DE3112936A1 - "verfahren und vorrichtung zur erzeugung von musiktonsignalen" - Google Patents
"verfahren und vorrichtung zur erzeugung von musiktonsignalen"Info
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Description
GEYER, HACTMANN &■ PARTiSÜ
PROfESSlONAl KlPKfSENTATIV[S BtI(JRf THE EUROPEAN PATENT Of i ICt
Destouchesstraik; 60 · Poilfarh 400745 · B'«K) Munchi-n 40 -Telefon 089'30407T-TeIeX 5-216136 hage d -Telegramm hageypaten! -Telckopierer 089304071
U.Z.: Pat 172/6-81EK
München, den 31. März 1981 Κ/15/sm
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Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha JAPAN
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG VON MUSIKTON
SIGNALEN
Priorität: 41484/'8O Land: Japan Datum: 31. März 1980
-8-
130061/0716
·.-" RAZENTAKWAtTE "--" -"-PROFESSIONAL
REPRESfN1TATIVES Ii[FORt THf LUROPEAN PATENT OFFICE
J i )i".u it hi- tr.iRr· «ι - PciMf.« h 400745 ■ 8000 Miinih.-n -50 ■ T.iefon 089.1(1407T-TcIfX WIf)Hf1 Ικιμι? d ■ Telegramm hdgcypatent - Tplokopicwr 089.304071
Nippon Gakki Seizo K.K. München, den 31. März 1981 Japan K/15/sm
u.Z.: Pat 172/6-81EK
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG VON MUSIKTON
SIGNALEN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Musiktonsignalen der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Demnach bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Musiktonsignalen, bei
welchen mehrere Partialtonkomponenten entsprechend der Tonhöhe des zu erzeugenden Musiktones gebildet werden
und diese Komponenten bei geeigneten Pegeln zusammengesetzt oder synthetisiert werden, um ein gewünschtes Musiktonsignal
zu erzeugen. Ein Verfahren zur Erzeugung von Musiktonsignalen
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unter Verwendung digitaler Technik ist in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 12172/1978 (die der US-Patentanmeldung
Ser.No. 67,693 entspricht) beschrieben. Diese Druckschrift bezieht sich auf ein Synthesiser System für Partialtöne.
In einem solchen System zur Erzeugung von Musiktönen, bei dem Partialtöne synthetisiert werden, ist eine Anzahl von
Rechenkanälen vorgesehen, die gleich der Anzahl der zu synthetisierenden Partialtonkomponenten ist, und die Rechenkanäle
werden dazu verwendet, die Partialtonkomponenten nach einer zuvor zugeteilten Ordnung zu berechnen. Diese berechneten
Partialtonkomponenten werden bei geeigneten Pegeln zusammengefügt oder synthetisiert, um ein gewünschtes Musiktonsignal
zu erzeugen.
Der hier verwendete Ausdruck "Rechenkanal" oder "Berechnungs-Jcanal"
bedeutet eine Arbeitszeit zur Berechnung jeder Partialkomponente
auf der Basis der Zeitteilung, wobei ein einziger arithmetischer Schaltkreis für die Berechnung verwendet wird. Oder
es werder entsprechende arithmetische Schaltkreise, deren Anzahl gleich der Zahl der Partialtonkomponenten ist, verwendet,
in Fällen, in denen die arithmetischen Rechenschaltkreise parallel zur Berechnung der Partialtonkomponenten
eingesetzt werden.
Nach den Musiktonsignalerzeugungssystemen nach dem Stande der Technik, die oben beschrieben wurden, ist es erforderlich,
daß gleich viel Rechenkanäle wie zu synthetisierende Partialtonkomponenten, vorgesehen werden, da jeder Rechenkanal
nur eine vorgegebene Partialtonkomponente berechnet. Dies hat zur Folge, daß in dem Fall, in dem ein Musiktonsignal
mit mehreren Partialtonkomponenten erzeugt werden soll, die Zahl der Rechenkanäle stark anwächst, und auf
diese Weise das Gerät zur Erzeugung des Musiktonsignales
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JaPan 130061/0716
u.Z.: Pat 172/6-8i£K - 10 -
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sehr aufwendig und platzbeanspruchend wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Erzeugung von Musiktonsignalen
anzugeben, mit denen Musiktonsignale, die zahlreiche Partialtonkomponenten enthalten, unter wirksamer Ausnutzung
einer geringeren Anzahl von Rechenkanälen erzeugt werden
können. Die Vorrichtung oder Schaltung soll sich durch mögxichst einfachen Aufbau auszeichnen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche angegeben.
Die Lösung gemäß der Erfindung besteht kurz gesagt darin, daß Abtastfrequenzen, die das Abtasttheorem erfüllen, für
mehrere zu berechnende Partialtonkomponenten bestimmt werden, und die höchste dieser Abtastfrequenzen als Referenzfrequenz
für die Berechnung ausgewählt wird und daß die Verhältnisse zwischen den Abtastfrequenzen für die Partialtonkomponenten
zu der ausgewählten Referenzfrequenz für die Berechnung bestimmt werden. Eine Partialtonkomponente
mit einem Verhältnis von Eins wird in einem Rechenkanal während einer Periodendauer berechnet, die der Berechnungsreferenz frequenz entspricht, wogegen Partialtonkomponenten
mit einem geringeren Verhältnis als Eins mit einem einzigen Berechnungskanal auf der Basis von Zeitteilung (time
sharing) berechnet werden. Dabei v;erden mehrere Partialkomponenten
zu einem Satz xusoiHiiengefaiit, deren Verhältniswertsumme
den Wert Eins nicht übersteigt. Die Brechung erfolgt
während einer Periodendauer, die den entsprechenden Abtastfrequenzverhältnissen
der Vielzahl der Partialtonkomponenten entspricht.
Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Erzeugung
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u. Z. : Pat 172/6-8 1EK
eines Musiktonsignales zu schaffen, bei denen eine durch
eine Fensterfunktion überlagerte Sinusfunktion zur Erzeugung einer Vielzahl von Partialtonkomponenten mit einer
relativ geringen Anzahl von Rechenkanälen verwendet wird, wodurch ein an Klangfarbe reicher Musikton erzeugt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung
eines Musiktonsignales geschaffen, bei dem eine Vielzahl von Partialtonkomponenten mit unterschiedlichen Frequenzen,
die einem zu erzeugenden Musiktonsignal entsprechen, mit einer Vielzahl von Rechenkanälen erzeugt werden.
Das Musiktonsignal wird dabei durch sequentielle Synthetisierung der Partialtonkomponenten erzeugt, was die Bestimmung
der Abtastfrequenzen umfaßt, welche das Abtasttheorem im Hinblick auf die zahlreichen Partialkomponenten erfüllen.
