JPH04326237A - Dtmf発生回路 - Google Patents

Dtmf発生回路

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JPH04326237A
JPH04326237A JP9574491A JP9574491A JPH04326237A JP H04326237 A JPH04326237 A JP H04326237A JP 9574491 A JP9574491 A JP 9574491A JP 9574491 A JP9574491 A JP 9574491A JP H04326237 A JPH04326237 A JP H04326237A
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功 高橋
Masahiko Mochizuki
雅彦 望月
Yoshimasa Arai
好将 新井
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電話のダイアルトーン
を発生するのに好適な、マイクロコンピュータの正弦波
補正回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、キーボードを有する電話機にお
いて、使用者が任意のキーを押すと、そのキー入力に応
じて、第1の周波数帯域(例えば697HZ〜941H
Z)の所定の正弦波と、第1の周波数帯域より高い第2
の周波数帯域(例えば1209〜1477HZ)の所定
の正弦波とを合成したダイアルトーンとしての合成波(
DTMF波)が、電話回線を介して交換機側に伝えられ
、この交換機側によって使用者が如何なるキーを操作し
たのかが検出される様になっている。ここで、図5に示
す様に、キーボード(1)は4行×3列で配列された計
12個のキーより構成され、前記4行には第1の周波数
帯域の4種類の正弦波R1,R2,R3,R4(例えば
697HZ,770HZ,852HZ,941HZ)が
各々割り当てられ、前記3列には第2の周波数帯域の3
種類の正弦波(例えば1209HZ,1336HZ,1
477HZ)が各々割り当てられ、即ち12個のキーに
は前記7種類の正弦波がマトリクス状に各々割り当てら
れている。例えば「1」のキーを操作すると、697H
Z及び1209HZの正弦波の合成波が電話回線を介し
て交換機側に伝えられる様になっているのである。
【0003】上記動作をマイクロコンピュータを用いて
処理する場合、該マイクロコンピュータ内部には、キー
入力に各々割り当てられた第1及び第2の周波数帯域の
正弦波を示すデータが記憶されたROMと、キーボード
(1)上のどのキーが操作されたのかを判別し、操作キ
ーに該当するROMのアドレスをアクセスする入力判別
回路と、ROMから読み出されたキー入力に応じた第1
及び第2の周波数帯域の正弦波を示すデータを加算演算
するALUと、ALUのデジタル加算結果をアナログ値
に変換するDAコンバータとが設けられており、DAコ
ンバータの変換結果として、キー入力に応じたダイアル
トーンが得られる様になっている。
【0004】ここで、前記ROMへの正弦波データの記
憶方法について、以下に説明する。図4は、キー入力に
応じた第1又は第2の周波数帯域の所定の正弦波の1周
期を示す図である。図4において、横軸は時間の流れを
示し、縦軸はレベルを示している。更に、破線は前記所
定の正弦波(アナログ値)を示し、この正弦波は1周期
において例えば14分割(サンプリング)され、各サン
プリング期間における正弦波の平均レベルを示したのが
実線の階段波である。この階段波の各サンプリング期間
の平均レベルが前記ROMの各アドレスに書き込まれる
のである。具体的には、各サンプリング期間において、
ゼロレベルを基準としてプラス方向及びマイナス方向に
各々32のレベルを取れる様に、即ち全レベルとして6
4レベルを取れる様に設定すると、各サンプリング期間
における正弦波の平均レベルは6ビットで表されること
になり、この6ビットデータが前記ROMの所定のアド
レスに書き込まれることになる。特に、図4の例では、
1つの正弦波の1周期分、即ち、全サンプリング期間の
平均レベルに対応する6ビットデータを前記ROMに書
き込ませるには、前記ROMの14個のアドレスを使用
することになる。こうして、前記ROMには、7種類の
正弦波を示すデジタルデータが書き込まれており、前記
ROMの読み出し出力からダイアルトーンが得られるの
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ROMには、
キー入力に応じた第1及び第2の周波数帯域の正弦波を
示す1周期分のデータが記憶されており、これらの1周
期分のROMデータを繰り返し読み出して加算し、その
後アナログ値に変換することによってダイアルトーンを
得ている。
【0006】ところで、電話回線に伝達すべきダイアル
トーンを構成する2種類の各正弦波の周期誤差は、交換
機側が要求する周期に対して、±1.5%以内と規格上
定められている。例えば、キーボード(1)上の「1」
のキーを操作した時に得られるべき第1の周波数帯域の
正弦波は、周波数が697HZ、周期が1.43msで
ある。この正弦波を示す1周期分のデータをROMに書
き込む場合、交換機側が要求する正弦波の周期に対して
DA変換後の正弦波の周期誤差を±0とするには、0.
