JPH0754429B2 - 電子ト−ン・ゼネレ−タ - Google Patents

電子ト−ン・ゼネレ−タ

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JPH0754429B2
JPH0754429B2 JP62137582A JP13758287A JPH0754429B2 JP H0754429 B2 JPH0754429 B2 JP H0754429B2 JP 62137582 A JP62137582 A JP 62137582A JP 13758287 A JP13758287 A JP 13758287A JP H0754429 B2 JPH0754429 B2 JP H0754429B2
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JP
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tone
network
transistor
circuit
tone signal
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シュー−ダー・リン
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、トーン・ゼネレータに関し、特に音楽の合成
のためのトーン・ゼネレータに関する。
〔従来の技術および解決使用とする問題点〕
電子トーン・ゼネレータの設計において、抵抗/コンデ
ンサ回路または回路網(RC回路網)を用いてトーン信号
を振幅変調することはかなり一般的な慣例となってい
る。コンデンサの抵抗を介する迅速な充電およびコンデ
ンサのその後の放電は、楽器により生じる楽音と類似す
る減衰する電圧波形を生じる。
1981年6月16日発光のM.Gotoの米国特許第4,273,019号
「電子トーン・ゼネレータ」および1985年10月8日発行
のT.Samoの同第4,545,279号「電子楽音ゼネレータ」
は、楽音の波形を整形するRC回路網を用いるトーン・ゼ
ネレータを開示している。
理論的には、前掲の米国特許に開示されたトーン・ゼネ
レータにおけるこのRC回路網により生じる波形は、コン
デンサおよび抵抗の値の適正な選択、および回路網に加
えられる電圧の値および持続期間の制御によって予め定
めることができる。しかし、実際には、コンデンサの放
電率は、RC回路網の出力が加えられる電子音響出力装置
およびその増幅器の如き回路構成素子のインピーダンス
によって影響を受ける。他のこれらの構成素子のインピ
ーダンスが高く維持されなければ、コンデンサからこれ
らの他の素子を介する漏れがRC回路網によって生じるこ
とを意図される波形を変化させる。このため、意図され
たものと異なる音を発生する結果となる。
過去においては、例えば増幅器として1対のダーリント
ン・トランジスタを使用することにより高いインピーダ
ンスを生じるように、出力部分即ち電子音響装置および
その増幅器を設計して製造することが慣例であった。こ
うすることの短所は、これがゼネレータ回路のコストを
増大させること、および比較的高い作動電圧の使用を必
要とすることである。
コンデンサの漏れから生じる波形の歪みの問題は、電子
音響装置により出されるトーンの音量を制御するための
回路に可変抵抗を有するトーン・ゼネレータの場合に一
層厳しいこととなる。明らかなように、可変抵抗はRC回
路網に対する負荷のインピーダンスを変化させ、これが
RC回路網からの波形信号に悪影響を及ぼすのである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、トーン・ゼネレータのRC回路網を電子音響出
力装置およびその関連する構成素子から分離するもので
ある。分離措置は、主として、ゲートがRC回路網の出力
側に接続されたMOSトランジスタによって行なわれる。M
OSトランジスタからの電流出力は、RC回路網からの電圧
出力と略々同じ波形を呈する。この電流出力は、RC回路
網をゼネレータ回路の残りの負荷部分から更に分離する
電流ミラー回路として接続された1対のMOSトランジス
タを介して送られることが望ましい。
RC回路網が回路の残部から有効に分離されると、このRC
回路網の性能に影響を及ぼすことなく異なる場所におい
て可変抵抗を使用することを含む多岐にわたる音量制御
の手法を用いることが可能となる。更に別の実施態様に
おいては、トーン信号入力に対して多数のトランジスタ