Dabei wird die höchste Abtastfrequenz unter den bestimmten
Abtastfrequenzen als Berechnungsreferenzfrequenz festgesetzt
und die Verhältnisse der Berechnungsreferenzfrequenz zu den Abtastfrequenzen der entsprechenden Partialtonkomponenten
werden bestimmt. Ferner ist vorgesehen, daß eine Partialtonkomponente mit dem Verhältnis Eins mit Hilfe eines
Kanals während einer Periode dieser Berechnungsreferenzfrequenz
entspricht, gerechnet wird, während eine Vielzahl von Tonkomponenten, deren Verhältniswert geringer als Eins ist, zu
einem Satz kombiniert wird, wobei die Summe der Verhältniswerte
der verschiedenen Partialtonkomponenten den Wert Eins nicht übertrifft. Der Satz der Partialtonkomponenten wird auf
Zeitteilungsbasis in einem Kanal während einer Periodendauer, die den jeweiligen Abtastfrequenzverhältniswerten entspricht,
berechnet.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Musiktonsignales geschaffen, die
eine Vielzahl Rechenkanal schaltungen zur Gewinnung einer Vielzahl von Partialkomponenten umfaßt, die einem 2u erzeugenden
Musiktonsignal mit mehreren Frequenzen.entsprechen. Die
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Vorrichtung umfaßt ferner Mittel zur sequentiellen Synthetisierung
der Partialtonkomponenten zur Erzeugung des Musiktons. Ferner sind Mittel vorgesehen, zur Bestimmung entsprechender
Abtastfrequenzen, welche dem Abtasttheorem in Bezug auf die Partialtonkomponenten genügen. Ferner weist
die Vorrichtung oder Schaltung Mittel zur Erzeugung eines Berechnungsreferenzsignales auf, dessen Frequenz der höchsten
unter den Abtastfrequenzen entspricht. Vorgesehen sind ferner Mittel zur Bestimmung der Verhältnisse zwischen den Abtastfrequenzen
der Partialtonkomponenten zu der Frequenz der Partialtonkomponenten und zur Frequenz des Berechnungsreferenzsignals.
Mindestens einer der Berechnungskanäle berechnet eine Partialtonkomponente mit einem Verhältnis Eins während
einer Periode des Berechnungsreferenzsignals. Die restlichen Berechnungskanäle kombinieren eine Mehrzahl von Partialkomponenten,
von denen jede einen Verhältniswert kleiner als Eins aufweist zu einem Satz, wobei die Summe der Verhältniswerte den Wert Eins nicht übersteigt. Dabei wird auf Zeitunterteilungsbasis
der Partialtonkomponentensatz während einer Periode, die dem Verhältniswert entspricht, berechnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen
Zeichnungen im Prinzip noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: einen Verteilungsplan zur Erläuterung der Frequenzverteilung
von zu berechnenden Partialtonkomponenten bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2: einen übersichtsplan, zur Erläuterung der Berechnungsweise
der Partialtonkomponenten in entsprechenden Berechnungskanälen zu unterschiedlichen
Perioden, wobei die Partialtonkomponenten eine Verteilung wie in Fig, 1 gezeigt aufweisen;
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Fig. 3a bis 3d: Schaubilder zur Darstellung von bei der
Abtastung von Originalsignalen entstehenden Bildern;
Fig. 4: eine Tabelle, die das Verhältnis zwischen
den Arbeitszeiten für die Zeitteilung und den Berechnungskanälen veranschaulicht;
Fig. 5: ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungs
form eines Musiktonsignalgenerators gemäß der Erfindung;
Fig. 6: einen Verdrahtungsplan, der den Aufbau des
Zeitimpulsgenerators des Musiktonsignalgenerators gemäß Fig. 5 zeigt;
Fig. 7a bis 7k und Fig. 8a bis 8k:
Zeittabellen zur Erläuterung der Zeitabfolge verschiedener Signale, die durch den Zeitimpulsgenerator
der Fig. 6 erzeugt werden;
Fig. 9: ein Blockschaltbild zur detaillierten Erläuterung des Generators zur Erzeugung des
Kennzeichnungssignales für die Partialtonphase in Fig. 5;
Fig. 10: ein Blockschaltbild zur detaillierten Erläuterung des in Fig. 5 dargestellten Generators
zur Erzeugung des Harmonik-Koeffizienten;
Fig. 11: ein Blockschaltbild wesentlicher Teile einer
zweiten Ausführungsform eines Musiktonsignalgenerators
gemäß der Erfindung;
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Fig. 12: ein Blockschaltbild zur detaillierten
Erläuterung des Zeitimpulsgenerators, der in dem modifizierten Musiktonsignalgenerator
der Fig. 11 eingesetzt ist;
Fig. 13a bis 13k und Fig. 14a bis 14k:
Zeittabellen zur Veranschaulichung der Zeitabfolge verschiedener Signale, die durch
den in Fig. 12 dargestellten Zeitsignalgenerator erzeugt werden;
Fig. 15: ein Blockschaltbild zur detaillierten Erläuterung des Generators zur Erzeugung der
Harmonik-Koeffizienten, der in dem in Fig.11
dargestellten Musiktonsignalgenerator verwendet wird;
Fig. 16a bis 16d: graphische Darstellungen zur Erläuterung
des Verfahrens zur Erzeugung eines Musiktonsignalgenerators unter Verwendung einer
Fensterfunktion, wie es in einer dritten Ausführungsform des Musiktonsignalgenerators
gemäß der Erfindung verwendet wird;
Fig. 17a bis 17d: Wellenformen, die in einer Sinuswertetabelle
mit Fensterfunktionen von vier Systemen gespeichert sind und die in einer dritten Ausführungsform des Musiktonsignalgenerators
gemäß der Erfindung verwendet werden;
Fig. 18a bis 18d: Wellenformen,die durch Auslesen der in den
Sinuswertetabellen gespeicherten Funktionen zu verschiedenen Perioden unter Verwendung
der Fensterfunktionen von vier Systemen gewonnen werden;
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Fig. 19: ein Schaubild des Frequenzspektrums eines
durch die dritte Ausführungsform des Musiktonsignalgenerators
gemäß der Erfindung erzeugten Musiktonsignals;
Fig. 2O: ein Schaubild zur Erläuterung der Frequenzverteilung
der Partialtonkomponenten, die mit der dritten Ausführungsform des Musiktonsignalgenerators
gemäß der Erfindung kerechnet werden;
Fig. 21: ein Schaubild zur Erläuterung der Berechnungsweise der Partialtonkomponenten mit
einer Verteilung wie in Fig. 20 dargestellt, wobei die Berechnung in entsprechenden Berechnungskanälen
zu unterschiedlichen Perioden stattfindet;
Fig. 22: ein Blockschaltbild zur Erläuterung der
dritten Ausführungsform des Musiktonsignalgenerators
gemäß der Erfindung;
Fig. 23: ein Blockschaltbild zur detaillierten Erläuterung des Zeitimpulsgenerators, der
in einem Musiktonsignalgenerator der Fig.22 verwendet wird;
Fig. 24: ein Schaubild zur Erläuterung der Schaltsteuerung der Auslesegeschwindigkeit für
die Sinuswertetabelle mit den Fensterfunktionen der vier Systeme, wie dies in dem Musiktonsignalgenerator der Fig. 22
durchgeführt wird;
Fig. 25A bis 2 5F: Zeittabellen zur Erläuterung der Zeitabfolge verschiedener Zeitsignale, die durch
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den Zeitimpulsgenerator, der in Fig. 23
dargestellt ist, erzeugt werden;
Fig. 2.6: ein Blockschaltbild zur detaillierten
Erläuterung des Generators zur Erzeugung des Kennungssignals für die Partialtonphase,
wie er in dem modifizierten Musiktonsignalgenerator gemäß Fig. 22 eingesetzt wird;
Fig. 27: ein Blockschaltbild zur Erläuterung des
Details des Harmonik-Koeffizientenspeichers des Musiktonsignalgenerators gemäß Fig. 22;
Fig. 28: ein Blockschaltbild zur detaillierten Erläuterung einer modifizierten Anordnung,
durch die die Signale gF, nqF und 2m qF in der Schaltung gemäß Fig. 22 erzeugt
werden;
Fig. 29A bis 29F: Zeittabellen zur Erläuterung der Zeitabfolge verschiedener Signale, die durch
den Zeitsignalgenerator gemäß Fig. 28 erzeugt werden;
Fig. 30: ein Blockschaltbild zur detaillierten Erläuterung einer Ausführungsvariante eines
Schaltteils zur Erzeugung einer Information ENV-Cn in der in Fig. 22 dargestellten
Schaltung;
Fig. 31: Hüllkurvenformen für das Informationssignal ENV-Cn, die durch die in Fig. 30
dargestellte Schaltung erzeugt werden; und
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Fig. 32A bis 32F: Zeittabellen zur Erläuterung der Zeitabfolge verschiedener Signale, die durch
den Steuerimpulsgenerator gemäß Fig. 30 erzeugt werden.