01msのサンプリングを143回繰り返し、この結果
得られた143個のデータをROMに書き込まなければ
ならない。従って、1種類の正弦波を示す1周期分のデ
ータをROMに書き込むのに143アドレスもの膨大な
アドレス数を使用することになる。他のキー入力に応じ
て得られる正弦波データをROMに書き込む場合も同様
のことが言える。これより、ROM容量が極めて増大し
てコストアップを招き、更にROM内蔵マイクロコンピ
ュータにおいてはマイクロコンピュータ自体の大型化を
招く問題点があった。
【0007】そこで、本発明は、ROM容量を増大させ
ることなく、キー入力に応じて交換機側が要求する正弦
波の周期に対してDA変換後の連続する正弦波の平均周
期を確実に許容誤差範囲内とできる、マイクロコンピュ
ータの正弦波補正回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に成されたものであり、その特徴とするとこ
ろは、キー入力に応じて、第1の周波数帯域の所定の正
弦波と前記第1の周波数帯域より高い第2の周波数帯域
の所定の正弦波とを合成する際、前記第1及び第2の周
波数帯域の連続する正弦波の平均周期が、予め定められ
た誤差範囲内となる様に補正を行うマイクロコンピュー
タの正弦波補正回路であって、前記キー入力に応じて得
られる、前記第1及び第2の周波数帯域の連続する正弦
波の平均周期を前記誤差範囲内とすべく、前記キー入力
に各々割り当てられた前記第1及び第2の周波数帯域の
各正弦波を示すデータとして、1つ又は2以上の周期の
異なる正弦波を示すデータが記憶されたメモリ手段と、
前記キー入力が如何なる入力であるのかを判別し、前記
キー入力に応じた前記メモリ手段のアドレスをアクセス
する入力判別手段と、前記キー入力に応じて、前記メモ
リ手段から繰り返し読み出された前記第1及び第2の周
波数帯域の正弦波を示すデータを加算する演算手段と、
該演算手段によるデジタル加算結果をアナログ値に変換
し、前記キー入力に応じた前記第1及び第2の周波数帯
域の正弦波の合成波を得るためのDA変換手段と、を備
えた点である。
【0009】
【作用】本発明によれば、キー入力に応じて得られる、
第1及び第2の周波数帯域の連続する正弦波の平均周期
を誤差範囲内とすべく、前記キー入力に各々割り当てら
れた前記第1及び第2の周波数帯域の各正弦波を示すデ
ータとして、1つ又は2以上の周期の異なる正弦波を示
すデータをメモリ手段に記憶させた為、該メモリ手段の
容量が増大するのを防止できる。
【0010】
【実施例】本発明の詳細を図面に従って具体的に説明す
る。図1は本発明を説明するためのブロック図であり、
マイクロコンピュータ内部を示している。電話機のキー
ボード上におけるキー配置は、図5で先に述べた様に4
行×3列となっており、4行には各々第1の周波数帯域
の4種類の正弦波R1,R2,R3,R4が割り当てら
れ、また3列には各々第1の周波数帯域より高い第2の
周波数帯域の3種類の正弦波C1,C2,C3が割り当
てられており、これらの7種類の正弦波をマトリクス状
に配置することにより、12個の個々のキーに対して相
異なる2つの正弦波の組み合わせが対応付けられている
【0011】そこで、図1において、(2)はメモリ手
段としてのROMであり、該ROM(2)には、上記7
種類の正弦波を示すデジタルデータが書き込まれている
。具体的には図3を用いて説明する。図3は図5と同様
に、横軸は正弦波の時間の流れを示し、縦軸は正弦波の
レベルを示している。更に、破線は正弦波を示し、この
正弦波から各サンプリング期間毎に平均値を取ったのが
実線に示す階段波である。そして、各サンプリング期間
毎の正弦波の平均値を示すデータがROM(2)の各ア
ドレスに記憶されるのである。階段波のレベルはゼロレ
ベルを基準としてプラス方向に32レベル及びマイナス
方向に32レベル、即ち全レベルで64レベル取り得る
様に設定されているものとすると、階段波のレベルは6
ビットで表されることになる。つまり、ROM(2)の
各アドレスには、各サンプリング期間における階段波の
レベルを示す6ビットデータ(正弦波データ)が記憶さ
れる様になっているものとする。
【0012】図3は、「1」のキー入力に応じた第1の
周波数帯域の正弦波R1を示すデータをROM(2)に
