JPH0359396B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はメロデイー演奏機能を有する電子式
時計に関する。

近年、電子式時計の多機能化が進み、通常の計
時（時刻および曜日）機能の他に、クロノグラ
フ、アラーム、デユアルタイムなどの機能を備え
たものが販売されている。このような電子式時計
にあつては、アラームの報時音として分周信号を
利用した電子音が用いられてきたが、最近になつ
てアラームの報時をメロデイー演奏によつて行な
うものも整品化されている。このようなメロデイ
ー演奏機能を有する電子式時計は、通常の計時回
路の他に、メロデイーの音階・音長信号をそれぞ
れ発生する音階分周器、音長分周器、メロデイー
音のアドレスを数えるアドレスカウンタ、電気信
号を音響信号に変換する変換器を備えている。最
近になつて、楽器演奏に似た効果を持たせるため
に、メロデイー音にエンベロープ特性を付加する
ものも整品化されてきた。これは、波形ピークの
包絡線が、第１図に示すように音の立上り
（Attack）ａ、定常状態（Sustain）ｓ、持続特
性（release）ｒからなるものである。このエン
ベロープ特性を実現させる方法としては、メロデ
イー出力の電位をCRの時定数を用いてコントロ
ールする方法が用いられている。しかしながらこ
の方法では、音長によらず持続特性が一律となつ
てしまう不具合を生じていた。たとえば、32分音
符や16分音符のような短音が続いた場合には、十
分に減衰せず、音の区切りが不明瞭になつてしま
う。また全音符などでは、逆に音の途中で減衰し
きつてしまうなどの不都合を生じてしまう。さら
に、Ｃ、Ｒのばらつきに伴なつて持続特性のばら
つきを生じる欠点もあつた。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、メロデイの音
長に対応する最適なエンベロープ特性を得ること
ができ、なめらかですばらしいメロデイーの演奏
を可能とする電子式時計を提供することにある。

以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

第２図において、１１は計時用基準信号を発す
る発振回路。１２は分周回路で、発振回路１１か
ら発せられる計時用基準信号を分周することによ
り計時用クロツク信号を発するものである。１３
は計時カウンタで、分周回路１２から発せられる
計時用クロツク信号を秒、分、時などの各時刻単
位に合わせて分周カウントするものである。そし
てこの計時カウンタ１３のカウント内容つまり計
時データは表示部１４で表示される。この表示部
１４は、デコーダ、表示切換回路および表示ドラ
イバなどを有する表示コントロール回路１４ａ、
液晶などをセグメント構成した表示器１４ｂから
成つている。

また、１５はスイツチ入力コントロール回路
で、キーボード部（図示していない）のスイツチ
入力に応じて上記計時カウンタ１３における計時
データの修正指令、上記表示コントロール回路１
４ａに対する表示モードの切替指令、後述するア
ラームメモリ１６に対する時刻設定指令を発する
とともに、アラーム音の制御などを行なうもので
ある。１６はアラーム時刻を記憶するアラームメ
モリである。ここで、アラームメモリ１６内の時
刻データは、アラーム音を鳴らすためのものであ
ることは勿論、スイツチ入力コントロール回路１
５の指令に応じて表示部１４で適宜表示されるよ
うになつており、たとえば新たなアラーム時刻を
設定するに際しての補助時刻データともなるもの
である。１７は比較回路で、上記計時カウンタ１
３内の計時データとアラームメモリ１６内の時刻
データとを比較し、両データが一致したとき時刻
報知指令信号を発するものである。

一方、２０はメロデイー回路で、メロデイーメ
モリ３０、アドレス回路４０、符長回路５０、音
階デイバイダ６０、エンベロープコントロール回
路７０などから成り、このうちアドレス回路４
０、符長回路５０および音階デイバイダ６０は上
記スイツチ入力コントロール回路１５から時刻報
知指令が与えられることにより動作可能状態とな
り、この状態のときに上記比較回路１７から時刻
報知指令信号が供給されることにより動作開始と
なる。しかして、上記メロデイーメモリ３０は、
メロデイーを表わす各種音符情報を記憶している
ものである。このメロデイーメモリ３０内の各種
音符情報は、アドレス回路４０のアドレス指定に
よつて順次読出され、符長回路５０および音階デ
イバイダ６０へそれぞれ供給される。符長回路５
０は、前記分周回路１２から供給されるクロツク
信号をメロデイーメモリ３０から読出される音符
情報に含まれている符長情報に対応して計数し、
つまり符長時間を計時し、この符長時間が経過す
るごとに上記アドレス回路４０にアドレス歩進指
令を送出するとともに、計時した符長時間を複数
のステツプに分割するものである。音階デイバイ
ダ６０は、発振回路１１から供給される計時用基
準信号をメロデイーメモリ３０から読出される音
符情報に含まれている音高情報に応じた分周比を
もつて分周し、音高に対応する所定周波数の信号
を音階用周波数信号として出力するものである。
エンベロープコントロール回路７０は、上記音階
デイバイダの出力に対応し且つ上記符長回路の分
割ステツプごとに順次レベル変化する信号をスピ
ーカ駆動用信号としてスピーカ回路８０へ供給す
るものである。

