DE2924647A1 - Memory system for music synthesiser - includes clock pulse oscillator and two analog multiplexers connected to memory by unit acting as A=D or D=A converter - Google Patents
Memory system for music synthesiser - includes clock pulse oscillator and two analog multiplexers connected to memory by unit acting as A=D or D=A converterInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Anordnung zur Speicherung und Procedure and arrangement for storage and
Reproduktion von elektrischen Signalen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung und Reproduktion von elektrischen Signalen, bei dem im Speicherbetrieb die elektrischen Signale als analoge Signale über Signalgeber eingegeben werden, in Digitalform umgesetzt und anschließend gespeichert werden, während im Lesebetrieb zur Signalreproduktion die digitalen Signale in Analog signale umgesetzt und über Analogschalter zur Weiterverarbeitung geleitet werden, sowie eine Anordnung zur Speicherung und Reproduktion von elektrischen Signalen mit wenigstens einem Signalgeber, Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandler, einem Speicher sowie einem mit dem Signalgeber und dem DigitallAnalog-Wandler koppelbaren Analog schalter Ein Verfahren und eine Anordnung zur Speicherung und Reproduktion von elektrischen Signalen ist bereits bekannt. Reproduction of electrical signals The invention relates to a Method for storing and reproducing electrical signals, in which im Storage mode the electrical signals entered as analog signals via signal transmitters are converted into digital form and then saved, while in Reading mode for signal reproduction converts the digital signals into analog signals and routed via analog switches for further processing, as well as an arrangement for storing and reproducing electrical signals with at least one Signal generator, analog / digital and digital / analog converter, a memory and a Analog switch on which can be coupled to the signal transmitter and the digitall-analog converter Method and arrangement for storing and reproducing electrical signals is already known.
Bei diesem Verfahren und dieser Anordnung werden, wie im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben ist, von einem Signalgeber, beispielsweise einem Potentiometer, Analogsignale erzeugt. Jedem Signalgeber ist ein Analog/Digital-Wandler zugeordnet, so daß bei einer Vielzahl von Signalgebern eine der Zahl der Signalgeber entsprechende Zahl von Analog/Digitcl-Wandlern für den Speicher- bzw. Schreibbetrieb in den Speicher sowie eine gleiche Zahl von Digital/Analog-Wandlern zur Reproduktion der Signale erforderlich sind. Besonders nachteilig ist die Vielzahl der Wandler, wenn eine hohe Auflösung der elektrischen Signale erforderlich ist.In this method and arrangement, as in following is described with reference to Figs. 1 and 2, by a signal transmitter, for example a potentiometer that generates analog signals. Each signal transmitter has an analog / digital converter assigned, so that in the case of a large number of signal transmitters one of the number of signal transmitters Corresponding number of analog / digitcl converters for storage or write operation in the memory as well as an equal number of digital / analog converters for reproduction of the signals are required. The large number of converters is particularly disadvantageous, when a high resolution of the electrical signals is required.
Anstelle der Eingabe von Analogsignalen mittels eines Potentiometers ist es bekannt, eine Tastatur zu verwenden.Instead of inputting analog signals using a potentiometer it is known to use a keyboard.
Eine Tastatur hat jedoch den Nachteil, daß keine stufenlosen Übergänge der elektrischen Signalwerte möglich sind, daß ferner keine Spannungssteuerung ausführbar ist und letztlich kein vernünftiger Echtzeitbetrieb, beispielsweise beim Einsatz solcher Anordnungen in elektronischen Musik-Synthesizern ausführbar sind. Durch den Einsatz einer Tastatur entfallen zwar die Analog/ Digital-Wandler, jedoch ist eine große Zahl von Digital/ Analog-Wandlern unumgänglich. However, a keyboard has the disadvantage that there are no smooth transitions the electrical signal values are possible that furthermore no voltage control can be carried out is and ultimately not a sensible real-time operation, for example during use such arrangements can be implemented in electronic music synthesizers. By the use of a keyboard does not apply to the analog / digital converter, however a large number of digital / analog converters are unavoidable.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchen mit geringem schaltungstechnischem Aufwand ein optimaler Speicher-Einschreibbetrieb und eine optimale Reproduktion der Signale durch Lesen des Speichers möglich sind.In contrast, the invention is based on the object of a method and to create an arrangement of the type mentioned at the outset, in which with little circuitry effort an optimal memory write operation and a optimal reproduction of the signals by reading the memory are possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the patent claim 1 solved.
Weitere Ausgestaltungen des Verfahren sowie bevorzugte Ausführungsformen der Anordnung zur DurchfUhrung des Verfahrens ergeben sich aus den Unteranspruchen.Further refinements of the method and preferred embodiments the arrangement for carrying out the method result from the subclaims.
