JPS5818813B2 - 鋸歯状波分周装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子楽器等に用いられる鋸歯状波分周装置に関
する。

従来、電子楽器に用いられる音源としては、分周の容易
さなどの理由から主として矩形波が用いられていた。

しかし、矩形波は周波数成分が偶数倍の高調波を含んで
いない為に、楽音としては不充分であることから現在で
は全整数倍の高調波を含む鋸歯状波が用いられている。

このような鋸歯状波を分周する場合の従来例として、鋸
歯状波入力信号と、該鋸歯状波入力信号の周波数の１／
２の繰り返し周波数をもつ矩形波とを、振幅比率１対１
で加算することにより行なう方法がある。

第１図は上記従来例の具体的な回路構成を示したもので
、１は鋸歯状波入力端子、２は鋸歯状波分周出力端子、
３は１／２矩形波分周器、Ｒ１とＲ２は加算用の抵抗で
Ｒ，＝Ｒ２となっている。

４はゲイン１のインピーダンス変換器である。

第２図は第１図の回路における各部の波形を示したもの
で、イは鋸歯状波入力端子、１に印加される鋸歯状波、
川ま１／２矩形波分局器３の出力波形、ハは鋸歯状波分
周出力端子２における出力波形である。

鋸歯状波入力信号イの振幅と矩形波口の振幅はいずれも
Ｖｒｅｆであり、出力端子２には振幅がＶｒｅｆで繰り
返し周波数が入力の１／２となった鋸歯状波信号ハが得
られる。

このような回路を集積回路（以下ＩＣと略す）化する場
合の最も大きな問題はピン数であり、第１図の回路では
ピン数を少なくする為に矩形波分局器３の入力も鋸歯状
波入力端子１から取り、出力も鋸歯状波出力端子２だけ
しか設けていない。

しかし、如上のごとき従来回路においては、矩形波分周
器３の入力信号、即ち鋸歯状波がアナログ信号である為
、矩形波分局器３の設計が困難であり、また電子楽器に
おいて使われる鋸歯状波信号は最低繰り返し周波数が１
００Ｈｚ以下であり、このような遅い立下りにおいて一
般の分周器は安定に動作しない。

−従って普通は矩形波分周器の前にインバータを１段以
上直列接続して用いられることが多い。

しかし、この場合でもインバータの反転レベル付近にノ
イズを含んだ入力信号に対しては、やはり誤動作をする
ことになる。

また、ＩＣ化された分周器は多くの分局出力を得る為に
縦続接続することが必要であるが、このような場合、第
１図の回路構成においては次のような致命的な欠点があ
る。

すなわち、鋸歯状波入力は、実際には立上りに時間を要
し、同様に矩形波分周出力もまた、立上り及び立下りに
時間を要すると共に全体的な遅れを生じ、その結果、鋸
歯状波分周出力端子２には、鋸歯状波の立下り部分の中
央にスパイクノイズが乗った波形が現われてしまう。

従って、第１図のような回路を縦続接続して電子楽器を
構成しようとする場合、安定した鋸歯状波分周ができな
いことは明らかである。

本発明は、これらの欠点を全て除去し、安定に動作する
鋸歯状波分周器を少ないピン数でＩＣ化でき、各種性能
を持った全ての電子楽器に無駄なく利用できるＩＣ化鋸
歯状波分周装置を提供することを目的とするものである
。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第３図は本発明の回路構成を示したもので、１は鋸歯状
波入力端子、２は鋸歯状波分周出力端子、３は矩形波分
周器、４はゲイン１のインピーダンス変換器、５はシュ
ミットトリガ−回路（以下シュミット回路と略す）、Ｒ
１とＲ２は加算用抵抗であり、Ｒ１＝Ｒ２であるが、矩
形波分周出力の振幅を鋸歯状波入力信号振幅の２倍とし
てＲ１＝ ２ Ｒ２としてもよい。

第１図との違いは、矩形波分周器３の入力側にシュミッ
ト回路５が追加されていることである。

第４図は、第３図の回路における各点の波形を示したも
ので、イは鋸歯状波入力端子１に印加される鋸歯状波、
川ま矩形波分周器３の出力波形であり、いずれも立ち上
り時間あるいは立下り時間を考慮した実際の波形を示し
ている。

ハは鋸歯状波分周出力端子２の出力波形である。

ここで鋸歯状波入力波形八において、スパイクノイズの
出るレベルを見ると、ハイレベルより徐々に下ってきた
電圧は１／２Ｖｒｅｆで反射したように上がり、再び下
がり出した後再度上がりだし、１／２Ｖｒｅｆの電圧で
反射して下に下っていく。

