, die einen die Tonfrequenz liefernden Modul (16) und einen die Tonlautstärke vorgebenden Modul (14) umfaßt und über eine die Ausgangssignale dieser beiden Module (14,16) miteinander kombinierende Schaltung (18) mit einer einem Lautsprecher (20) zugeordneten Treiberschaltung (22) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tongenerator mit wenigstens einer elektronischen Tonsignalquelle.
Ziel der Erfindung ist es, einen zuverlässigen, eine hohe Tonqualität gewährleistenden Tongenerator der eingangs genannten Art zu schaffen, der im Aufbau möglichst einfach gehalten und entsprechend insbesondere auch mit Standard-ICs oder -Bauteilen verwirklicht werden kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch einen Tongenerator mit wenigstens einer elektronischen Tonsignalquelle, die einen die Tonfrequenz liefernden Modul und einen die Tonlautstärke vorgebenden Modul umfaßt und über eine die Ausgangssignale dieser beiden Module miteinander kombinierende Schaltung mit einer einem Lautsprecher zugeordneten Treiberschaltung verbunden ist.
Aufgrund dieser Ausbildung ergibt sich ein äußerst zuverlässiger Tonund Geräuschgenerator hoher Tonqualität und mit sehr guten Eigenschaften bezüglich Klangeinstellung, der gleichzeitig einen relativ einfachen Aufbau besitzt, so daß er insbesondere auch mit Standard-ICs oder - Bauteilen verwirklicht werden kann.
So können die beiden Module insbesondere durch integrierte Peripheriebausteine eines Mikrocontrollers gebildet sein, wozu ein Standard-Mikrocontroller vollauf genügt.
Die beiden Module können insbesondere jeweils einen Timer umfassen. Dabei kann der die Tonfrequenz liefernde Modul insbesondere durch einen Multivibrator mit Timer gebildet sein.
Die Timer bzw. der Multivibrator sind zweckmäßigerweise durch entsprechende Module eines Mikrocontrollers gebildet.
Die Tonlautstärke ist vorteilhafterweise auf der Basis einer Pulsbreiten-Modulation einstellbar.
Bei der die Ausgangssignale der beiden Module miteinander kombinierenden Schaltung kann es sich insbesondere um eine einfache Transistor/Dioden-Schaltung handeln.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tongenerators umfaßt die die Ausgangssignale der beiden Module miteinander kombinierende Schaltung einen Transistor, dessen Versorgungsspannung über den die Tonlautstärke vorgebenden Modul geliefert wird und entsprechend variierbar ist und der über den die Tonfrequenz liefernden Modul ansteuerbar ist.
Der Ausgang der die Ausgangssignale der beiden Module miteinander kombinierenden Schaltung ist vorteilhafterweise über eine Diode mit der dem Lautsprecher zugeordneten Treiberschaltung verbunden.
Die die Ausgangssignale der beiden Module miteinander kombinierende Schaltung kann beispielsweise eine Emitterschaltung umfassen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Schaltungsarten denkbar.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform sind mehrere elektronische Tonsignalquellen vorgesehen, deren Module vorzugsweise durch einen einzigen Mikrocontroller gebildet sind. Dabei können die Ausgänge der die Ausgangssignale der jeweiligen Modulpaare miteinander kombinierenden Schaltungen mit vorzugsweise einem einzigen Eingang der Treiberschaltung verbunden sein.
Die Treiberschaltung ist vorzugsweise durch nur eine Transistorstufe gebildet.
Vorteilhafterweise umfaßt die Treiberschaltung eine Emitterschaltung. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Schaltungsarten möglich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Die einzige Figur dieser Zeichnung zeigt ein prinzipielles Schaltschema eines Tongenerators 10.
Dieser Tongenerator 10 weist wenigstens eine elektronische Tonsignalquelle 12i auf, die jeweils einen die Tonfrequenz liefernden Modul 14 und einen die Tonlautstärke vorgebenden Modul 16 umfaßt. Wie anhand der einzigen Figur zu erkennen ist, ist die jeweilige elektronische Tonsignalquelle 12i über eine die Ausgangssignale ihrer beiden Module 14, 16 miteinander kombinierende Schaltung 18 mit einer einem Lautsprecher 20 zugeordneten Treiberschaltung 22 verbunden.
Die Module 14, 16 sind vorzugsweise durch einen Mikrocontroller 24 gebildet, bei dem es sich insbesondere um einen Standard-Mikrocontroller handeln kann. Dabei können die Module 14, 16 insbesondere jeweils einen Timer umfassen. Ein jeweiliger die Tonfrequenz liefernder Modul 16 kann beispielsweise durch einen Multivibrator mit Timer gebildet sein. Die betreffenden Timer bzw. Multivibratoren können wieder durch entsprechende Module des Mikrocontrollers 24 gebildet sein.
Die Tonlautstärke ist beispielsweise auf der Basis einer Pulsbreiten-Modulation (PWM) einstellbar.
Bei der die Ausgangssignale der beiden Module 14, 16 miteinander kombinierenden Schaltung 18 kann es sich insbesondere um eine einfache Transistor/Dioden-Schaltung handeln.