第３図は上記符長回路５０、エンベロープコン
トロール回路７０およびスピーカ回路８０を詳細
に示すものである。まず、符長回路５０は、符長
デコーダ５１、符長カウンタ５２、分周回路５３
から成る。符長デコーダ５１は、前記メロデイー
メモリ３０から供給される符長情報に応じた数値
を符長カウンタ５２にプリセツトするものであ
る。符長カウンタ５２は、前記分周回路１２から
供給されるクロツク信号Ａによつてプリセツト値
をダウンカウントし、カウント値が“０”になる
と出力端φ₀から論理“１”信号を出力するもの
である。この場合、符長カウンタ５２のカウント
内容が“０”になるとその符長カウンタ５２は直
ちにプリセツトされ、再びカウント動作が開始さ
れる。こうして、符長カウンタ５２のカウント動
作が８回繰返されたとき、１つの音符の符長時間
が計時されたことになる。すなわち、符長カウン
タ５２に対するプリセツト値は、クロツク信号Ａ
の周期と音符の実際の符長時間とを考慮して予め
設定されたものである。さらに、分周回路５３
は、バイナリカウンタ５３ａ，５３ｂ，５３ｃに
よつて符長カウンタ５２の出力を８分周（符長時
間を８ステツプに分割）するものである。なお、
カウンタ５３ｃの出力Ｄは前記アドレス回路４０
へ供給され、８ステツプの分割が終了したとき、
アドレス歩進指令となる。また、信号Ｂは、前記
スイツチ入力コントロール回路１５および比較回
路１７から供給される起動指令信号である。ここ
で、第４図は符長カウンタ５２の出力および分周
回路５３におけるカウンタ５３ａ，５３ｂ，５３
ｃの出力を示すタイムチヤートである。

エンベロープコントロール回路７０は、上記符
長回路５０における分周回路５３の出力を反転す
るインバータ回路７１ａ，７１ｂ，７１ｃ、この
インバータ回路７１ａ，７１ｂ，７１ｃの出力お
よび前記音階デイバイダ６０からの音階用周波数
信号Ｃが供給されるナンド回路７２ａ，７２ｂ，
７２ｃ、１：２：４の度合で互いに異なる増幅度
（電流駆動能力）を有し且つ上記ナンド回路７２
ａ，７２ｂ，７２ｃの出力にそれぞれ応動するト
ランジスタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃ、上記ナンド
回路７２ａ，７２ｂ，７２ｃの出力が供給される
アンド回路７４、およびこのアンド回路７４の出
力に応動するオフレベル設定用トランジスタ７５
から成る。こうして、符長回路５０の分割ステツ
プごとに音階用周波数信号Ｃがトランジスタ７３
ａ，７３ｂ，７３ｃに選択的に供給され、そのト
ランジスタ７３ａ，７３ｂ，７３ｃが適宜にオ
ン、オフ動作する。そして、トランジスタ７３
ａ，７３ｂ，７３ｃの動作によつて音階用周波数
信号Ｃと同じ周波数を有し且つ分割ステツプごと
に順次レベル低下する信号がスピーカ駆動用信号
Ｅとしてスピーカ回路８０へ供給される。この場
合、音階用周波数信号Ｃは高レベルと低レベルと
を順次繰返すものであるが、この音階用周波数信
号Ｃが低レベルになつたとき、アンド回路７４の
出力が論理“１”信号となつてトランジスタ７５
がオンし、スピーカ駆動用信号ＥはV_ssレベルに
設定される。ここで、第５図ａ，ｂはスピーカ駆
動用信号Ｅのエンベロープ特性を示すものであ
る。すなわち、第５図ａは16分音符、８分音符、
４分音符が連続する場合、第５図ｂは２分音符が
連続する場合であり、短音でも音の区切りが明瞭
となり、長音でも音が途切れない。なお、実際の
スピーカ駆動用信号Ｅは、上記波形に音階用周波
数信号Ｃが重畳されたものである。

スピーカ回路８０は、エンベロープコントロー
ル回路７０からのスピーカ駆動用信号Ｅに応動す
るトランジスタ８１、発音器いわゆるスピーカ８
２、およびノイズ除去用のダイオード８３から成
り、トランジスタ８１とスピーカ８２のボイスコ
イルとの直列回路にはスピーカ駆動用の直流電圧
（V_dd−V_ss）が印加される。こうして、スピーカ
駆動用信号Ｅの周波数およびレベルに対応する電
流がスピーカ８２のボイスコイルに流れ、そのス
ピーカ８２から所定の音高および音圧を有する音
響が発せられる。

