JPS6224754B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メロデイ、時打音など時間経過とと
もに次第に音量が可変していく音を発生させる回
路の音量可変機構に関し、特に抵抗、コンデンサ
などの外付け回路を要せずに集積回路内に作り込
むことができ、かついかなる波形にも利用できる
音量可変回路を提供しようとするものである。

従来から、メロデイや時打音等を機械的構成を
用いずに電子的に作り出す回路が知られている。
これらの回路においては、発生するメロデイ音や
時打音をより自然な音に近づけるために、１音１
音毎に音量を時間経過とともに次第に減衰させ
る、いわゆるエンベロープ効果というものを付加
している。こうしたエンベロープ効果などの音量
可変を作り出す方法として、従来から抵抗、コン
デンサによる充放電波形の利用、あるいはそれぞ
れオン抵抗の異なる複数のトランジスタを順次オ
ンさせ抵抗値を徐々に可変させて音量可変を得る
方法などが知られている。

しかしながら、前者は抵抗、コンデンサを集積
回路に外付けする必要があり、コスト的に問題が
あること、後者はオン抵抗の少しずつ異なつた多
数のトランジスタを集積回路内に作り込むことは
集積回路の大形化、あるいはオン抵抗値の調整の
むずかしさによる歩留まりの低下など問題があつ
た。

そこで近年になつて、特開昭52―94289号に示
す技術を利用してメロデイ、時打などを構成する
波形のデユーテイ比を徐々に可変させるという従
来方式とは全く別の方法が提案され、これによつ
て上記問題点を解決することが考えられた。しか
し、この方式は矩形波のみに有効であり、近年の
ようにより自然音に近づけるために、メロデイ、
時打音の波形に手が加えられて複雑な波形になつ
てくると、前述のような方式は使えなかつた。

本発明は上記従来の課題に鑑み為されたもので
あり、その目的は、集積回路内に容易に作り込む
ことができ、かついかなる波形の音にも対応でき
る音量可変回路を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、可聴周波
数を超える周波数を有する高周波信号をメロデイ
や時打音等の可聴周波数信号に重畳し、前記高周
波信号のデユーテイ比を時間経過とともに可変さ
せることにより、音量を時間経過とともに次第に
減衰することを特徴とする。

以下図面に基づき本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。本実施例においては、設定時間が到来した
ことを知らせる時計の報知音発生回路に本発明を
用いたものである。

図において、基準信号発生器２，分周回路４，
波形成形回路６，駆動回路８，モータ１０により
通常のアナログ表示時計を示す。目安回路１２は
設定時刻が到来したと同時に「Ｈ」の信号を出力
する回路であり、可聴音発生回路１４は目安回路
１２の信号が「Ｈ」となつた時に分周回路４から
の信号に基づいて可聴音信号を発生する回路であ
り、出力信号はゲート回路１６に入力している。

さらに分周回路４からは可聴周波数を超える高
周波信号（本実施例においては1MHz）が出力さ
れており、該信号はデユーテイ比を可変するため
のデユーテイ比可変回路１８に入力する。このデ
ユーテイ比可変回路１８は、アツプダウンカウン
タ２０，フリツプフロツプ（以下FFと略す）２
２，インバータ２４を含み、前述の高周波信号は
アツプダウンカウンタ２０のクロツク入力φに入
力している。このアツプダウンカウンタ２０のリ
セツト入力Ｒにはインバータ２８を介した目安回
路１２の出力が入力し、「Ｈ」が入力するとアツ
プカウンタ、「Ｌ」が入力するダウンカウンタと
なる。アツプダウン切換入力Ｕ／ＤにはFF２２
の出力が入力している。またプリセツトイネー
ブル入力PEにはインバータ２４を介したアツプ
ダウンカウンタ２０のキヤリー出力が入力し、
プリセツト入力P₁〜P₅にはデユーテイ比選択回路
３０からの出力が入力している。さらにアツプダ
ウンカウンタ２０のキヤリー出力はインバータ
２４を介してFF２２のクロツク入力φに入力す
る。このFF２２のリセツト入力Ｒにはオアゲー
ト３２を介したインバータ２８の出力およびデユ
ーテイ比選択回路３０からの出力が入力してい
る。そしてFF２２のＱ出力はゲート回路１６に
入力して可聴音信号と重畳し、増幅回路３４，ス
ピーカ３６から構成される発音回路３８に入力さ
れる。