Zur Übertragung der durch Signalgeber eingegebenen elektrischen Signale ist jeder Signalgeber mit einem Analog schalter verbunden. Bei der Einstellung eines Signalgebers, beispielsweise eines Potentiometers, wird das Potentiometer so lange gedreht, bis über den Analogschalter ein einem Stellglied zugeführtes Signal einen gewünschten Ausgangswert ergibt.For the transmission of the electrical signals entered by signal transmitters every signal transmitter is connected to an analog switch. When hiring a Signal transmitter, for example a potentiometer, the potentiometer is so long rotated until a signal fed to an actuator via the analog switch results in the desired output value.
Der auf diese Weise eingestellte Wert des Signalgebers wird dann über einen Analog-Multiplexer einem einzigen Analog/ Digital-Wandler zugeführt, der die Umsetzung der Analogsignale aller Signalgeber ausführt. Nach der Umsetzung in Digitalform werden die digitalen Signale in einem Speicher gespeichert. Zur Reproduktion gespeicherter Signale wird der Speicher abgefragt und die gespeicherten Digital signale in Analog form umgewandelt und dann einem weiteren Analog-Multiplexer zugeführt, dessen Ausgänge mit Haltegliedern verbunden sind. Über die Halterglieder, von denen jedes mit einem zugeordneten Analogschalter verbunden ist, werden im Speicher-Lesebetrieb die gespeicherten Signalwerte dem zugehörigen Seliglied zugeführt.The value of the signal transmitter set in this way is then displayed via an analog multiplexer fed to a single analog / digital converter, which the Implementation of the analog signals of all signal generators. After the implementation in digital form the digital signals are stored in a memory. Saved for reproduction Signals the memory is queried and the stored digital signals in analog form and then fed to a further analog multiplexer whose outputs are connected to holding members. About the holder links, each with a associated analog switch is connected, the stored Signal values fed to the associated blessed member.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Speicherung von elektrischen Signalen mit hoher Auflösung möglich ohne daß der Einsatz einer Vielzahl von Wandlern erforlich ist. Es genügt dabei ein einziger Analog/Digital-^^er und ein einziger Digital/Analog-Wandler; vorzugsweise kann auch eine um steuerbare, einzige Wandlereinheit vorgesehen werden, die wahlweise im Analog/Digital-und Digital/Analog-Umsetzbetrieb arbeitet.With the arrangement according to the invention, the storage of electrical Signals with high resolution possible without the use of a large number of converters is necessary. A single analog / digital - ^^ er and a single one is sufficient Digital to analog converter; a single converter unit which can be controlled can also be preferred can be provided, optionally in analog / digital and digital / analog conversion mode is working.
Zur Abfrage des Speichers und zum Einschreiben des Speichers kann ein Taktgenerator vorgesehen sein, der bei Einsatz von Haltegliedern einen solchen Abfragezyklus ausführen kann, daß der Wert der Halteglieder konstant bleibt. Als Ein-/Aus schalter für die Analogschalter werden-vorzugsweise RS-Flipflops verwendet, die sich normalerweise in dem Speicher-Lesebetrieb entsprechenden Schaltstellung befinden, durch eine Lesesteuerung jedoch in den Schreibbetrieb umgesteuert und vorzugsweise auch manuell in den Schreibbetrieb gesetzt werden können.To query the memory and to write the memory can a clock generator may be provided which, when holding elements are used, such a Can perform query cycle that the value of the holding elements remains constant. as On / off switches for the analog switches - preferably RS flip-flops are used, which is normally in the memory read mode appropriate Are in the switch position, but switched to write mode by a read control and can preferably also be set to write mode manually.
Die SignaLgeber, vorzugsweise in Form von Potentiometern, erzeugen Spannungssignale, welche durch Umsetzung in Digitalform mit hoher Auflösung speicherbar sind.The signal generators, preferably in the form of potentiometers, generate Voltage signals, which can be stored with high resolution through conversion in digital form are.
Die an die Analogschalter angeschlossenen Stellglieder brauchen praktisch keine Linearitatseigenschaften aufweisen, da jeweils nur derjenige Einqannssignalwert gespeichert wird, der ein bestimmtes Ausgangssignal des Stellgliedes liefert.The actuators connected to the analog switches need practical have no linearity properties, since only that input signal value is stored, which supplies a certain output signal of the actuator.
Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich vorteilhaft in elektronischen Musiksynthesizern verwenden, wobei die durch die Signalgeber eingestellten Werte nach Kombination mitdem Eingangssignal des Stellgliedes als Äusgangssignal des Stellgliedes bestimmte Signale oder Töne oder auch andere Parameter bestimmen.The arrangement according to the invention can advantageously be used in electronic Use music synthesizers, with the values set by the sounder after combination with the input signal of the actuator as output signal of the actuator determine certain signals or tones or other parameters.
Anstelle von Potentiometern als Signalgeber können auch andere spannungsgebende Elemente vorgesehen werden. Die Einstellung der Signalgeber läßt sich üblicherweise durch die im Speicher-Lesebetrieb ausgelesenen Signale nicht beeinflussen.Instead of potentiometers as signal transmitters, other voltage-generating Elements are provided. The setting of the signal generator can usually be not influenced by the signals read out in memory read mode.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer bekannten Anordnung zur Speicherung und Reproduktion von elektrischen Signalen, Fig. 2 eine mögliche Ausführungsvariante bekannter Digital/ Analog-Wandler, und Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zur Speicherung und Reproduktion von elektrischen Signalen.In the following preferred embodiments of the method and the arrangement for carrying out the method with reference to the drawing for explanation further features described. The figures show: FIG. 1 a basic circuit diagram of a known one Arrangement for the storage and reproduction of electrical signals, Fig. 2 shows a possible embodiment variant of known digital / analog converters, and FIG. 3 shows a preferred embodiment of the storage arrangement according to the invention and reproduction of electrical signals.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Speicherung von elektrischen Signalen entsprechend dem Stand der Technik, bei der die elektrischen Signale jeweils von einem Signalgeber 1, beispielsweise in Form eines Potentiometers, über einen zugeordneten AnalogiDigital-Wandler 2 zu einem Speicher 3 geleitet werden. Auf diese Weise können elektrische Analogsignale, die der Einstellung des Signalgebers oder Potentiometers 1 entsprechen, nach Umsetzung in Digitalform im Speicher 3 gespeichert werden. Die im Speicher 3 gespeicherten Signale lassen sich durch Lesen des Speichers 3 abrufen und werden in einem Digital/Analog-Wandler 4 in Analogsignale umgewandelt.Fig. 1 shows an arrangement for storing electrical signals according to the prior art, in which the electrical signals from a signal transmitter 1, for example in the form of a potentiometer, via an assigned Analog-to-digital converter 2 are fed to a memory 3. That way you can electrical analog signals that control the setting of the signal transmitter or potentiometer 1, are stored in memory 3 after conversion in digital form. the Signals stored in memory 3 can be called up by reading memory 3 and are converted into analog signals in a digital / analog converter 4.
Nach der Umwandlung in Analogsignale im Wandler 4 werden dessen Ausgangssignale über nicht gezeigte Analogschalter zur Weiterverarbeitung weitergeleitet. Bei einer Fig. 1 entsprechenden Anordnung ist somit eine mit der Zahl der verwendeten Signalgeber 1 gleiche Zahl jeweils an Analog/ Digital-Wandlern 2 und Digital/Analog-Wandlern 4 vorzusehen, die mit dem gemeinsamen Speicher 3 in Verbindung stehen. Damit wird der schaltungstechnische Aufwand bei einer größeren Rhl von Signolgebern 1 äußerst komplex. Als Analog/Digital- bzw. Digital/Analog-Wandler können bevorzugt bekannte monolithische Wandler Verwendung finden. Ihr Aufbau entspricht im allgemeinen dem in Fig. 2 gezeigten System von R/2R-Widerstandsleitern mit anschließender Summierung aller, die jeweiligen Bits reprosentieWenden Teilströme. Alle Digital/Analog-Wandler 4 und die diese Wandler repräsentierenden Übertragungsglieder sind mit dem gemeinsamen Speicher 3 verbunden. Bei einer großen Zahl von Signalgebern oder Potentiometern 1 wird dadurch ein erheblicher schaltungstechnischer Aufwand erforderlich, um die Speicherung und Reprsduktion von elektrischen Signalen nach Analog/Digital-und Digital/Analog-Urnsetzung zu ermöglichen. Besonders gravierend wird dieser Nachteil bei gewünschter hoher Auflösung, beispielsweise bei 10 Bit pro elektrischem Signal, das von jedem Signalgeber 1 erzeugt wird.After the conversion into analog signals in the converter 4, its output signals are forwarded for further processing via analog switches (not shown). At a Fig. 1 corresponding arrangement is thus one with the number of signal transmitters used 1 same number of analog / digital converters 2 and digital / analog converters 4 to be provided, which are connected to the common memory 3. So that will the circuitry complexity with a larger number of signal