Zunächst wird im folgenden das Prinzip des Verfahrens der
Erzeugung des Musiktonsignales erläutert:
Wie es im Stand der Technik wohlbekannt ist, muß bei der Berechnung einer Partialtonkomponente der η-ten Ordnung,
deren Frequenz η mal größer als die Grundfrequenz f, also gleich η f ist, die Berechnungsrate, d.h. die Abtastfrequenz
fs mindestens zwei Mal so groß wie die höchste Frequenz 2-n-f sein, um dem Abtasttheorem zu genügen. Folglich muß
die Abtastfrequenz fs so bestimmt werden, daß folgender Gleichung (1) genügt wird:
In dieser Gleichung stellt η die Ordnung der Partialtonkomponente
dar. Zum Zwecke der Erläuterung wird in folgender Beschreibung davon ausgegangen, daß η eine ganze Zahl
(1, 2, 3 ...) ist.
Ein Musiktonsignal wird durch Synthetisierung von k Partialtonkomponenten
H1 bis Hk erzeugt. Zuvor müssen die k Partialtonkomponente
η H1 (mit einer Frequenz 1-f) bis Hk (mit einer
Frequenz k-f) entsprechend der Grundfrequenz f(Tonlage) des
zu erzeugenden Musiktonsignales berechnet werden, wobei gilt: η = 1 bis k. In diesem Fall müssen entsprechende Partialtonkomponenten
H1 bis Hk bei entsprechenden Abtastfrequenzen
fs1, fs2 ... fsk berechnet werden, wobei gilt:
w.f <
WX
Dies folgt aus Gleichung (1).
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u.*Z.: Pat 172/6-84EK
Nach dem Stande der Technik werden bei einem Verfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales folgende Schritte durchgeführt:
(a) es wird ein Berechnungskanal für jede zu erzeugende Partialtonkomponente bereitgestellt und
(b) es werden sämtliche Partialtonkomponenten H1 bis Hk
in entsprechenden Berechnungskanälen bei einer Frequenz berechnet,
die mindestens gleich dem Zweifachen der höchsten Frequenz ist oder (anders ausgedrückt) das Abtasttheorem
in Bezug auf die Partialkomponente Hk mit der höchsten
Frequenz unter den Partialkomponenten H1 bis Hk/ die zu
berechnen sind, erfüllt, ohne daß die Frequenz der einzelnen Partialtonkomponente H1 bis Hk berücksichtigt wird.
Aus diesem Grunde wird tatsächlich eine unnötige Berechnung für eine Partialtonkomponente Hn mit einer niedrigen Frequenz
durchgeführt. Die Abtastfrequenz einer Partialtonkomponente Hn mit niedriger Frequenz kann nämlich niedrig liegen, da
es nicht erforderlich ist, eine solche niederfrequente Partialtonkomponente
Hn mit einer hohen Geschwindigkeit zu berechnen. Dies bedeutet eine geringe wirksame Ausnutzung des
Berechnungskanales, der die Partialtonkomponente Hn mit niedriger Frequenz berechnet, sowie gleichzeitig ein unnötig
aufwendiges und platzraubendes Gerät.
Das Verfahren gemäß der Erfindung enthält folgende Schritte:
(a) die Abtastfrequenzen fs1, fs2 ... fsk werden so bestimmt, daß sie dem Abtasttheorem für die entsprechenden k Partialtonkomponenten
H1 bis Hk, die berechnet werden müssen, genügen,
(b) die Berechnungsreferenzfrequenz fCA wird gleich der Abtastfrequenz
einer Partialtonkomponente mit der höchsten Frequenz unter den Abtastfrequenzen fs1, fs2 ... fsk, wie
oben beschrieben, gewählt, d.h. die Referenzfrequenz fCA
wird gleich der Abtastfrequenz für die höchste Frequenz der
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u.Z.: Pat 172/6-8ΊΕΚ
Partialtonkomporienten gewählt,
(c) es werden die Verhältnisse der entsprechenden Abtastfrequenzen
fs1, fs2 ... fsk zur Berechnungsreferenzfrequenz fCA gebildet, d.h. die Verhältnisse fs1/fCA = ß1 , fs2/fCA =
3 2, fs3/fCA =ß3 ... fsk/fCA = ßkf
(d) es werden jeweils die Partialtonkomponenten berechnet, deren Verhältnisse jeweils gleich Eins sind und zwar in
einem Berechnungskanal, der der Partialtonkomponente mit einer Periode (1/fCA) entspricht gemäß der Berechnungsreferenz
frequenz fCA und
(e) es werden mehrere Partialtonkomponenten, deren Verhältniswerte
kleiner als Eins sind, und bei denen die Summe £ß der Verhältniswerte den Wert Eins nicht übertrifft, zu
einem Satz zusammengefaßt. Danach werden auf Zeitteilungsbasis in einem anderen Berechnungskanal die jeweils zu dem
Satz gehörenden Partialtonkomponenten zu Perioden berechnet, die Frequenzen entsprechen, welche dadurch erhalten werden,
daß die Verhältnisse der entsprechenden Vielzahl der Partialtonkomponenten mit der Berechnungsreferenzfrequenz fCA
multipliziert werden, d.h. zu Perioden, die den jeweiligen Abtastfrequenzen entsprechen.
Insbesondere werden bei einem Verfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales nach dem Stande der Technik sämtliche
der k Partialtonkomponenten H1 bis Hk mit einer Periode berechnet, die der Abtastfrequenz für die Partialtonkomponente
Hk der höchsten Frequenz entspricht. Dagegen wird gemäß der Erfindung jede Partialtonkomponente Hn mit einer
Periode berechnet, die ihrer eigenen Abtastfrequenz fsn entspricht. Eine Vielzahl von Partialkomponenten niedriger
Frequenz werden jeweils dadurch berechnet, daß - unter Zeitteilungsbasis - ein Berechnungskanal verwendet wird, der
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den Werten der Abtastfrequenzverhältnis zahlen entspricht. Demnach kann die Ausnutzung der Berechnungskanäle verbessert
werden. Mit anderen Worten ist es möglich, die Zahl der Berechnungskanäle kleiner als die Zahl der zu berechnenden
Partialtonkomponenten zu halten.
Der Ausdruck "eine Vielzahl von zu berechnenden Partialtonkomponenten"
umfaßt einen Fall, bei dem alle Partialtonkomponenten, die das Musiktonsignal zusammensetzen, gemeint
sind, und auch einen Fall, bei dem nur ein spezieller Teil gemeint ist. Wenn folglich, mit anderen Worten, die Zahl
der das Musiktonsignal zusammensetzende Partialtonkomponenten
(A+B) ist, können alle diese (A+B) Partialtonkomponenten gemäß dem Verfahren nach der Erfindung berechnet werden. Ebenso
können auch A Partialtonkomponenten unter den (A+B) Partialtonkomponenten nach dem Stande der Technik berechnet werden,
während die restlichen B Partialtonkomponenten nach dem Verfahren der Erfindung zu berechnen sind.
Wie oben beschrieben, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Partialtonkomponenten niedriger
Frequenz jeweils durch Verwendung eines Berechnungskanales berechnet werden, und zwar auf Zeitteilungsbasis und zu Perioden, die den Verhältnissen zwischen der
Abtastfrequenz und der Berechnungsreferenzfrequenz FCA
der ieweiligen Partialtonkomponenten entsprechen. Die Einzelheiten des Verfahrens zur Festlegung der Berechnungsreferenzfrequenz
fCA,des Verfahrens zur Festlegung der Abtastfrequenz fsm und des Verfahrens zur Bestimmung der
Zahl der für die Berechnung der entsprechenden Partialtonkomponenten H1 bis Hk erforderlichen Berechnungskanäle
wird im folgenden beschrieben.