を使用することで、楽音の各音の音量をプログラムする
ことを可能にする。
本発明については、図面に関して以下に更に詳細に記述
する。
〔実施例〕
特に第1図においては、図示した回路によるトーン生成
の開始は、ターミナルRINにリズム信号を付加すること
により行なわれる。第2図にAで示される波形を持ち得
るこの信号は、PチャンネルのMOSFET11のゲートに対し
て送られる。第1図の記号Aは第2図の波形Aを有する
信号の場所を識別することに注意されたい。第1図およ
び第2図に現われる他の記号は、同様な情報を伝達す
る。
MOSFET11の機能は、トーンの開始をトリガーすることで
ある。このMOSFETは、コンデンサ12および抵抗13と直列
に電圧ソースVDDと接続されている。コンデンサ12およ
び抵抗13は並列関係にあり、接地される第2の電圧ソー
スVSSと接続されている。トランジスタ11、コンデンサ1
2および抵抗13は、参照番号14で全体的に示されるRC回
路網を構成する。トランジスタ11のゲートが低い電圧パ
ルス(第2図の波形A)を受けると、このトランジスタ
はオンの状態となり、コンデンサ12をVDDと短期間接続
してこのコンデンサを急速に充電する。トランジスタ11
のゲートがより高い電圧レベルに戻されると、このトラ
ンジスタはオフとなり、コンデンサ12の電荷は抵抗13を
介して電圧ソースVSSへ徐々にリークする。
本発明において用いられるRC回路網14はまた、抵抗13と
直列に接続されたダイオード接続NチャネルMOSFET15を
含む。トランジスタ15は、コンデンサ12の放電を制限し
てRC回路網14からの出力電圧をVSSより高いあるレベル
に確保する。トランジスタ15のゲートに印加された電圧
がこのトランジスタの閾値電圧VTNに達すると、このト
ランジスタはオフの状態となってコンデンサ12のこれ以
上の放電を阻止する。
RC回路網14から回路の点Bに結果として生じる電圧波形
は、第2図の波形Bとして現われる。波形Bは、コンデ
ンサ12が充電されつつある間のアタック部における急速
に増大する電圧、とコンデンサ12が抵抗13を介して放電
しつつある間の指数的な減衰部を生じることを特徴とす
る。波形Bの電圧は、トランジスタ15のVTNに減少する
に過ぎない。
RC回路網14からの電圧波形Bは、楽器が生じる楽音の振
幅の包絡線を厳密に近似する。また、RC回路網からのこ
の出力は、従来技術のトーン・ゼネレータにおいて行な
われたように、トーン信号を振幅変調して楽音を合成す
るため用いられる。しかし、従来技術のトーン・ゼネレ
ータとは異なり、本発明のRC回路網の出力信号は、電子
音響出力装置を直接駆動するためには使用されず、この
装置から中間の回路により分離されている。
この分離装置即ち回路は、ゲートがRC回路網14の出力側
と接続されたNチャネルのソース・フォロワMOSFET16を
含む。トランジスタ16は、そのソースが抵抗17を介して
VSSと接続されている。トランジスタ16と抵抗17は共
に、RC回路網14からそのゲートに対して印加される電圧
波形Bに関してレベル・シフト兼ソース・フォロワとし
て作用する。波形Bの形状におけるダウン・シフト電圧
波形Cは、トランジスタ16のソースにおいて生成され
る。トランジスタ16を流れるその結果の電流は波形Dと
して示される電流である。この電流は、第1図の回路の
点Dに現われ、電圧ソースVDDと接続される別のダイオ
ード接続PチャネルMOSFET18に流れる。
波形Dに対応しかつトランジスタ18を流れる電流は、別
のPチャネルMOSFET19において同様な電流を生じる。ト
ランジスタ18、19はVDDに対して並列に接続され、その
ゲートはトランジスタ19を流れる電流がトランジスタ18
を流れる電流と比例する電流ミラーを形成するよう接続
されている。従って、トランジスタ19における電流は、
第2図においてDで示される波形と同じ波形である。換
言すれば、この波形はRC回路網14の出力と同じアタック
特性および減衰特性を有する。
トランジスタ19の電流の波形Dを用いて、別のPチャネ
ルMOSFET20に流れる電流に誘起されるトーン信号を振幅
変調する。トランジスタ20のゲートは、トーン入力TIN
と接続され、生成される楽音の周波数と対応する電圧波
形Eを受取る。トランジスタ20はこの周波数で急速にオ
ン/オフ状態に切換えられ、その結果直列接続されたト
ランジスタ19、20の組合せ制御下でこれに流れる電流が
第2図のFで示される振幅変調された波形をとることに
なる。トーン信号をTINへ与えるメモリーは、異なる楽