generators 1 is extremely high complex. Known analog / digital or digital / analog converters can preferably be used find monolithic transducers use. Their structure generally corresponds to in Fig. 2 shown system of R / 2R resistance ladders with subsequent summation of all, the respective bits reproduce the sub-streams. All digital / analog converters 4 and the transmission elements representing these transducers are common to the Storage 3 connected. With a large number of signal heads or Potentiometers 1, a considerable amount of circuitry is required to achieve the Storage and reproduction of electrical signals according to analog / digital and digital / analog conversion to enable. This disadvantage becomes particularly serious if it is higher Resolution, for example at 10 bits per electrical signal from each signal transmitter 1 is generated.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 die erfindungsgemäße Anordnung zur Einspeicherung und Reproduktion elektrischer Signale beschrieben. Die Anordnung bestehtentsprechend Fig. 1 aus einem Signalgeber 10, an den ein Analogschalter 11 angeschlossen ist. Der Analogschalter 11 ermöglicht die Einspeicherung des vom Signalgeber 10 erzeugten elektrischen Signals in einen Speicher 12, wobei das Schreiben bzw. Einspeichern des elektrischen Signals des Signalgebers 10 über einen Multiplexer 13 und einen Analog/Digital-Wandler 14 erfolgt. Die Zahl der Signalgeber 10 kann beliebig groß sein. Für jeden Signalgeber 10 ist ein separater Analogschalter 11 erforderlich. Alle Ausgänge 11a der Analogschalter 11 sind an einen gemeinsamen Multiplexer 13 angeschlossen, der zeitmultiplex die über die Analogschalter 11 von den Signalgebern 10 erhaltenen Signale überträgt und dem einzigen, gemeinsamen Analog/Digital-Wandler 14 zuführt, in welchem die von den verschiedenen Signalgebern 10 erzeugten elektrischen Signale nacheinander umgesetzt und anschließend in den Speicher 12 geschrieben werden.In the following, with reference to FIG. 3, the inventive Arrangement for storing and reproducing electrical signals described. According to FIG. 1, the arrangement consists of a signal transmitter 10 to which an analog switch 11 is connected. The analog switch 11 enables the storage of the from Signal generator 10 generated electrical signal in a memory 12, with the writing or storing the electrical signal of the signal generator 10 via a multiplexer 13 and an analog / digital converter 14 takes place. The number of signal transmitters 10 can be of any size. A separate analog switch 11 is provided for each signal transmitter 10 necessary. All outputs 11a of the analog switches 11 are connected to one common Multiplexer 13 connected, the time division multiplex via the analog switch 11 of the signal transmitter 10 transmits signals received and the single, common analog / digital converter 14 supplies, in which the generated by the various signal generators 10 electrical Signals are converted one after the other and then written into the memory 12.
Der Speicher 12 ist außerdem mit einem Digital/Analog-Wandler 15 verbunden, der ausgangsseitig an einen Analog-Multiplexer 16 angeschlossen ist der in umgekehrter Weise wie der Analog-Multiplexer 13 eine zeitmultiplexe Übertragung der nacheinander vom Digital/Analog-Wandler 15 empfangenen Signale bewirkt. Die Ausgänge des Multiplexers 16 sind über Halteglieder 17 mit dem zugeordneten Analogschalter 11 verbunden, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Im Lesebetrieb des Speichers 12 werden die Analogschalter 1 in die in Fig. 3 gezeigte Schaltstellung gesteuert, wodurch die aus dem Speicher 12 gelesenen Digital signale nach Umsetzung in Analogsignale im Wandler 15 und Ubertragung durch den Multiplexer 16 an den Ausgängen des Multiplexers 16 erhalten werden; diese analogen Ausgangssignale des Multiplexers 16, deren Werte in den zugeordneten thttegliedern 17 gespeichert werden, können damit über den Analogschalter 11 zu einem zugeordneten Stellglied 18 übertragen werden.The memory 12 is also connected to a digital / analog converter 15, which is connected on the output side to an analog multiplexer 16 and vice versa Way as the analog multiplexer 13 a time-division multiplexed transmission of the successive from the digital / analog converter 15 received Causes signals. the Outputs of the multiplexer 16 are connected to the associated analog switch via holding elements 17 11 connected, as can be seen from FIG. In the read mode of the memory 12 the analog switch 1 is controlled in the switch position shown in Fig. 3, whereby the digital signals read from the memory 12 after conversion into analog signals in the converter 15 and transmission through the multiplexer 16 at the outputs of the multiplexer 16 can be obtained; these analog output signals of the multiplexer 16, their values are stored in the associated thttegliedern 17, can thus via the analog switch 11 are transmitted to an associated actuator 18.