So kann die die Ausgangssignale der beiden Module 14, 16 einer jeweiligen Tonsignalquelle 12i miteinander kombinierende Schaltung 18 beispielsweise einen Transistor 26 umfassen, dessen Versorgungsspannung über den die Lautstärke vorgebenden Modul 14 geliefert wird und entsprechend variierbar ist und der über den die Tonfrequenz liefernden Modul 16 ansteuerbar ist.
Wie der einzigen Figur entnommen werden kann, ist der Ausgang der die Ausgangssignale der beiden jeweiligen Module 14, 16 miteinander kombinierenden Schaltung 18 über eine Diode 28 mit der Treiberschaltung 22 verbunden.
Im vorliegenden Fall sind die Schaltungen 18 jeweils durch eine Emitterschaltung mit einem bipolaren npn-Transistor 26 gebildet, dessen Emitter auf Masse liegt, dessen Basis mit dem jeweiligen Modul 16 und dessen Kollektor einerseits über einen Widerstand 30 mit dem Modul 14 und andererseits mit der Diode 28 verbunden ist.
Es können eine oder auch mehrere elektronische Tonsignalquellen 12i vorgesehen sein. Beim in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind n solche elektronische Tonsignalquellen 121 - 12n vorgesehen. Die verschiedenen Module 14, 16 dieser elektronischen Tonsignalquellen 12i können durch einen einzigen Mikrocontroller 24 gebildet sein.
Die Ausgänge der die Ausgangssignale der jeweiligen Modulpaare 14, 16 miteinander kombinierenden Schaltungen 18 sind im vorliegenden Fall mit einem einzigen Eingang der Treiberschaltung 22 verbunden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Treiberschaltung 22 durch nur eine Transistorstufe gebildet. Bei dieser kann es sich, wie im vorliegenden Fall, beispielsweise um eine Emitterschaltung handeln. Dabei ist beispielsweise wieder ein bipolarer npn-Transistor 32 vorgesehen, dessen Emitter auf Masse liegt. Die Basis dieses Transistors 32 bildet den Eingang der Treiberschaltung 22, mit dem die Ausgänge der Schaltungen 18 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 32 liegt über einen Koliektorwiderstand 34 an der positiven Klemme 36 einer Versorgungsspannung, beispielsweise einer Batterie. Der Lautsprecher 20 ist über einen Kondensator 38 zum Kollektorwiderstand 34 parallelgeschaltet.
Die Treiber- oder Verstärkerschaltung 22 ist im vorliegenden Fall also über eine oder mehrere elektronische Tonsignalquellen 12i ansteuerbar.
Bezugszeichenliste
10
Tongenerator
12i
Tonsignalquelle
14
Tonfrequenz liefernder Modul
16
Lautstärke vorgebender Modul
18
die Ausgangssignale der Module miteinander kombinierende Schaltung
20
Lautsprecher
22
Treiberschaltung
24
Mikrocontroller
26
Transistor
28
Diode
30
Widerstand
32
Transistor
34
Widerstand
36
positive Klemme einer Versorgungsspannung
38
Kondensator

Claims (14)

  1. Tongenerator (10) mit wenigstens einer elektronischen Tonsignalquelle (12i), die einen die Tonfrequenz liefernden Modul (14) und einen die Tonlautstärke vorgebenden Modul (14) umfaßt und über eine die Ausgangssignale dieser beiden Module (14, 16) miteinander kombinierende Schaltung (18) mit einer einem Lautsprecher (20) zugeordneten Treiberschaltung (22) verbunden ist.
  2. Tongenerator nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Module (14, 16) durch einen Mikrocontroller (24) oder durch integrierte Peripheriebausteine eines solchen Mikrocontrollers (24) gebildet sind.
  3. Tongenerator nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Module (14, 16) jeweils einen Timer umfassen.
  4. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der die Tonfrequenz liefernde Modul (16) durch einen Multivibrator mit Timer gebildet ist.
  5. Tongenerator nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Timer (14, 16) durch entsprechende Module eines Mikrocontrollers (24) gebildet sind.
  6. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Tonlautstärke auf der Basis einer Pulsbreiten-Modulation einstellbar ist.
  7. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausgangssignale der beiden Module (14, 16) miteinander kombinierende Schaltung (18) eine Transistor/Dioden-Schaltung ist.
  8. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausgangssignale der beiden Module (14, 16) miteinander kombinierende Schaltung einen Transistor (26) umfaßt, dessen Versorgungsspannung über den die Tonlautstärke vorgebenden Modul geliefert wird und entsprechend variierbar ist und der über den die Tonfrequenz liefernden Modul (16) ansteuerbar ist.
  9. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der die Ausgangssignale der beiden Module miteinander kombinierenden Schaltung (18) über eine Diode (28) mit der Treiberschaltung (22) verbunden ist.
  10. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausgangssignale der beiden Module (14, 16) miteinander kombinierende Schaltung (18) eine Emitterschaltung umfaßt.
  11. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektronische Tonsignalquellen (12i) vorgesehen sind, deren Module vorzugsweise durch einen einzigen Mikrocontroller (24) gebildet sind.
  12. Tongenerator nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der die Ausgangssignale der jeweiligen Modulpaare (14, 16) miteinander kombinierenden Schaltungen (18) mit vorzugsweise einem einzigen Eingang der Treiberschaltung (22) verbunden sind.
  13. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (22) durch nur eine Transistorstufe gebildet ist.
  14. Tongenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (22) eine Emitterschaltung umfaßt.
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