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Verfahren zur Festlegung der Berechnungsreferenzfrequenz fCA und des Abtastfrequenzverhältnisses ßn
Wie oben beschrieben, wird die Berechnungsreferenzfrequenz
so festgelegt, daß sie gleich der Abtastfrequenz für die
Partialtonkomponente Hk mit der höchsten Frequenz unter sämtlichen zu berechnenden Partialtonkomponenten H1 bis Hk
ist. Beispielsweise, wenn die höchste Frequenz unter den zu berechnenden Partialtonkomponenten H1 bis Hk 16 KHz ist,
wird die Berechnungsreferenz fCA auf einen solchen Wert festgelegt,
beispielsweise auf 40 kHz, daß die folgende Beziehung erfüllt ist:
fCA(=fsk) =2.16 kHz
Allgemein kann festgestellt werden, daß zwei Verfahrensweisen zur Festlegung des Abtastfrequenzverhältnisses ßn bestehen.
Nach der ersten Verfahrensweise wird das Abtastfrequenzverhältnis für jede einzelne der Partialtonkomponenten
festgelegt. Nach der zweiten Verfahrensweise wird das Abtastfrequenzverhältnis für jeweils ein bestimmtes Band
von Partialtonfrequenzen, das zu den Partialtonkomponenten gehört, festgelegt. Die erste Verfahrensweise wird gewählt,
wenn die Zahl der zu berechnenden Partialtonkomponenten relativ gering ist, wogegen die zweite Verfahrensweise eingesetzt
wird, wenn die Zahl der zu berechnenden Partialtonkomponenten groß ist und beispielsweise für je ein Partialtonkomponenten-Frequenzband
von einer Oktave festgelegt werden kann. Die Anwendung des zweiten Verfahrens erleichtert
die Steuerung für die Zeitunterteilung, da auf
Zeitteilungsbasis ein Berechnungskanal entsprechend dem Abtastfrequenzverhältnis ßn verwendet werden kann.
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kanäle
Bei einer gewöhnlichen digitalen Berechnung, bei der die Rechenkapazität CA, die der Zahl der Daten entspricht, die der
Rechner (Rechnerkanal) pro Zeiteinheit verarbeiten kann und bei der die Zahl der zu berechnenden Daten DQ pro Zeiteinheit
festliegt, kann die Zahl der für die Verarbeitung der Datenmenge DQ pro Zeiteinheit erforderlichen Recheneinheiten leicht durch
das Verhältnis DQ/CA ausgedrückt werden.
Bei der Berechnung einer Partialtonkomponente Hn gemäß der Erfindung, bei der die zu verarbeitende Datenmenge bekannt
ist und die Perioden für die Berechnung entsprechend der Daten unterschiedlich sind, ist es vorteilhaft, eine Vielzahl
von Daten mit langen Berechnungsperioden unter Verwendung einer einzigen Rechnereinheit, auf Zeitteilungsbasis
(time sharing) zu berechnen. Die Vorteile ergeben sich unter dem Gesichtspunkt des Rechneraufwandes. Hieraus folgt,
daß es nicht zwangsläufig einfach ist, die Zahl der Rechnereinheiten zu bestimmen.
In einem solchen Fall kann das Verfahren zur Ermittlung der Zahl der Rechnereinheiten auf eine Reihenentwicklung unter
Berücksichtigung der Berechnungsperioden der entsprechenden zu berechnenden Daten (Partialtonkomponenten) gestützt werden,
wobei die Zahl der Rechnereinheiten nach einem auf der Entwicklung beruhenden Index basiert.
Angenommen es liege eine Rechnereinheit vor mit einer Rechenkapazität
vom Wert Eins, die während einer Periode von 1/XHz (d.h. zu jeder Periode 1/XHz) einen einzigen Wert berechnen
und ausgeben kann. Ferner sei angenommen, daß Daten A vorliegen, die während einer Periode 1/X berechnet werden müssen
und daß Daten B und C vorliegen, die während einer Periode
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2/X zu berechnen sind.
Bei der Berechnung der Daten A, B und C mit der oben beschriebenen
Rechnereinheit gilt folgendes: Da es erforderlich ist, den Datenwert A während einer Periode 1/X zu berechnen,
muß die Rechnereinheit ausschließlich während jeder Periode 1/X eingesetzt werden. Folglich ist es in Bezug auf
die Berechnung des Datenwertes A erforderlich, eine Rechnereinheit bereitzustellen, die eine Rechenkapazität von Eins
aufweist.
Die Daten B und C können jedoch jeweils zu einer Periode 2/X (oder zu jeder Periode 2/X) berechnet werden. Es ist daher
nur erforderlich, die Rechnereinheit zu alternierenden Intervallen von 1/X zu benutzen. Folglich können die Oaten B und C
zu einem Satz zusammengefaßt werden und in einer einzigen
Rechnereinheit mit einer Rechenkapazität von Eins verarbeitet werden.
Wie oben beschrieben kann die Zahl der Rechnereinheiten zur Berechnung einer Vielzahl von Daten ir.lt unterschiedlichen
Berechnungsperioden, d.h. die gesamte Rechenkapazität CA, die für die Berechnung sämtlicher Daten erforderlich
ist, dadurch bestimmt werden, daß die Zeit bestimmt wird, während der eine Rechnereinheit mit der Rechenkapazität
Eins während den Berechnungsperioden entsprechender Daten besetzt wird.
Gemäß der Erfindung wird für einen Rechenkanal mit der Rechenkapazität Eins, der in der Lage ist während einer
Periode 1/X eine Partialtonkomponente zu berechnen und
auszugeben, jede Partialtonkomponente Hn, die unter Verwendung des Rechenkanals berechnet wird, in Termen eines Zeitintervalls
entwickelt, währenddessen der Berechnungskanal durch die Berechnungsperiode jeder Partialtonkanponente Hn besetzt
ist.
ΚΓίρροη Gakki Seizo K.K. 130061/0716
Japaai - 24 -
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Eine Partialtonkomponente, durch die der Berechnungskanal
während einer Periode N/X besetzt ist7 wird im folgenden als
"Partialtonkomponente Hn mit einer Berechnungsquantität von 1/N" bezeichnet. Dann ergibt die Gesamtsumme der Berechnungsquantitäten der entsprechenden Partialtonkomponenten H1 bis
Hk die gesamte Rechenkapazität CA, die zur Berechnung sämtlicher Partialtonkomponenten H1 bis Hk erforderlich ist.
Wenn die Berechnungsfrequenz xHz des Berechnungskanales zur
Übereinstimmung gebracht wird mit der obengenannten Berechnungsreferenzfrequenz fCA, würde die Berechnungsquantität
für die entsprechenden Partialtonkomponente H1 bis Hk mit den zuvor genannten Abtastfrequenzverhältnissen ß1 bis ßk
übereinstimmen. Demnach weist die Gesamtrechenkapazität CA, die zur Berechnung der Partialtonkomponente H1 bis Hk mit
den jeweiligen Abtastfrequenzen fs1 bis fsk erforderlich ist,
Tf
den Wert ^ ßn auf. n=l
Für Verhältnisewerte ß1 bis ßk für Abtastfrequenzen gemäß
der untenstehenden Tabelle I kann die Gesamtrechenkapazität CA, für den Fall daß k = 8 ist, nach Gleichung (2jberechnet
werden.
| Verhältniswerte der Abtastfrequenzen | ß 1 | ß 2 | ß 3 | ß 4 | ß 5 | ß 6 | ß 7 | ß 8 |
| 1 | 1 64 |
1 32 |
1 16 |
1 8 |
1 4 |
1 2 |
1 | |
| 128 |
CA = ß1
ß2 + ß3
ß5 + ß6 + ß7 + ß8
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15-''-
255 128
(2)
In dem in der Tabelle I dargestellten Fall ist es daher
erforderlich, zwei Rechenkanäle vorzusehen, von denen jeder eine Kapazität von Eins aufweist und eine Partialtonkomponente
Hn während einer Periode 1/fCA entsprechend der Referenzberechnungsfrequenz
fCA berechnet und ausgibt.