Die Zahl der Eingänge des Analog-Multiplexers 13 auf der Eingabeseite ist ersichtlicherweise so groß, wie die Zahl der verwendeten Signalgeber. Entsprechend ist auch die Zahl der Ausgänge des ausgabeseitig vorgesehenen Analog-Multiplexers so groß wie die Zahl der Signalgeber 10.The number of inputs of the analog multiplexer 13 on the input side is obviously as large as the number of signal generators used. Corresponding is also the number of outputs of the analog multiplexer provided on the output side as large as the number of signal heads 10.
Die beschriebene erfindungsgemäße Anordnung verwendet eingabeseitig und ausgabeseitig jeweils einen einzigen Wandler 14 bzw. 15, die gegebenenfalls duch einen einzigen Wandler gebildet sein können, der im Schreibbetrieb die Analog/Digital-Umsetzung und im Lesebetrieb des Speichers 12 die Digital/Analog-Umsetzung ausführt. Die Halteglieder 17, deren Zahl gleich der Zahl der eingesetzten Signalgeber 10 ist, dienen zur Aufrechterhaltung des jeweiligen, aus dem Speicher 12 abgerufenen Signalwertes, wobei im Lesebetrieb die Anordnung derart ausgelegt sein muß, daß die Halteglieder 17 jeweils den exakten Wert des aus dem Speicher 12 gelesenen, zugeordneten Analogsignals halten, wodurch jederzeit ein Abruf des Signalwertes eines der Halteglieder 17 über den zugeordneten Analogschalter 11 zum elektrischen oder elektronischen Stellglied 18 möglich ist.The described arrangement according to the invention is used on the input side and a single converter 14 or 15 on the output side, which may be can be formed by a single converter that does the analog / digital conversion in write mode and carries out the digital / analog conversion in the read mode of the memory 12. The holding members 17, the number of which is equal to the number of signal transmitters 10 used, are used for maintenance of the respective signal value retrieved from the memory 12, with in reading mode the arrangement must be designed such that the holding members 17 each have the exact Hold the value of the assigned analog signal read from the memory 12, whereby the signal value of one of the holding members 17 can be called up via the associated one at any time Analog switch 11 for electrical or electronic actuator 18 is possible.
Der vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläuterte Grundaufbau wird nach Fig. 3 durch eine Lese-Schreibsteuerung 19 ergänzt, die einerseits mit dem Speicher 12 und andererseits mit den Analogschaltern 13 in Verbindung steht und die für den Lese- und Schreibbetrieb erforderliche Schaltstellung der Analogschalter 11 sowie die-Adressierung der Speicherplätze des Speichers 12 vornimmt. Ein Taktsignalgenerator 20 ist mit dem eingabeseitig angeordneten Analog-Multiplexer 13, dem ausgabeseitig vorgesehenen Analog-Multiplexer 16 und dem Speicher 12 verbunden, so daß abhängig von der Taktfrequenz des Taktsignalgenerators 20 ein konstanter Abfragzyklus zum Einschreiben in den Speicher oder zum Lesen aus dem Speicher gewährleistet ist. Der Abfragezyklus berucksichtigt außerdem die Abfallzeit der Halteglieder 17, so daß in sich wiederholender Weise die im Speicher 12 gespeicherten Digitalsignale nach Umsetzung in Analogsignale über den Multiplexer 16 den zugeordneten Haltegliedern 17 zugeführt werden, damit die Halteglieder 17 den exakten Analogwert speichern und damit der von den Haltegliedern 17 glieferte Wert nicht durch die eigene Abfallzeit verfälscht wird.The basic structure explained above with reference to FIG. 3 is supplemented according to Fig. 3 by a read-write control 19, on the one hand with the memory 12 and on the other hand with the analog switches 13 is in communication and the switch position of the analog switches required for read and write operation 11 as well as the addressing of the memory locations of the memory 12. A clock signal generator 20 is connected to the analog multiplexer 13 arranged on the input side and the output side provided analog multiplexer 16 and the memory 12 connected so that dependent from the clock frequency of the clock signal generator 20 to a constant polling cycle Writing into the memory or reading from the memory is guaranteed. The interrogation cycle also takes into account the fall time of the holding members 17, see above that the stored in memory 12 digital signals in a repetitive manner after conversion into analog signals via the multiplexer 16 to the associated holding elements 17 are supplied so that the holding members 17 store the exact analog value and thus the value delivered by the holding members 17 is not due to its own fall time is adulterated.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann der Speicher 12 ein Schieberegister sein, so daß beim Einschreiben und Lesen des Speichers 12 durch die Takfrequenz ein sequentiell es Verschieben der Speicherplätze ausgeführt wird, um die entsprechenden Signale in aufeinanderfolgenden Speicherplätzen einzuschreiben bzw. aus aufeinanderfolgenden Speicherplätzen zu lesen. Die Halteglieder 17 bestehen gemöß einer bevorzugten Ausführungsform jeweils aus einem Operationsverstärker 21 und einem Kondensator 22, der zwischen den poshiven Eingang des Operationsverstärkers 21 und Masse geschaltet ist.According to a preferred embodiment, the memory 12 can be a shift register be, so that when writing and reading the memory 12 by the clock frequency a sequential shifting of the storage locations is performed to the appropriate ones Write signals in successive memory locations or from successive ones Read memory locations. The holding members 17 are made according to a preferred embodiment each of an operational amplifier 21 and a capacitor 22, which is between the positive input of the operational amplifier 21 and ground is connected.
Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 21 und dessen negativem Eingang ist eine Rückkopplung vorgesehen. Die Abfallrate des Kondensators 22-als Speicherelement beträgt beispielsweise maximal 1 Millivolt/sec, weshalb ein Abfragezyklus im Bereich von 1 KHz bevorzugt wird, damit die Halteglieder 17 den genauen Anulogsignsiwert speichern.Between the output of the operational amplifier 21 and its negative A feedback is provided at the input. The rate of fall of the capacitor 22-than Storage element is, for example, a maximum of 1 millivolt / sec, which is why a query cycle in the A range of 1 KHz is preferred so that the holding members 17 have the exact analog signal value to save.
Das elektrische oder elektronische Stellglied 18 hat-vorzugsweise die Funktion einer Spannungssteuerung und kann ein Multiplizierglied sein, dessen Eingangswert y, multipliziert mit dem Ausgangssignal x des zugeordneten Analogschalters 11 das Ausgangssignal z des Stellgliedes 18 ergibt. Das Stellglied 18 kann neben einem Multiplizierglied auch ein Feldeffekttransistor oder ein lichtabhängiger Widerstand sein. Vorzugsweise werden RS-Flipflops in Verbindung mit bidirektionalen Fet-Schaltern vorgesehen, die normalerweise die in Fig. 3 gezeigte, dem Lesebetrieb entsprechende Schaltstellung einnehmen. Vorzugsweise sind die RS-Flipflops im Analogschalter 11 manuell in den Schreibbetrieb (gestrichelte Schaltstellung in Fig. 3) zurückstellbar, so daß jederzeit durch manuelle Betätigung nach Verstellung des Signalgebers 10 der neue Signalwert in den Speicher 12 geschrieben werden kann. Zur Steuerung der Analogschalter 11 in die jeweils für den Lese- bzw. Schreibbetrieb erforderliche Lage können grundsätzlich selbstschaltende Schaltelemente eingesetzt werden.The electric or electronic actuator 18 has-preferably the function of a voltage control and can be a multiplier, its Input value y, multiplied by the output signal x of the assigned analog switch 11 the output signal z of the actuator 18 results. The actuator 18 can besides a multiplier also a field effect transistor or a light-dependent resistor be. RS flip-flops are preferred in conjunction with bidirectional FET switches provided, which is normally shown in Fig. 3, corresponding to the reading operation Take switch position. The RS flip-flops are preferably in the analog switch 11 can be manually reset to write mode (dashed switch position in Fig. 3), so that at any time by manual actuation after adjusting the signal generator 10 the new signal value can be written into the memory 12. To control the Analog switch 11 in the required for the read or write operation In principle, self-switching switching elements can be used.