書き込む場合の例である。先に述べた様に、正弦波R1
の周波数は697HZ、周期は1.43msである。後
述のDAコンバータから得られる正弦波R1の周期を、
交換機側が要求する周期と等しくするには、ROM(2
)に正弦波データを書き込むためのサンプリング期間を
0.01msとすれば容易であるが、これはROM(2
)の容量増大という支障を来す問題がある。そこで、正
弦波R1を示すデータをROM(2)に書き込む場合、
サンプリング期間を0.1msとし、連続する1.4m
s周期の2つの正弦波と1.5msの1つの正弦波とを
示すデータを、正弦波R1を示すデータとしてROM(
2)に予め書き込んでおけばよい。こうすることによっ
て、正弦波R1を示すデータをROM(2)に書き込む
のに要するアドレス数は43アドレス(=14×2+1
5)となって、従来(周期誤差を±0とするには143
アドレスが必要)に比べて十分少なくなり、また、RO
M(2)から読み出される連続した3周期分の正弦波の
平均周期は4.3/3=1.43msとなり、交換機側
が要求する正弦波の周期と等しくなる。この様子を示し
たのが図2である。 尚、交換機側は後述のDAコンバータから得られる正弦
波の1周期づつを検出するのではなく、連続する複数周
期の平均周期を検出する為、何ら支障はない。
【0013】同様にして、正弦波R2を示すデータをR
OM(2)に書き込む場合、正弦波R2の周波数は77
0HZ、周期は1.30msである。その為、サンプリ
ング期間を0.1msとし、1.3ms周期の1つの正
弦波を示す1周期分のデータを、正弦波R2を示すデー
タとしてROM(2)に書き込めばよい。こすることに
よって、正弦波R2を示すデータをROM(2)に書き
込むのに要するアドレス数は13アドレスとなり、又R
OM(2)から読み出される正弦波の周期は交換機側が
要求する正弦波の周期と一致する。
【0014】同様にして、正弦波R3を示すデータをR
OM(2)に書き込む場合、正弦波R3の周波数は85
2HZ、周期は1.17msである。そこで、サンプリ
ング期間は0.1msとし、連続する1.1ms周期の
1つの正弦波と1.2ms周期の2つの正弦波とを示す
データを、正弦波R3を示すデータとしてROM(2)
に書き込んでおけばよい。こうすることによって、正弦
波R3を示すデータをROM(2)に書き込むのに要す
るアドレス数は35アドレス(=11+12×2)とな
って、従来(周期誤差を±0とするには117アドレス
必要)に比べて十分少なくなり、また、ROM(2)か
ら読み出される連続した3周期分の正弦波の平均周期は
3.5/3=1.17msとなり、交換機側が要求する
正弦波の周期と等しくなる。
【0015】同様にして、正弦波R4を示すデータをR
OM(2)に書き込む場合、正弦波R4の周波数は94
1HZ、周期は1.06msである。そこで、サンプリ
ング期間は0.1msとし、連続する1.0ms周期の
1つの正弦波と1.1ms周期の1つの正弦波とを示す
データを、正弦波R4を示すデータとしてROM(2)
に書き込んでおけばよい。こうすることによって、正弦
波R4を示すデータをROM(2)に書き込むのに要す
るアドレス数は21アドレス(=10+11)となって
、従来(周期誤差を±0とするには106アドレス必要
)に比べて十分少なくなり、また、ROM(2)から読
み出される連続した2周期分の正弦波の平均周期は2.
1/2=1.05msとなり、交換機側が要求する正弦
波の周期に対して誤差は−1%即ち許容誤差範囲内とな
る。
【0016】次に、正弦波C1を示すデータをROM(
2)に書き込む場合、正弦波C1の周波数は1209H
Z、周期は0.827msである。そこで、サンプリン
グ期間は0.1msとし、連続する0.8ms周期の2
つの正弦波と0.9ms周期の1つの正弦波とを示すデ
ータを、正弦波C1を示すデータとしてROM(2)に
書き込んでおけばよい。こうすることによって、正弦波
C1を示すデータをROM(2)に書き込むのに要する
アドレス数は25アドレス(=8×2+9)となって、
従来(周期誤差を±0とするには、サンプリング期間を
0.001msとし、827アドレス必要)に比べて十
分少なくなり、また、ROM(2)から読み出される連
続した3周期分の正弦波の平均周期は2.5/3=0.