In diesem Fall berechnet der erste Rechenkanal eine Partialtonkomponente
H8 mit einem Abtastfrequenzverhältnis ß8 = 1 zu jeder Periode von 1/fCA, die der Berechnungsreferenzfrequenz
f/CA entspricht, wogegen der zweite Berechnungskanal die Partialtonkomponenten H1 bis H7 entsprechend den
Abtastfrequenzverhältnissen ß1 bis ß7 zu Perioden,wie in
Tabelle II gezeigt, berechnet. Das bedeutet, daß eine Partial
tonkomponen te Hn, deren Abtastfrequenzverhältnis ßn kleiner
als Eins ist, auf Zeitteilbasis in dem zweiten Kanal während einer Periode (1/ßn>fCA) berechnet wird, entsprechend
einer Frequenz, die gleich dem Produkt ßn·fCA aus dem Verhältnis ßn und der Berechnungsreferenzfrequenz fCA
ist, wobei die Vielzahl der Partialtonkomponenten zu einem Satz zusammengefaßt werden, derart, daß die Summe£ßn der
Verhältniswerte der Abtastfrequenzen, den Wert Eins nicht übersteigt.
| Partialton- komponente |
H1 | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | H7 |
| Verhältniswerte für die Abtastfre |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| quenzen ßn | 128 | 64 | 32 | 16 | 00 | 4 | 2 |
| Berechnete Periode | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 |
| (I/ßn· fCA) | fCA | fCS | fCA | fCA | fCA | fCA | fCA |
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Die Steuerung für die Berechnung der Partialtonkomponenten H1 bis H7 auf Zeitteilungsbasis erfolgt in diesem Fall
so, daß die Zeit eines Rechnungszyklus zur Berechnung sämtlicher Partialtonkomponenten H1 bis H7 gleich der Zeit der
Berechnungsperiode für eine Partialtonkomponente mit der längsten Berechnungsperiode ist. Die Steuerung erfolgt des
weiteren so, daß eine Vielzahl von Arbeitszeiten, die durch Unterteilung des Zeitintervalls für einen Rechenzyklus mit
einem Periodenintervall der Berechnungsreferenzfrequenz fCA entstehen, den Verhältniswerten für die Abtastfrequenzen
ß1 bis ß7 oder den entsprechenden Partialtonkomponenten H1
bis H7 zugeordnet werden.
In dem Fall des in Tabelle II dargestellten Beispieles ist
der Rahmen für die Berechnungszeit auf den Wert -^-r gesetzt,
und dieser Zeitrahmen ist in Intervalle unterteilt, um 128 Arbeitszeiten zu erhalten, die: für die Berechnung
verschiedener Partialtonkomponenten H1 bis H7 entsprechend den" Verhältniswerten ß1 bis ß7 für die Abtast frequenzen
der jeweiligen Partialtonkomponente H1 bis H7 zugeordnet werden. Im einzelnen wird folglich der Partialkomponente H1
eine Arbeitszeit in einem Berechnungszyklus zugeordnet, während der Partialtonkomponente H2 zwei Arbeitszeiten zugeordnet
werden. In der gleichen Art und Weise werden den verbleibenden Partialtonkomponenten H3 bis H7 128-ßn Arbeitszeiten
zugeordnet. Danach ist es möglich, entsprechende Partialtonkomponenten H1 bis H7 entsprechend den Abtastfrequenzen
fs1 bis fs7 zu berechnen.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales
gemäß der Erfindung beschrieben:
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Beispiel einer Anwendung der Erfindung auf ein Verfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales
Bei der Anwendung des Verfahrens zur Erzeugung des Musiktonsignales
gemäß der Erfindung auf ein elektronisches Musikinstrument mit den in der Tabelle III angegebenen Eigenschaften
werden die Berechnungsreferenzfrequenz fCA und die Zahl der Berechnungskanäle nach folgender Art und Weise
ermittelt.
| Eigenschaft | |
| Zahl der gleichzeitig erzeugten Töne |
Eins |
| Tastaturbereich | 5 Oktaven von der Tonhöhe C2 bis B6 |
| Partialtöne, die den piusikton bilden |
insgesamt 16, d.h. von uer Fundamentalkomponente bis zur 16.ten Harmonischen |
| Maximale Frequenz einer erzeugbaren Partialton- komponente |
16 kHz |
Zuerst muß die Frequenzvertexlung der zu erzeugenden Partialt
onkomponenten analysiert werden. Bei dem in Tabelle III
dargestellten Beispiel ist die Fundamentalfrequenz der
Tonlage C2 gleich 65,4 Hz. Die Fundamentalfrequenz der Tonlage B6 ist gleich 1975,5 Hz. Da sich der Musikton aus
16 Partialtonkomponenten bis hinauf zur 16.ten Partialtonkomponente
H16 zusammensetzt, verteilen sich die Partialtonkomponenten,
die zu den Tonlagen C2 und B6 beitragen, in einem Frequenzbereich von 65 r 4 Hz (entsprechend der Frequenz
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der ersten Partialtonkomponente des Tones C2) bis 31608 Hz (entsprechend der Frequenz der 16.ten Partialtonkomponente
des Tones B6).
Die höchste Frequenz, die erzeugt werden kann, ist jedoch durch die obere Hörbarkeitsgrenze (16 kHz) begrenzt. Somit
ergibt sich unter den Verhältnissen der Tabelle III, daß sich die Frequenzen der zu erzeugenden Partialtonkomponenten
sich auf ein Frequenzband von 65,4Hz bis 16 kHz verteilen. Die nachstehende Tabelle IV zeigt die Frequenzbänder
der zur ersten Oktave OC1 bis zur fünften Oktave 0C5
gehörenden Partialtonkomponenten.
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- 29 Tabelle
| Octave | • | Ton lage |
Frequenzwerte Partialtonkompcnente |
Frequenz ab 16 PartialkomDonente |
65 | Frequenz band |
| C2 | 65.4 Hz | 1046.4 Hz | ||||
| OCl | • | • • |
• • |
.4 - 1976 Hz | ||
| B2 | • 123.5 |
• 1976 |
130 | |||
| C3 | 130.8 | 2092.8 | ||||
| OC2 | • | • • |
• | .8 - 3950.4 | ||
| * B3 |
• 246.9 |
• 3950.4 |
261 | |||
| C4 | 261.6 | 4185.6 | ||||
| OC 3 | • | • | * ■ |
.6 - 7902.4 | ||
| B4 | • 493.9 |
7902.4 | 523 | |||
| C5 | 523.3 | 8372.8 | ||||
| OC 4 | . | • • |
• • |
.3 - 15804.0 | ||
| B5 | 978.8 | 15804.8 | 046 | |||
| C6 | 1046.5 | 16744 | ||||
| 0C5 | - | • • |
• | 5 - 16000 | ||
| B6 | • 1975.5 |
• 31608 „ L |
||||
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Jaran u/z7: Pat 172/6-8ΊΕΚ ·
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Sodann wird der Verhältniswert ßn für die Abtastfrequenz einer jeden Partialtonkomponente Hn in der Weise bestimmt,
daß die Partialtonkomponente mit der höchsten Frequenz 16 kHz als Referenz gewählt wird. Da in diesem Fall das
Frequenzband der zu berechnenden Partialtonkomponenten H1 bis H16 für jede Tonlage sehr breit ist, werden die Verhältniswerte
für die Abtastfrequenzen von ßn = 1 bis
1
ßn = für entsprechende Frequenzbänder der jeweiligen Oktaven wie in der nachstehenden Tabelle V bestimmt.