したがつて、いまアラーム時刻になると、メロ
デイーメモリ３０から音符情報が読出され、それ
が符長回路５０および音階デイバイダ６０へ供給
される。しかして、符長回路５０では、音符情報
に含まれている符長情報に基づいて符長時間を計
時するとともに、その符長時間を８ステツプに分
割する。一方、音階デイバイダ６０では、音符情
報に含まれている音高情報に基づいて発振回路１
１からの計時用基準信号を分周し、音高に対応す
る周波数の信号を出力する。こうして、エンベロ
ープコントロール回路７０から音高に対応する周
波数を有し、且つ分解ステツプごとに順次レベル
低下するスピーカ駆動用信号Ｅが出力され、この
スピーカ駆動用信号Ｅによつて上記読出された音
符情報に対応する音響がスピーカ８２から発せら
れる。そして、符長回路５０で１つの符長時間が
経過するごとにメロデイーメモリ３０から各種音
符情報が順次読出され、この各種音符情報によつ
てスピーカ８２からメロデイーが発せられる。

このように、メロデイーの音長に対応する最適
なエンベロープ特性を得ることができるので、従
来のように音の区切りが不明瞭になつたり、音が
途切れてしまうなどの不都合を生じることがな
く、なめらかですばらしいメロデイーの演奏が可
能となる。しかも、Ｃ、Ｒ部品による時定数を用
いないので、部品の特性のばらつきに伴なうエン
ベロープ特性のばらつきを回避することができ
る。

なお、上記実施例では、符長回路５０における
符長時間の分割を８ステツプとしているが、その
分割ステツプ数に限定はない。また、エンベロー
プコントロール回路７０において、スピーカ駆動
用信号のレベル変化を電流の変化としているが、
電圧の変化としてもよい。さらに、エンベロープ
特性を符長情報に基づいてコントロールするよう
にしたが、音高情報に基づいてコントロールした
り、エンベロープをコントロールするための専用
の情報をメモリに記憶しておき、このメモリに対
するアドレス指定によつて読出される情報に基づ
いてエンベロープ特性をコントロールすることも
可能である。その他、この発明は上記実施例に限
定されるものではなく、種々変形実施可能なこと
は勿論である。

以上述べたようにこの発明によれば、上記した
ように構成することにより、メモリから読出され
る音符情報の符長情報に基づいて符長時間を計時
し、この符長時間ごとに上記メモリから音符情報
を順次読出すとともに、その符長時間を複数のス
テツプに分割し、さらにメモリから読出される音
符情報の音高情報に対応する周波数信号を上記分
割ステツプごとに順次レベル変化させ、このレベ
ル変化する周波数信号によつて発音器を駆動する
ようにしたので、メロデイーの音長に対応する最
適なエンベロープを得ることができ、なめらかで
すばらしいメロデイーの演奏を可能とする電子式
時計を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンベロープの特性を示す波形図、第
２図はこの発明の一実施例を示す全体的な構成
図、第３図は第２図の主要部分を詳細に示す構成
図、第４図は第３図における符長カウンタおよび
バイナリカウンタの出力を示すタイムチヤート、
第５図ａ，ｂは同実施例のエンベロープ特性を示
す波形図である。 １１……発振回路、１２……分周回路、１３…
…計時カウンタ、１４……表示部、２０……メロ
デイー回路、３０……メモリ（メロデイーメモ
リ）、５０……符長回路、６０……音階デイバイ
ダ、７０……エンベロープコントロール回路、８
０……スピーカ回路、８２……発音器（スピー
カ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発振回路と、 この発振回路から発せられる時計用基準信号を
   分周することにより計時用クロツク信号を発する
   分周回路と、 この分周回路から発せられる計時用クロツク信
   号をカウントする計時カウンタと、 この計時カウンタのカウント内容を表示する表
   示部と、 メロデイーを表わす各種音符情報を記憶したメ
   モリと、 このメモリから読出される音符情報に含まれる
   符長情報に応じた周期のクロツク信号を発生し、
   このクロツク信号をカウントしてステツプ信号を
   出力するとともに、次の音符情報の読出しタイミ
   ング信号を出力する符長回路と、 この符長回路から出力されるタイミング信号に
   応じて前記メモリから音符情報を順次読出す手段
   と、 前記メモリから読出される音符情報に含まれる
   音高情報に基づいて所定周波数の音階用周波数信
   号を出力する音階デバイダと、 所定の電流駆動能力比を持つた複数のトランジ
   スタを有し、これらのトランジスタがそれぞれ前
   記符長回路から出力される前記ステツプ信号と前
   記音階デバイダから出力される音階用周波数信号
   とに基づいて導通制御されることにより、前記ス
   テツプ信号ごとに順次レベル変化する信号を出力
   するエンベロープコントロール回路と、 このエンベロープコントロール回路の出力信号
   により駆動される発音器と、 を具備したことを特徴とする電子式時計。