Um eine ausreichend hohe Auflösung der von den Signalgebern 10 erzeugten elektrischen Signale in Analogform zu erhalten, werden Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandler 14 bzw. 15 mit 10 Bit verwendet. Die Taktrate des Taktgenerators 20 hängt von der Zahl der Signalgeber 10 und somit von der Zahl der Eingänge des Multiplexers 13 und der Zahl der Ausgänge des Multiplexers 16 ab. Im allgemeinen wird die Taktrate des Taktgebers 20 im Millisekundenbereich liegen. Wird anstelle des aus dem Operationsverstärker 21 und dem Kondensator 22 bestehenden Halteglied 17 ein anderes Halteglied verwet das eine äußerst geringe und wesentlich kleinere Abfallrate als 1 Millivolt/sec hat, kann der taktmäßig erfolgende Lesebetrieb des Speichers 12 entfallen, d.h. das periodische Abfragen des Speichers 12 zum Aufrechterhalten des in den Haltegliedern 17 gespeicherten Signalwertes kann durch geeignete Wahl der Halteglieder 17 überflüssig sein.In order to achieve a sufficiently high resolution of the signals generated by the signal generators 10 To obtain electrical signals in analog form, analog-to-digital and digital-to-analog converters are used 14 or 15 used with 10 bits. The clock rate of the clock generator 20 depends on the The number of signal generators 10 and thus the number of inputs of the multiplexer 13 and the number of outputs of the multiplexer 16 from. In general, the clock speed of the clock 20 are in the millisecond range. Used in place of the one from the op amp 21 and the capacitor 22 existing holding member 17 uses another holding member this has an extremely low and much smaller drop rate than 1 millivolt / sec the read operation of the memory 12, which takes place in a clocked manner, can be dispensed with, i. e. periodically polling the memory 12 to maintain that in the holding members 17 stored signal value can through suitable choice of retaining links 17 may be superfluous.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform für die Halteglieder 17 dient der negativ rtickgekoppelte Operationsverstärker 21 ausschließlich als Puffer, um eine Entladung des Kondensators 22 über den zugeordneten Analogschalter 11, der normalerweise niedrigen Eingangswiderstand hat, zu verhindern.In the embodiment shown in FIG. 3 for the holding members 17 the negatively back-coupled operational amplifier 21 serves exclusively as a buffer, to discharge the capacitor 22 via the associated analog switch 11, the normally has low input resistance.
Die Speicherung, d.h. das Einschreiben von elektrischen Signalwerten in den Speicher 12 und die Reproduktion (Lesen) der elektrischen Signale geschieht folgendermaßen: Die Signal geber 10, vorzugsweise Potentiometer, werden vor dem Einschreiben in eine bestimmte Lage versetzt, so daß der Widerstandswert des Potentiometers geändert wird. Zum Einschreiben werden die zugeordneten Analogschalter 11 in den Schreibbetrieb (gestrichelte Schaltstellung) gesteuert, so daß alle Signalgeber 10 mit dem zugeordneten Eingang des Analog-Multiplexers 13 in Verbindung stehen, und der Multiplexer 13 gleichzeitig die analogen elektrischen Signale aller Signalgeber 10 empfängt. Die Potentiometer 10 liefern Spannungssignale, an deren Abgriff eine externe Steuerspannung anliegt. Durch den vom Taktgenerator 20 erzeugten Takt wird damit jeder Eingang des Multiplexers 13 abgetastet und zeitmultiplexzum Analog/Digital-Wandler 14 übertragen, der so viele Ausgänge aufweist, wie für die für eine gewünschte Auflösung erforderliche Bitzahl notwendig ist.The storage, i.e. the writing of electrical signal values in the memory 12 and the reproduction (reading) of the electrical signals takes place as follows: The signal transmitter 10, preferably potentiometer, are in front of the Inscribed in a certain position so that the resistance value of the potentiometer will be changed. For writing, the associated analog switches 11 are in the Write mode (dashed switch position) controlled so that all signal transmitters 10 are connected to the assigned input of the analog multiplexer 13, and the multiplexer 13 simultaneously receives the analog electrical signals from all signal transmitters 10 receives. The potentiometer 10 provide voltage signals, at the tap of a external control voltage is applied. By the clock generated by the clock generator 20 so that each input of the multiplexer 13 is sampled and time-division multiplexed to the analog / digital converter 14 transmitted, which has as many outputs as for the desired resolution required number of bits is necessary.
Bei gleichzeitiger Steuerung des Speichers 12 durch den Takt des Taktsignalgenerators 20 oder Adressierung durch die Lese-Schreibsteuerung 19 werden die in Digitalform umgewandelten Signale der einzelnen Potentiometer 10 an bestimmte Speicherplätze des Speichers 12 übertragen und eingeschrieben.With simultaneous control of the memory 12 by the clock of the clock signal generator 20 or addressing by the read-write control 19 are in digital form converted signals of the individual potentiometers 10 to specific memory locations of the memory 12 transferred and written.
Das Lesen des Speichers 12 erfolgt auf umgekehrte Weise, d.h.Reading of the memory 12 is done in the reverse manner, i.
daß die im Speicher 12 gespeicherten Signale aufgrund des Abfragezyklus des Taktgenerators 20 aufeinanderfolgend aus dem Speicher 12 gelesen, in Anologform umgesetzt werden und dem Multiplexer 16 zugeführt werden. Die Speicher- oder Halteglieder 18 dienen zur Aufrechterhaltung des jeweiligen Analogwertes, so daß die aus dem Speicher 12 gelesenen Analogsignale ständig an den Haltegliedern 17 - im Lesebetrieb -vorliegen und über den zugehörigen Analogschalter 11 zum betreffenden Stellglied 18 übertragen werden.that the signals stored in memory 12 due to the interrogation cycle of the clock generator 20 are read successively from the memory 12, in analog form are implemented and fed to the multiplexer 16. The storage or holding members 18 are used to maintain the respective analog value, so that the from the Memory 12 read analog signals constantly at the holding members 17 - in reading mode -Available and via the associated analog switch 11 to the relevant actuator 18 are transferred.