ßn = für entsprechende Frequenzbänder der jeweiligen Oktaven wie in der nachstehenden Tabelle V bestimmt.
| Frequenzband der Partial- komponente |
62,5 bis 125 Hz | 125 | bis 250 Hz | 250 bis 500 Hz |
3,5 - 1,0 kHz | 1,0 - 2,0 kHz | 2,0 - 4,0 kHz | 4,0 - 3,0 kH2 | S,0-16Mfe! |
| Verhältnis wert für die Abtastfrequenz η |
1/128 | 1/64 | 1/32 | 1/16 | 1/8 | 1/4 | 1/2 | 1 | |
Im folgenden soll die Frage untersucht werden, zu welcher Gruppe von Verhältniswerten für die Abtastfrequenzen die
Partialtonkomponenten H1 bis H16 verschiedener Töne von der
ersten bis zur fünften Oktave OC1 bis OC5 gehören.
Es kann dann festgestellt werden, daß entsprechende Partialtonkomponenten mit Frequenzen kleiner als 16 kHz, die zu
entsprechenden Musiktönen der ersten bis zur fünften Oktave gehören,den Gruppen von Abtastfrequenzverhältnissen zugeordnet
sind, die in dem Verteilungsplan der Fig. 1 als kleine Kreise angegeben sind. Wie dies durch die die kleinen Kreise
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verbindende Linie A angegeben ist, sind die Partialtonkomponenten
eines Tones, der zu der ersten Oktave OC1 gehört, in der Weise verteilt, daß die erste Partialtonkomponente
H1 zu einer Gruppe von Abtastfrequenzverhältnissen
ßn = 1/128, die zweite Partialtonkomponente H2 zu einer Gruppe von Abtastverhältnissen ßn = 1/64, die dritte und
vierte Partialkomponente H3 und H4 zu einer Gruppe ßn = 1/32, die fünfte bis zur achten Partialtonkomponente H5 bis H8
zu einer Gruppe ßn = 1/16 und die neunte bis zur sechzehnten Partialtonkomponente H9 bis H16 zu einer Gruppe ßn = 1/8
gehört.
In ähnlicher Weise gehören die Partialtonkomponenten H1 bis
H16 von Musiksignalen aus der zweiten bis zur vierten Oktave
0C2 bis 0C4 und die Partialtonkomponenten H1 bis H8 eines
Musiktonsignals aus der fünften Oktave 0C5 zu Gruppen von Abtastfrequenzverhältnissen, die durch die Linien B bis D
und durch die Linie E in Fig. 1 jeweils dargestellt sind.
Die Gesamtrechenkapazität zur Berechnung der Partialtonkomponenten
für die erste bis zur fünften Oktave 0C1 bis 0C5 wird jeweils für entsprechende Oktaven berechnet. Da,
wie oben erwähnt, die gesamte Rechenkapazität CA mit der Summe der Abtastfrequenzverhältnisse übereinstimmt, sind
die Gesamtrechenkapazitäten CA1 bis CA5 für die erste bis zur fünften Oktave 0C1 bis 0C5 durch folgende Gleichungen
(3) bis (7) gegeben:
CA1 = 1/128+1/64+(1/32)x2+(1/16x4+1/8)x8 = 2 (3)
CA2 = 1/64+1/32+(1/16)x2+(1/8)x4+(1/4)x8 = 3 (4)
CA3 = 1/32+1/16+(1/8)x2+(1/4)x4+(1/2)x8 = 6 (5)
CA4 = 1/16+1/8+(1/4)x2+(1/2)x4+1x8 = 11 (6)
CA5 - 1/8+1/4+(1/2)x2+lx4 =6 (7)
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Π p.t 172/6em 130061/0716
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Um folglich alle Partialtonkomponenten von Musiktönen, die zu der ersten bis zu der fünften Oktave OC1 bis OC5 gehören,
zu berechnen, ist es nur erforderlich, eine Gesamtrechenkapazität vom Wert 11 entsprechend der Rechenkapazität
CA4 bereitzustellen. Diese stellt den maximalen Bedarf oder gewissermaßen den Engpaß unter allen erforderlichen Rechenkapazitäten
CA1 bis CA5, die durch die Gleichungen (3) bis (7) angegeben sind, dar. Es reicht somit aus, elf Rechenkanäle,
jeweils mit einer Rechenkapazität von Eins bereitzustellen. Jeder dieser Kanäle ist in der Lage, die Partialtonkomponente
der höchsten Tonlage in einer Periode der Berechnungsreferenzfrequenz fCA zu berechnen.
Die Anzahl der Berechnungskanäle, die zur Berechnung der sechzehn Partialtonkomponenten H1 bis H16 für Musiktöne in
einem Tastaturbereich von der ersten bis zur vierten Oktave OC1 bis 0C4 und zur Berechnung der acht Partialtonkomponenten
H1 bis H8 für ein Musiksignal in einem Tastaturbereich der fünften Oktave 0C5 erforderlich ist, wird wie oben beschrieben
bestimmt. Danach wird die Art der Benutzung der elf Rechenkanäle für entsprechende Frequenzbänder der jeweiligen
Partialtonkomponenten festgelegt. Mit anderen Worten, es wird festgelegt, daß eine Partialtonkomponente Hn einer
gegebenen Frequenz in einem bestimmten der elf Rechenkanäle zu einer bestimmten Rechenperiode gerechnet wird.
Fig. 2 ist gegenüber Fig. 1 insofern geändert, daß alle der Gesamtrechenkapazitäten CA1 bis CA5 für entsprechende Oktaven
0C1 bis 0C5 den Wert Elf erhalten würden. Wie insbesondere durch eine Linie a, die die kleinen Kreise in Fig. 2 verbindet,
deutlich wird, werden jeweilige Partialtonkomponenten H1 bis H8 eines Musiksignals aus der fünften Oktave 0C5
während einer Periode berechnet, die zu einem Abtastfrequenzverhältnis
ßn = 1 - gehört. Wie andererseits durch eine Linie b, die die kleinen Kreise in Fig. 2 verbindet, hervorgeht,
werden die Partialtonkomponenten H1 bis H16 von Musiktönen aus
der ersten bis zur vierten Oktave 0C1 bis 0C4 in der Weise
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berechnet, daß die erste bis zur vierten Musiktonkomponente H1 bis H4 während einer Periode entsprechend ßn = 1/4 berechnet
wird, die fünfte bis zur achten Partialtonkomponente H5 bis H8 während einer Periode entsprechend ßn = 1/2 und
die neunte bis zur sechzehnten Partialtonkomponente H9 bis H16 während einer Periode entsprechend ßn = 1 berechnet
werden.
Danach wird die Berechnungsreferenzfrequenz fCA bestimmt.
Da die Frequenzen der zu berechnenden Partialtonkomponenten von 65,4 Hz bis 16 kHz reichen, wird die Referenzfrequenz
fCA so gesetzt, daß gilt: fCA = 40 kHz, wodurch beispielsweise
die Beziehung fCA 2^ 2·16 kHz erfüllt wird.