一方、高周波信号のデユーテイ比を選択するデ
ユーテイ比選択回路３０は、アツプダウンカウン
タ２０にプリセツトするデユーテイ比のデータが
記憶されたROM４０，およびROM４０からデー
タを読み出すアドレスカウンタ４２と、を含む。
ROM４０のデータ出力D₁〜D₅はアツプダウンカ
ウンタ２０のプリセツト入力P₁〜P₅に入力してお
り、ROM４０の能動・非能動を制御するチツプ
セレクト入力にはインバータ２８の出力が入
力している。さらにROM４０のアドレス入力A₁
〜A₅にはアドレスカウンタ４２の出力Q₁〜Q₅が
入力している。このアドレスカウンタ４２のキヤ
リー出力Ｃはオアゲート３２および可聴音発生回
路１４に入力し、リセツト入力Ｒにはインバータ
２８の出力が入力している。さらにクロツク入力
φには一定時間毎にROM４０から出力されるデ
ユーテイ比のデータを切り換えてデユーテイ比を
可変させるタイミングを決定するタイミング信号
発生回路４４であり、この回路も分周回路４から
の一定周期信号（本実施例では2048Hz）が入力し
ている。

以下この回路の動作について第２図、第３図の
タイムチヤートを用いて説明する。

ROM４０に記憶されているデータは、第４図
に示すようにアドレス入力A₁〜A₅に供給される
カウント値が増加する毎に減少するように構成さ
れている。

この状態において、設定時刻が到来して目安回
路１２の出力が「Ｌ」から「Ｈ」になると、アツ
プダウンカウンタ２０，FF２２，アドレスカウ
ンタ３８はリセツトを解除され、ROM４０は能
動状態になる。また可聴音発生回路１４も能動状
態になり、ゲート回路１６に第２図に示すような
可聴信号を供給する。これと同時にアツプダウン
カウンタ２０は分周回路４からの一定周期信号
（1MHz）をアツプカウントし始め、一定時間後に
インバータ２４を介したキヤリー出力からは正
のシングルパルスが出力される。このシングルパ
ルスが立ち上ることによつてアツプダウンカウン
タ２０にはROM４０の最初のデータ（11111）が
プリセツトされ、シングルパルスが立ち下ること
によつてFF２２のＱ出力は「Ｈ」に、出力は
「Ｌ」に反転する。この出力が反転することに
よつてアツプダウンカウンタ２０はダウンカウン
タとなり、ダウンカウントを開始する。

こうして一定時間経過すると、アツプダウンカ
ウンタ２０の値は０となり、インバータ２４を介
したキヤリー出力から正のシングルパルスが出
力する。これによつてFF２２の出力は反転し、
再びアツプダウンカウンタ２０にはROM４０か
らのデータ出力（11111）がプリセツトされ、ア
ツプダウンカウンタ２０はアツプカウンタにな
る。このあと、アツプダウンカウンタ２０に入力
している一定周期信号（1MHz）が立ち下るとす
ぐにインバータ２４を介したキヤリー出力から
正のシングルパルスが出力する。これによつて再
びアツプダウンカウンタ２０はROM４０からの
データ出力（11111）がプリセツトされ、ダウン
カウンタとなる。以下この動作を繰り返す。