833msとなり、交換機側が要求する正弦波の周期に
対して誤差は+0.7%即ち許容誤差範囲内となる。
【0017】同様に、正弦波C2を示すデータをROM
(2)に書き込む場合、正弦波C2の周波数は1336
HZ、周期は0.749msである。そこで、サンプリ
ング期間は0.1msとし、連続する0.7ms周期の
1つの正弦波と0.8ms周期の1つの正弦波とを示す
データを、正弦波C2を示すデータとしてROM(2)
に書き込んでおけばよい。こうすることによって、正弦
波C2を示すデータをROM(2)に書き込むのに要す
るアドレス数は15アドレス(=7+8)となって、従
来(周期誤差を±0とするには、サンプリング期間を0
.001msとし、749アドレス必要)に比べて十分
少なくなり、また、ROM(2)から読み出される連続
した2周期分の正弦波の平均周期は1.5/2=0.7
5msとなり、交換機側が要求する正弦波の周期に対し
て誤差は+0.1%即ち許容誤差範囲内となる。
【0018】同様に、正弦波C3を示すデータをROM
(2)に書き込む場合、正弦波C3の周波数は1477
HZ、周期は0.677msである。そこで、サンプリ
ング期間は0.1msとし、連続する0.6ms周期の
1つの正弦波と0.7ms周期の3つの正弦波とを示す
データを、正弦波C4を示すデータとしてROM(2)
に書き込んでおけばよい。こうすることによって、正弦
波C4を示すデータをROM(2)に書き込むのに要す
るアドレス数は27アドレス(=6+7×3)となって
、従来(周期誤差を±0とするには、サンプリング期間
を0.001msとし、677アドレス必要)に比べて
十分少なくなり、また、ROM(2)から読み出される
連続した4周期分の正弦波の平均周期は2.7/4=0
.675msとなり、交換機側が要求する正弦波の周期
に対して誤差は−0.3%即ち許容誤差範囲内となる。
【0019】つまり、キー入力に応じた第1及び第2の
周波数帯域の正弦波を示すデータをROM(2)に書き
込む際、サンプリング期間を0.1msとして1周期分
の正弦波データをROM(2)に書き込んでも、後述の
DAコンバータから交換機側が要求する誤差範囲内の周
期の正弦波を得られない場合、複数の相異なる周期の連
続する正弦波データをキー入力に応じた正弦波データと
してROM(2)に書き込めばよい。こうすることによ
り、0.1msのサンプリング期間毎に、キー入力に対
応するROM(2)の各アドレスの内容を繰り返し読み
出し、DA変換後の連続する正弦波の平均周期を取れば
、この周期は確実に交換機側が要求する周期誤差範囲内
となる。
【0020】(3)は入力判別回路であり、キーボード
上におけるどのキーが操作されたのかを判別する。そし
て、この操作キーには、第1の周波数帯域の或る1つの
正弦波と第2の周波数帯域の或る1つの正弦波とが割り
付けられていることから、判別結果として入力判別回路
(3)からは、キー操作に応じて、第1の周波数帯域の
或る1つの正弦波データを記憶したROM(2)のアド
レスをアクセスするためのアドレスデータが出力された
後、第2の周波数帯域の或る1つの正弦波データを記憶
したROM(2)のアドレスをアクセスするためのアド
レスデータが出力されることになる。つまり、ROM(
2)において、第1の周波数帯域の正弦波データが記憶
されたアドレスがアクセスされて正弦波データが読み出
され、その後、第2の周波数帯域の正弦波データが記憶
された他のアドレスがアクセスされて正弦波データが読
み出されることになる。
【0021】(4)はレジスタ動作を行うRAMである
。 ここで、ROM(2)からは、第1及び第2の周波数帯
域の正弦波データを同時に読み出すことができない為、
キー操作に応じてROM(2)から最初に読み出された
第1の周波数帯域の正弦波データを一時的にどこかに保
存しておかなければならない。そこで、ROM(2)か
ら第2の周波数帯域の正弦波データが読み出されるまで
の間、RAM(4)に、第1の周波数帯域の正弦波デー
タは一時保存される。
【0022】(5)は演算手段としてのALUであり、
RAM(4)に一時保存されている第1の周波数帯域の
正弦波データと、ROM(2)から読み出された第2の
周波数帯域の正弦波データと、の加算演算を行う。(6
)は前述したDAコンバータであり、ALU(5)の加
算結果をアナログ値に変換する。つまり、キー入力に応
じた第1及び第2の周波数帯域の正弦波を合成したダイ
アルトーンが得られ、電話回線を介して交換機側に伝達
されることになる。
【0023】以上より、キー入力に応じた第1及び第2
の周波数帯域の正弦波を示すデータをROM(2)に書
き込む際、サンプリング期間を長くして(例えば0.1
ms)1周期分の正弦波データをROM(2)に書き込
んでも、DAコンバータ(6)から交換機側が要求する
誤差範囲内の周期のダイアルトーンを得られない場合、
複数の相異なる周期の連続する正弦波データをキー入力
に応じた正弦波データとしてROM(2)に書き込めば
よい。こうすることにより、前記サンプリング期間毎に
、キー入力に対応するROM(2)の各アドレスの内容
を繰り返し読み出し、DA変換後の連続する正弦波の平