Folglich können die Partialtonkomponenten H1 bis H8 eines
Musiktones aus der fünften Oktave 0C5, d.h. die Partialtonkomponenten H1 bis H8 in einem Fall, in dem die Fundamentalfrequenz
des zu erzeugenden Musiktonsignales größer als 1/0 kHz ist, in einem beliebigen unter den elf Berechnungskanälen CHO bis CH10 bei einer Abtastfrequenz von 1/40 kHz,
wie in der folgenden Tabelle VIa gezeigt, berechnet werden. Da die Maximalfrequenz der zu berechnenden Partialtonkomponente
auf 16 kHz begrenzt ist, ist die höchste Ordnungszahl der zu berechnenden Partialtonkomponenten in diesem Fall 8,
d.h. die höchste Partialtonkomponente ist die Partialtonkomponente H8. in der folgenden Beschreibung sind jedoch der
Einfachheit halber auch die neunte bis zur elften Partialtonkomponente, die Frequenzen höher als 16 kHz aufweisen,
nicht weggelassen. Selbstverständlich sind diese Partialtonkomponenten nicht zur Bildung eines Tones erforderlich.
Andererseits werden die Partialtonkomponenten Hn von Musiktönen aus der ersten bis zur vierten Oktave 0C1 bis 0C4, d.h.
Partialtonkomponenten, bei denen die Fundamentalfrequenz des Musiktonsignales geringer als 1 kHz ist, wie in der fol-
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u.Z.: Pat 172/6-81EF, -ΛΛΛΑ - 34 -
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genden Tabelle Via dargestellt, in elf Berechnungskanälen
CHO bis CH10 derart berechnet, daß zunächst die erste bis
zur vierten Partialtonkomponente H1 bis H4 während einer
Periode 1/10 kHz, die fünfte bis zur achten Partialtonkomponente H5 bis H8 während einer Periode von 1/20 kHz
und die neunte bis zur sechzehnten Partialtonkomponente H9 bis H16 während einer Periode von 1/40 kHz berechnet werden.
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u.Z.: Pat 172/6-8"ίΕΚ
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Tabellc Via
Berechnungskanal
CHO
CHI
CH2
CH3
CH 4
CH5
CH6
CH7
CH8
CH9
CHlO!
r-Tl
Hl
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
HlO
Uli
Hl
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
HlO
HIl
Hl
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
HlO
HIl
Tl =
40 KHz
Hl
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
HlO
HIl
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u.Z.: Pat 172/6-8ΊΕΚ 130061/0716
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- 36 Tabelle VIb
| CHO | y· | rn-5 _ | Hl | T3 - | H3 | H4 | III | 1 | 1 | H 3 | H4 | |
| CHI | H5 | H5 | H7 | H5 | Tl 40 KHz |
20 KHz 1 |
H5 | H7 | ||||
| CH2 | H6 | H6 | xid | H6 | rpo — | T3 = 10 KHz |
H6 | H8 | ||||
| CH 3 | H9 | H9 | H9 | H9 | H 2 | H9 | H9 : | |||||
| CH4 | HlO | HlO | H10 | H10 | j H7 | H10 | H10 | |||||
| CH 5 | HIl | HIl | H11 | HII | H8 | H11 | H11 | |||||
| CH6 | H12 | H2 | H12 | H12 | H12 | , H9 | H12 | HI 2 | ||||
| CH7 | H13 | H7 | H13 | HI 3 | HI 3 | H10 | H13 | H13 | ||||
| Berech | CH8 | H14 | H8 | H14 | H14 | HI 4 | H11 | H14 | H14 | |||
| nungs- | CH9 | H15 | H9 | H15 | HI 5 | H15 | H12 | H15 | «15 | |||
| kanal | CHlO | H16 | HlO | H16 | H16 | H1.6 | H13 | H16 | H16 | |||
| HIl | H14 | |||||||||||
| H12 | H15 | |||||||||||
| H13 | H16 1 |
|||||||||||
| H14 | ||||||||||||
| H15 | ||||||||||||
| H16 | ||||||||||||
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Verfahren zur Eliminierung von bei der Abtastung entstehenden Bildern
Im Falle der Berechnung einer Vielzahl von Partialtonkomponenten gemäß dem Verfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales
nach der Erfindung entsteht eine unbegrenzte Anzahl von Bildern x(f) des Originales x(f) durch die Abtastung.
Jedes Bild weist als Mittenfrequenz eine P'requonz
auf ,die ein xjanzzahliges Vielfaches der Abtastfrequenz ist,
wie dies gestrichelt in Fig. 3a gezeigt ist, so daß es erforderlich ist, derartige Bilder durch Tiefpaßfilter zu
entfernen.
Im Beispiel der Berechnung der Partialtonkomponenten unter Bedingungen, wie sie in Tabelle III zusammengefaßt sind,
genauer gesagt bei der Berechnung der Partialtonkomponenten eines Musiktones in einem Frequenzband, dessen Fundamentalfrequenz
kleiner als 1,0 kHz ist, entstehen Bilder x(f), wie gestrichelt in Fig. 3b eingezeichnet, wenn die erste bis
vierte Partialtonkomponente H1 bis H4 mit einer Periode von 1/10 kHz berechnet wird. Wenn die fünfte bis zur neunten
Partialtonkomponente H5 bis H8 mit einer Periode von 1/20 kHz berechnet werden, entstehen Bilder x(f), wie in Fig. 3C
gestrichelt eingezeichnet. Ferner entstehen bei der Berechnung der neunten bis zur sechzehnten Partialtonkomponente
H9 bis H16 bei einer Periode von 1/14 kHz Bilder x(f), wie dies in Fig. 3d gestrichelt eingezeichnet ist. Demzufolge
sollten die Bilder x(f)/ wie sie in Fig. 3b, 3c und 3d dargestellt
sind, jeweils mit Tiefpaßfiltern mit einer Grenzfrequenz
von jeweils 4,8 und 16 kHz entfernt werden. Als Tiefpaßfilter können hierfür Chebyshev-Analogfilter von
der 4. Ordnung verwendet werden.
Wie oben beschrieben, werden bei einem Verfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales gemäß der Erfindung jeweils
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- 38 Japan
u.Z.: Pa+- 17?/ß-fi//EK
Abtastfrequenzen bestimmt, die das Abtasttheorem erfüllen, wobei die Bestimmung in Bezug auf eine Vielzahl von zu berechnenden
Partialtonkomponenten erfolgt. Danach wird die ί
Abtastfrequenz mit der höchsten Frequenz unter der Viel- i
zahl der Abtastfrequenzen als Berechnungsreferenzfrequenz j
fCA festgelegt. Sodann werden Verhältnisse entsprechend der
Abtastfrequenzen für verschiedene Partialtonkomponenten zu ;
der Berechnungsreferenzfrequenz bestimmt. Danach wird eine Partialtonkomponente mit einem Abtastfrequenzverhältniswert ;
von Eins während einer Periode berechnet, die der Berechnungsreferenzfrequenz entspricht. Eine Partialtonkomponente
mit einem Verhältniswert kleiner als Eins wird mit anderen Partialtonkomponenten kombiniert, so daß die Summe dieser
Verhältniswerte der Komponenten den Wert Eins nicht übersteigt. Die zusammengefügten oder kombinierten Partialtonkomponenten
werden auf Zeitteilungsbasis (time sharing) berechnet, und zwar in einem einzigen Berechnungskanal zu j
Perioden, die den jeweiligen Abtastfrequenzen entsprechen. , Infolgedessen kann die Ausnutzung der Berechnungskanäle verbessert
werden mit dem Ergebnis, daß ein Musiktonsignal '' erzeugbar ist, das eine Vielzahl von Partialtonkomponenten
enthält, wobei die Berechnung in weniger Berechnungskanälen durchgeführt werden kann, was schließlich zu einer Verringerung
der Größe des Rechners im elektronischen Musikinstrument führt.
Im folgenden werden Beispiele von Musiktonsignalgeneratoren
zur Durchführung des Verfahrens zur Erzeugung eines Musiktonsignales gemäß der Erfindung beschrieben.