音の異なる周波数のトーン信号を生じてメロディを生じ
るようにプログラムされる。
トランジスタ19、20を通る電気回路は、VSSとの接続に
より完成され、可変タップ抵抗21を含むことができる。
抵抗21の調整により、増幅器23を通ってスピーカ22の如
き電子音響出力装置に対して与えられる電流の量を制御
する。スピーカ22に対する他の接続はVDDに対するもの
である。構成は、抵抗21がスピーカ22の音響出力に対す
る音量制御装置として作用する如きものである。
スピーカ22および増幅器23のインピーダンス、および可
変抵抗21により与えられる可変インピーダンスはRC回路
網14の充放電特性に何の影響も及ぼさないことを特に知
るべきである。このRC回路網は、トランジスタ16および
電流ミラー・トランジスタ18、19によって、抵抗21、ス
ピーカ22および増幅器23により生じるどんな負荷からも
完全かつ有効に分離されている。これは、従来技術に勝
る本発明の主な明確な特徴の一つである。
第3図および第4図は、本発明を実施するための他のモ
ードを示している。これら図面においては、第1図に関
して上に述べた構成素子と構造および機能において同じ
である回路構成素子が第1図において用いた同じ参照番
号で識別される。これら構成素子の作用については、先
の記述を参照することができる。
第3図に示される回路は、第1図の回路と唯2つの点に
おいて異なっている。第1に、音量制御装置がトランジ
スタ16と関連する可変抵抗24である。調整用抵抗24は、
ゼネレータの出力部分に流れる電流、従ってスピーカ22
からの音量を変化させる。
第3図の回路と第1図の回路との間の第2の相違は、ス
ピーカ22とのエミッタ回路において増幅器として簡単な
バイポーラ・トランジスタ25を使用することにある。こ
のようなトランジスタは、もしスピーカ22に対してコレ
クタ回路に接続されても、同様に機能し得る。このよう
な回路のいずれにおいても、バイポーラ・トランジスタ
は低いインピーダンスを提供するに過ぎない。従来技術
の回路においては、このことは低インピーダンスから生
じるRC回路網におけるドレインの故に受入れられないで
あろう。しかし、本発明の分離装置によれば、負荷イン
ピーダンスはRC回路網の作用において何の結果も生じな
い。
第4図に示される回路は、音響出力の音量を楽音毎にプ
ログラムして変化させる点において第1図に示した回路
とは異なる。これは、多くのトーン入力トランジスタの
使用によって行なわれる。第4図の回路は第2のトーン
入力T′INと接続された第2のトーン入力PチャネルMO
SFET26を有することが判るであろう。トランジスタ26
は、トーン入力トランジスタ20と並列をなし、また電流
ミラー・トランジスタ19と並列の別の電流ミラー・トラ
ンジスタ27と直列をなす。1つのトーン入力トランジス
タ、例えば20はある特定の振幅のトーン信号を入力する
ため使用することができ、他のトランジスタ26は異なる
振幅のトーン信号を入力するため使用することができ
る。別の入力トランジスタを、他の振幅の信号を与える
ように同様に接続することができる。トーン・ゼネレー
タを実現した集積回路のメモリーに対し、特性トーン入
力およびそのプログラムされた振幅を選択するための情
報がプログラムされている。スピーカ22からの音響信号
の音量がこれに対して与えられる信号の振幅によって決
定されるため,これにより音量を楽音毎に制御する。
第1図,第3図および第4図の3つの全ての回路におい
て生じる波形が実質的に同じであることが判るであろ
う。従って、第2図に示される波形は3つの全ての回路
に対して妥当する。
本発明の改善されたトーン・ゼネレータは、回路の残部
からRC回路網を分離することにより更に別の望ましい作
動特性を呈することが観察されよう。この改善されたト
ーン・ゼネレータにおいては、1つの楽音の音量もしく
は持続期間のいずれも後に続く楽音の音量に影響を及ぼ
すことがない。従来技術のゼネレータにおいては、ある
新たなリズムの開始時にRC回路網のコンデンサに残る蓄
積電荷が後に続く楽音に対し充電された全電圧に影響を
及ぼし、このため後の音の音量に影響を及ぼすのであ
る。このような効果は、本発明の分離装置を用いて除去
される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施した電子トーン・ゼネレータの回
路図、第2図は第1図の回路と関連する波形を示すグラ
フ、第3図は本発明を実施するための別のモードを示す
回路図、および第4図は本発明を実施するための更に別