つまり、このように２つの山ができるのが一般であるが
、少なくとも１／２Ｖｒｅｆのレベルを２度は通らない
ことがわかる。

従って、第３図に示した鋸歯状波分周装置におけるシュ
ミット回路５のオン電圧ＶＯＮ及びオフ電圧ＶＯＦＦの
条件として次のことが言える。

オン電圧ＶＯＮは１／２Ｖｒｅｆの電位より高く、オフ
電圧は１／２Ｖｒｅｆの電圧より低くなくてはならない
。

つまり鋸歯状波入力信号の半分である１／２Ｖｒｅｆの
電位がシュミット回路５のヒステリシスループ内にあれ
ば矩形波分周器３は正常に動作する。

（ただし、ここでは矩形波分周器３は立上りでトリガー
されるものとする。

）以上の説明は、鋸歯状波入力端子１に接続される前段
の分周器においても鋸歯状波入力信号と矩形波分周出力
が正確に１対１となっている場合であるが、実際には、
加算用抵抗Ｒ５及びＲ２のバラツキその他等により若干
ずれるのが普通である。

また、その他の外来ノイズも考えなければならない。

従って、前述のシュミット回路におけるトリガーレベル
の条件は１／２Ｖｒｅｆを中心に上下に広い程スパイク
ノイズに強いと言えるが、強いて最適条件を述べるなら
第５図に示すようにオン電圧ＶＯＮをＶｒｅｆと１／２
Ｖｒｅｆとの中点である３／４Ｖｒｅｆ、オフ電圧ＶＯ
ＦＦを１／２ＶｒｅｆとＯとの中点である１／４Ｖｒｅ
ｆとすべきである。

このような条件のときスパイクノイズのみならず、その
他の外来ノイズについても、非常に安定した鋸歯状波分
周が行なわれる。

第６図はシュミット回路を・相補型ＭＯ８Ｉ−ランジス
タによって構成した回路例を示したものである。

以上に１つのＩＣに分周回路一段を入れる場合について
説明したが、電子楽器のシステム構成上ＩＩＣ内に２段
あるいは３段、４段と入れてもよ；い。

その構成例を第７図及び第８図に示す。第７図は、一括
加算型で３段構成としたもの、第８図は遂次加算型で３
段構成としたもの、第８図は遂次加算型で４段構成とし
たものである。

なお、回路中の参照番号は第３図中に示したものと同じ
でνある。

このように１つのＩＣに数段の分局器を構成する場合で
もシュミット回路は入力に１回路だけでよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば：鋸歯
状波分周器をＩＣ化する場合、矩形波の入力端子や出力
端子を設けることなく、スパイクノイズのみならず外来
ノイズに強い構成とすることができる。

また、鋸歯状波入力信号の立上りや立下りが少々悪くと
も、また、回路の時間遅れが生じても、これらが原因と
なる分周ミスをなくすことができる。

従って、ＩＣ化された鋸歯状波分周回路は縦続接続が可
能であり、電子楽器用として数段の鋸歯状波分周回路を
有するＩＣを構成すれば、あらゆるランクの電子楽器に
必要なだけ用いることができる。

また、本発明を用いずに鋸歯状波分周回路をＩＣ化して
縦続接続し、安定な分周出力を得ようとするならば、１
回路あたり矩形波分周器専用の入出力端子としてさらに
２本のピンが必要であり、したがってＩＣ内に３回路を
作るとすれば当然のことながら本発明を用いる場合に比
べて６ピン多く必要となり、このことからも明らかなよ
うに、本発明は安定に動作する鋸歯状波分局器を少ない
ピン数でＩＣ化できるので各種性能を持ったすべての電
子楽器に対し、コストアップすることなく利用すること
ができる。

本発明は電子楽器以外にも広く利用できるものでありそ
の応用はきわめて広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路構成図、第２図は第１図の主要部
の波形を示す図、第３図は本発明の回路構成図、第４図
は第３図の鋸歯状波分局器を説明する為の波形図、第５
図は本発明において最も理想的なヒステリシスカーブを
示す図、第６図は本発明を構成する為のシュミットトリ
ガ−回路の具体例、第７図及び第８図はそれぞれ本発明
による鋸歯状波分周装置を３段、および４段構成にした
場合の構成例である。 １・・・・・・鋸歯状波入力端子、２・・・・・・鋸歯
状波分周出力端子、３・・・・・・矩形波分周器、４・
・・・・・インピーダンス変換器、５・・・・・・シュ
ミットトリガ−回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋸歯状波入力信号をシュミツｌ−トＩＪガー回路を
   介して矩形波分周器に加え、上記矩形波分周器からその
   繰り返し周波数が上記鋸歯状波入力信号の繰り返し周波
   数の１／２となるような分局矩形波を出力し、この分周
   矩形波と上記鋸歯状波入力信号を振幅比率１：１で加算
   して上記鋸歯状波入力信号を分周した鋸歯状波を得るよ
   うに構成するとともに、上記鋸歯状波入力信号の振幅を
   Ｖｒｅｆとしたとき、上記シュミットトリガ−回路のオ
   ン電圧を３／４Ｖｒｅｆ付近に、オフ電圧を１／４Ｖｒ
   ｅｆ付近に設定したことを特徴とする鋸歯状波分周装置
   。