均周期を取れば、この周期は確実に交換機側が要求する
周期誤差範囲内となる。従って、交換機側が要求するキ
ー入力に応じた正弦波の周期誤差を満足するのに、RO
M(2)に正弦波データを書き込むためのサンプリング
期間を短くする必要がなく、これよりROM(2)の正
弦波データ書き込み用のアドレス数が減り(従来は26
32アドレス必要であったが、本実施例によって179
アドレスと大幅に削減できる)、ROM(2)容量の増
大を防止できる。 更に、サンプリング期間が0.1msと長くROM(2
)の正弦波データの読み出し速度が遅くてもよい為、ダ
イアルトーンの発生をソフトウェアで十分に対応できる
ことになる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、キー入力に応じた第1
及び第2の周波数帯域の正弦波を示すデータをメモリ手
段に書き込む際、サンプリング期間を長くして(例えば
0.1ms)1周期分の正弦波データをメモリ手段に書
き込んでも、DA変換手段から交換機側が要求する誤差
範囲内の周期のダイアルトーンを得られない場合、複数
の相異なる周期の連続する正弦波データをキー入力に応
じた正弦波データとしてメモリ手段に書き込めばよい。 こうすることにより、前記サンプリング期間毎に、キー
入力に対応するメモリ手段の各アドレスの内容を繰り返
し読み出し、DA変換後の連続する正弦波の平均周期を
取れば、この周期は確実に交換機側が要求する周期誤差
範囲内となる。従って、交換機側が要求するキー入力に
応じた正弦波の周期誤差を満足するのに、メモリ手段に
正弦波データを書き込むためのサンプリング期間を短く
する必要がなく、これよりメモリ手段の正弦波データ書
き込み用のアドレス数が従来に比べて大幅に減り、メモ
リ手段の容量の増大を防止できる。更に、サンプリング
期間が長くメモリ手段の正弦波データの読み出し速度が
遅い為、ダイアルトーンを発生するのに、複雑なハード
ウェアを設けることなくソフトウェアで十分に対応でき
る等の利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示すブロック図である。
【図2】本発明によって得られる結果を示す図である。
【図3】本発明に用いられる連続する階段波を示す図で
ある。
【図4】一般に用いられる階段波を示す図である。
【図5】電話機のキーボードを示す図である。
【符号の説明】
(2)  ROM (3)  入力判別回路 (5)  ALU (6)  DAコンバータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  キー入力に応じて、第1の周波数帯域
    の所定の正弦波と前記第1の周波数帯域より高い第2の
    周波数帯域の所定の正弦波とを合成する際、前記第1及
    び第2の周波数帯域の連続する正弦波の平均周期が、予
    め定められた誤差範囲内となる様に補正を行うマイクロ
    コンピュータの正弦波補正回路であって、前記キー入力
    に応じて得られる、前記第1及び第2の周波数帯域の連
    続する正弦波の平均周期を前記誤差範囲内とすべく、前
    記キー入力に各々割り当てられた前記第1及び第2の周
    波数帯域の各正弦波を示すデータとして、1つ又は2以
    上の周期の異なる正弦波を示すデータが記憶されたメモ
    リ手段と、前記キー入力が如何なる入力であるのかを判
    別し、前記キー入力に応じた前記メモリ手段のアドレス
    をアクセスする入力判別手段と、前記キー入力に応じて
    、前記メモリ手段から繰り返し読み出された前記第1及
    び第2の周波数帯域の正弦波を示すデータを加算する演
    算手段と、該演算手段によるデジタル加算結果をアナロ
    グ値に変換し、前記キー入力に応じた前記第1及び第2
    の周波数帯域の正弦波の合成波を得るためのDA変換手
    段と、を備えたことを特徴とするマイクロコンピュータ
    の正弦波補正回路。
  2. 【請求項2】  前記キー入力は、電話のダイアルトー
    ンを発生するための入力であることを特徴とする請求項
    1記載のマイクロコンピュータの正弦波補正回路。
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JPS61166252A (ja) * 1984-12-14 1986-07-26 Fujitsu Ltd タツチト−ン発生方式

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JPS5422707A (en) * 1977-07-21 1979-02-20 Nec Corp Digital 2-frequency audible signal sound generator circuit
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JP2806490B2 (ja) 1998-09-30

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