のモードを示す別の回路図である。 11……PチャネルのMOSFET、12……コンデンサ、13……
抵抗、14……RC回路網、15……ダイオード接続Nチャネ
ルMOSFET、16……Nチャネルのソース・フォロワMOSFE
T、17……抵抗、18……ダイオード接続PチャネルMOSFE
T、19、20……PチャネルMOSFET、21……可変タップ抵
抗、22……スピーカ、23……増幅器、24……可変抵抗、
25……バイポーラ・トランジスタ、26、27……Pチャネ
ルMOSFET。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】RC回路網に含まれるコンデンサ(12)の充
    電および放電によって発生されるエンベロープ信号を用
    いてトーン信号を振幅変調し、かつ該変調されたトーン
    信号が電子音響出力装置(22)に供給されて可聴音に変
    換され出力される電子的トーン・ゼネレータにおいて、 前記RC回路網を後段の回路手段から分離する手段であっ
    て、前記RC回路網からの前記エンベロープ信号がゲート
    に供給される分離用トランジスタを含む分離手段(16、
    17)と、 前記分離用トランジスタの出力に接続され、エンベロー
    プ信号に比例する異なる複数の電流を出力する電流ミラ
    ー回路(18、19、27)と、 前記トーン信号及び電流ミラー回路からの電流が供給さ
    れるトーン信号入力手段であって、選択的にトーン信号
    を受け取る制御端子を有して、該トーン信号を受け取っ
    ている期間中でオン時に前記電流ミラー回路からの前記
    電流を通過させて、前記電子音響出力装置に異なるレベ
    ルの振幅変調されたトーン信号を供給する複数のスイッ
    チング・トランジスタを含んでいるトーン信号入力手段
    (20、21、26)と を備えていることを特徴とするトーン・ゼネレータ。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のトーン・ゼネ
    レータにおいて、前記RC回路網中に、前記コンデンサの
    放電を制限するためのトランジスタ(15)を備えている
    ことを特徴とするトーン・ゼネレータ。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1又は2項記載のトーン
    ・ゼネレータにおいて、前記トーン信号入力手段は、複
    数の前記スイッチング・トランジスタと前記電子音響出
    力装置との間に可変抵抗素子(21)を備えていることを
    特徴とするトーン・ゼネレータ。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1、2又は3項記載のト
    ーン・ゼネレータにおいて、前記分離手段は、前記分離
    用トランジスタに直列に抵抗素子(17)を備えているこ
    とを特徴とするトーン・ゼネレータ。
JP62137582A 1987-03-30 1987-05-30 電子ト−ン・ゼネレ−タ Expired - Lifetime JPH0754429B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US3189387A 1987-03-30 1987-03-30
US31893 1987-03-30

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Publication Number Publication Date
JPH01105299A JPH01105299A (ja) 1989-04-21
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5030446A (ja) * 1973-04-02 1975-03-26
JPS55137595A (en) * 1979-04-13 1980-10-27 Kawai Musical Instr Mfg Co Electronic musical instrument
JPS587190A (ja) * 1981-07-06 1983-01-14 三洋電機株式会社 エンベロ−プ発生回路
JPS5934950U (ja) * 1982-08-31 1984-03-05 豊田工機株式会社 ワ−クの周溝を研削する研削盤

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