この動作を繰り返すうちに、タイミング信号発
生回路４４から正のシングルパルスが発生し、ア
ドレスカウンタ４２のカウント値を１歩進する。
これによつてROM４０からデータ出力（11110）
が出力され、アツプダウンカウンタ２０にプリセ
ツトされる。この結果、以前よりアツプダウンカ
ウンタ２０のアツプカウント期間は増加し、ダウ
ンカウント期間は減少する。以下タイミング信号
が発生する毎にアツプダウンカウンタ２０にプリ
セツトされるデータの値は減少し、これに伴つて
アツプダウンカウンタ２０のアツプカウント期間
は増加し、ダウンカウント期間は減少していく。
この結果FF２２のＱ出力信号は、第２図に示す
ように段階的にデユーテイ比が減少していく約
32KHzの信号となる。このFF２２のＱ出力信号
は、第３図に示すようにゲート回路１６によつて
可聴音発生回路１４からの可聴信号に重畳されて
発音回路３８に入力する。この結果スピーカ３６
からは次第に音量の減衰していく可聴音が発生す
る。

そしてアドレスカウンタ４２がカウントアツプ
し、キヤリー出力Ｃに正のシングルパルスが発生
すると、FF２２は一時的にリセツトされ、可聴
音発生回路１４は次の音を発生する。このあとは
再び重畳される高周波信号のデユーテイ比が最初
の大きさになり、前と同じように時間経過ととも
に徐々に減少していく。

このように、発生すべきメロデイ音に可聴周波
数より高い周波数を有し、かつデユーテイ比の次
第に減少していく高周波信号を重畳することによ
り、音量を次第に減少することができる。この場
合、抵抗、コンデンサなどの外付け部品が不必要
であるばかりでなく、集積回路内に作り込むこと
も非常に容易である。さらに発生すべき音の波形
に人間の耳には聞こえない高い周波数を有し、デ
ユーテイ比の可変する信号を重畳するだけでよい
のであるから、いかなる音の波形にも利用するこ
とができる。

本実施例においては、音量が時間経過とともに
次第に減少するメロデイ音に本発明を応用した
が、ROM４０に記憶されているデータを逆に入
れ替えれば音量を次第に増加させることもできる
上に、データの入れ替えによつて音量を自由に増
減することができる。

また本実施例においては、デユーテイ比の可変
する高周波信号を時計の分周回路４から取り出し
ていたが、独立して発振器を設けることも可能で
あり、また時計以外の音発生回路に用いることも
可能である。

以上述べたように本発明によれば、可聴周波数
信号に、可聴周波数信号より周波数が高く、かつ
デユーテイ比が可変可能な高周波信号を重畳さ
せ、このデユーテイ比を可変させてやることによ
り、いかなる波形の音でもその音量は自由に可変
することができるようになる。またこの音量可変
回路は抵抗、コンデンサなどの外付け部品が必要
でない上に、集積回路内に作り込むことも容易で
あるため従来の音量可変回路よりコストが安くで
きる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るブロツク
図。第２図は、第１図におけるタイムチヤート。
第３図は、第１図におけるタイムチヤート。第４
図は、第１図におけるROMの記憶内容を示す説
明図。 ４…分周回路、１４…可聴音発生回路、１６…
ゲート回路、１８…デユーテイ比可変回路、３０
…デユーテイ比選択回路、４４…タイミング信号
発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 任意な波形を有する可聴周波数信号を発生す
   る可聴周波数信号発生回路と、可聴周波数信号よ
   り高い周波数を有する矩形波の高周波信号を発生
   する高周波信号発生回路と、 前記高周波信号の複数種のデユーテイ比データ
   を記憶する記憶回路と、 この記憶回路の中から１つのデユーテイ比デー
   タを選択出力するアドレスカウンタと、 前記高周波信号発生回路からの高周波信号を分
   周して一定時間毎に前記アドレスカウンタのカウ
   ント値を歩進させるタイミング信号を発生させる
   タイミング信号発生回路と、 前記記憶回路からのデユーテイ比データと前記
   高周波信号発生回路からの高周波信号を受けて、
   デユーテイ比データに対応したデユーテイ比を有
   する高周波信号を出力するデユーテイ比可変回路
   と、 前記可聴周波数信号に前記デユーテイ比可変回
   路からの高周波信号を重畳させるゲート手段と、
   ゲート手段からの信号により可聴音を発生する発
   音回路と、から成り、選択的に可聴音の音量を可
   変させることを特徴とする音量可変回路。