Die Religlieder 10, die nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform durch Multiplizierglieder gebildet sein können, müssen nur geringe Linearitätseigenschaften aufweisen, da beim Einschreiben der Signale der Potentiometer 10 das betreffende Potentiometer so lange gedreht wird, bis als Ausgangssignal z des Stellgliedes 18 den gewünschten Wert hat. Während des Einschreibvorganges wird das Ausgangssignal x des betreffenden Analogschalters 11 nicht nur dem Multiplexer 13 zur nachfolgenden Umsetzung und Einspeicherung im Speicher 12 zugeführt, sondern gleichzeitig dem Stellglied 18 und ergibt das Signal z, das optisch oder akustisch überprüft werden kann, so daß die Verstellung des Potentiometers 10 erst dann beendet wird, wenn der Signalwert z dem tatsächlich gewünschten Wert entspricht; der Wert x wird im Speicher 12 eingespeichert und hat einen solchen Wert, daß durch Kombination mit dem Eingangssignale y des Stellgliedes 18 dann auch im Lese-, d.h. Reproduktionsbetrieb das gleiche, gewünschte Signal z erhalten wird.The religious songs 10, according to a preferred embodiment Multipliers can be formed only have to have low linearity properties have, since when writing the signals of the potentiometer 10 the relevant The potentiometer is turned until the output signal z of the actuator 18 has the desired value. During the writing process, the output signal x of the relevant analog switch 11 not only the multiplexer 13 to the following Implementation and storage in the memory 12 supplied, but at the same time the Actuator 18 and gives the signal z, which can be checked visually or acoustically can, so that the adjustment of the potentiometer 10 is only ended when the signal value z corresponds to the actually desired value; the value x is in Memory 12 is stored and has such a value that by combination with the input signal y of the actuator 18 then also in the reading, i.e. reproducing mode the same desired signal z is obtained.
Die beschriebene Anordnung zur Einspeicherung und Reproduktion von elektrischen Signalen weist einen vergleichbar niedrigen schaltungstechnischen Aufwand auf, da nur ein einziger Analog/Digital-Wandler bzw. Digital/Analog-Wandler vorgesehen werden muß. Die Speicherung der Analog signale in den Haltegliedern 17 bereitet keine Probleme und erhöht nur unwesentlich den schaltungstechnischen Aufwand, da einfache Glieder vorgesehen werden können, um die Analogsignale zu halten. Anstelle des Potentiometers 10 als Signalgeber können ersichtlicherweise auch andere Elemente eingesetzt werden, welche die Funktion von Spannungssteligliedern haben, so daß jede extern angelegte Steuerspannung umgesetzt und in den Speicher 12 eingeschrieben werden kann.The described arrangement for storing and reproducing electrical signals has a comparably low circuit complexity because only a single analog / digital converter or digital / analog converter is provided must become. The storage of the analog signals in the holding members 17 prepares no problems and only marginally increases the circuitry Effort, since simple links can be provided to hold the analog signals. Instead of the potentiometer 10 as a signal transmitter, it is evident that others can also be used Elements are used which have the function of tension elements, so that each externally applied control voltage is converted and written into the memory 12 can be.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung werden vorzugsweise in elektronischen Musik-Synthesizern eingesetzt. Die von den Stellgliedern 18 erzeugten Ausgangssignale bestimmen dabei einen gewünschten Amplitudenwert für Tonsignale oder Steuerspannungen, die am Eingang y des Stellgliedes zugeführt werden und vom Ausgang x.y desselben Stellgliedes in das Gerät zurückgeleitet werden, um Tonhöhe, Lautstärke oder beliebige andere Parameter in gewünschter Weise zu verändern.The method according to the invention and the arrangement according to the invention are preferably used in electronic music synthesizers. The ones from the Output signals generated by actuators 18 determine a desired amplitude value for audio signals or control voltages fed to the y input of the actuator and are fed back into the device from output x.y of the same actuator, to change the pitch, volume or any other parameter as desired.
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Claims (20)
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-
1979
- 1979-06-19 DE DE19792924647 patent/DE2924647A1/en not_active Ceased
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1983001705A1 (en) * | 1981-11-02 | 1983-05-11 | Kane Nicholas Kramer | Portable data processing and storage system |
US4667088A (en) * | 1981-11-02 | 1987-05-19 | Kramer Kane N | Portable data processing and storage system |
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