Beispiele für Musiktonsignalgeneratoren !
Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Musiktonsignalgenerators |
gemäß der Erfindung, der in der Lage ist, ein Musiktonsignal .'
Nippon Gakki Seizo K.K.
JaPan 130061/0716 " 39 "
u.Z.: Pat 172/6-8/ίΕΚ
zu erzeugen, das den in Tabelle III angegebenen Bedingungen genügt. Entsprechend weist der Musiktonsignalgenerator
elf Berechnungskanäle CHO bis CH10 auf.
Die elf Berechnungskanäle CHO bis CH10 können parallel geschaltet sein. Bei der angegebenen Ausführungsform wird
jedoch eine einzige Rechnereinheit mit entsprechenden Berechnungskanälen CHO bis CH10 auf Zeitunterteilungsbasis
verwendet. Die Berechnungskanäle CHO bis CH10 dieser Ausführungsform
entsprechen daher den Zeitunterteilungen für die Arbeitszeiten. Die Beziehung zwischen den Arbeitszeiten
und den Berechnungskanälen CHO bis CH10 ist in Fig. 4 dargestellt.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, erfordert ein Arbeitszyklus aller Berechnungskanäle CHO bis CH10 elf Zeitintervalle.
Das Intervall (entsprechend elf Arbeitszeiten) eines Zyklus, das alle Berechnungskanäle ausfüllt 7 ist im folgenden
als "Berechnungsrahmen" bezeichnet.
Ein Musiktonsignal, das die Bedingungen in der oben erläuterten Tabelle III erfüllt, wird durch den Musiktonsignalgenerator
nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugt, wobei entsprechende Partialtonkomponenten mit speziellen
Berechnungskanälen (siehe Tabellen VIa und VIb) erzeugt werden.
Wie aus diesen Tabellen VIa und VIb hervorgeht, ist es notwendig, wenn die Fundamentalfrequenz f des erzeugten
Musiktonsignales kleiner als 1/0 kHz ist, eine Vielzahl
von Partialtonkomponenten mit einem einzigen Berechnungskanal auf Time sharing-Basis (siehe Tabelle VIa) zu berechnen,
um auf diese Weise alle sechzehn Partialtonkomponenten H1 bis H16 zu erhalten. Folglich muß jeder
Berechnungskanal vier mal die Rechenoperation wiederholen.
Um alle sechzehn Partialtonkomponenten H1 bis H16 zu be-
130061/0716
Nippon Gakki Seizo K.K.
Japan
u.Z.: Pat 172/6-84EK
rechnen, ist es folglich notwendig, vier Berechnungsrahmen
vorzusehen. Ein Intervall, das vier Berechnungsrahmen enthält,
ist im folgenden als "Berechnungszyklus T " bezeichnet,
wobei vier Berechnungsrahmeη innerhalb eines Berechnungszyklus T als der "erste bis vierte Berechnungsrahmen CF1
bis CF4" bezeichnet werden.
Wenn selbstverständlich die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales größer als 1,0 kHz ist, werden alle
Partialtonkomponenten (in diesem Fall elf Komponenten von der ersten bis zur elften) in einem Berechnungsrahmeη berechnet.
Es ist notwendig, die Intervalle von entsprechenden Berechnungsrahmen
CF, in denen sämtliche Berechnungskanäle arbeiten, mit den Berechnungsreferenzperioden 1/fCA, d.h.
auf 1/4OkHz (=25 us) abzustimmen. Aus diesem Grund werden die Intervalle entsprechender Berechnungskanäle CHO bis CH1O
so festgelegt, daß sie gleich 1/(11x40)kHz = (etwa 2,3 us) sind. Die Zeit des Berechnungszyklus T wird zu 4/40 kHz
(= 100 us) gewählt.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die durch die entsprechenden Berechnungskanäle zu berechnenden Partialtonkomponenten
im ersten bis zum vierten Berechnungsrahmen CF1 bis CF4 eines Berechnungszyklus T so gesetzt, wie dies
aus den folgenden Tabellen VIIa und VIIb hervorgeht. Die Tabelle VIIa zeigt Partialtonkomponenten H1 bis H16, die
mit den Berechnungskanälen CHO bis CH10 berechnet werden müssen. Dabei ist die Fundamentalfrequenz f des erzeugten
Musiktonsignales kleiner als 1,0 kHz. Tabelle VIIb zeigt Partialtonkomponenten H1 bis H16, die mit entsprechenden Berechnungskanälen
CHO bis CH10 zu berechnen sind, wobei die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales größer
als 1,0 kHz ist.
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Bedingung f < 1000 Hz
| Berechnungs- rahmen |
CHO | CHl | CH 2 | 1 | CH3 | 3erechnunjskanal | CH5 | CH6 | CH7 | CH8 | CH9 | I BIO |
| CFl | Hl | H5 | H6 | H9 | CH4 | HIl | H12 | H13 | H14 | H15 | Π 6 | |
| CF2 | H2 | H7 | H8 | H9 | HlO | HIl | H12 | H13 | H14 | H15 | 116 [ |
|
| CF3 | H3 | H5 | H6 | H9 | HlO | HIl | H12 | H13 | H14 | H15 | TI 6 | |
| CF4 | H4 | H7 | H8 | H9 | HlO | HIl | H12 | H13 | H14 | H15 | 116 | |
| HlO |
Bedinguna f ^ lOOO Hz
| B er ec hnung s- rahmen |
Berechnungskanaä | CHO | CHl | CH 2 | CH3 | CH4 | CH 5 | CH6 | CH7 | ΖΉ8 | CH9 H10 |
CH10 |
| CFl | Hl | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 . | ri7 | H3 | H9 | H10 | H11 | |
| CF2 | Hl | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | H7 | H3 | ΕΪ9 | H10 | H11 | |
| CF3 | Hl | H 2 | H3 | H 4 | H5 | H6 | H7 | H8 | HB | HIO | 1111 | |
| CH4 | Hl | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | H7 | H8 | H9 | H11 |
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In Fig. 5 ist ein Tastenschaltkreis 10 zu erkennen, der eine Anzahl von Tastenschaltern enthält. Diese entsprechen
jeweils einer Taste (Tonlage C2 bis B6) einer Tastatur eines elektronischen Musikinstrumentes. Der Tastenschaltkreis
ist so konstruiert, daß bei Drücken einer gewissen Taste ein entsprechender Schalter in Betrieb gesetzt wird,
der ein Tastencode-Signal KC (Information über die angeschlagene Taste) erzeugt. Ferner wird ein Tastenschalter-EIN-signal
KON erzeugt, das anzeigt, daß die Taste angeschlagen ist. Der Tastenschaltkreis 10 enthält eine Soloton-Prioritätsschaltung,
so daß im Fall, daß mehr als zwei Tasten gleichzeitig angeschlagen werden, nur das Tastencodesignal KC mit
einer größeren Priorität ausgegeben wird. In diesem Fall wird das Tastencodesignal beibehalten, bis die nächste Taste angeschlagen
wird.
Es ist ein Frequenzzahlspeicher 20 vorgesehen, der die Frequenzzahlen
F, die den Tonlagen der jeweiligen Tasten entsprechen, unter entsprechenden Adressen speichert. Wenn
ein Tastencode-Signal KC von dem Tastenschaltkreis 10 zu dem Frequenzzahlspeicher 20 als Adressensignal gelangt, erzeugt
der Frequenzzahlspeicher 20 eine Frequenzzahl F, die der Tonlage der angeschlagenen Taste entspricht.
Ein Taktoszillator 30· erzeugt einen Taktimpuls (z5A mit einer
Frequenz von 440 kHz, die gleich dem Elffachen der Berechnungsreferenζfrequenz
fCA von 40 kHz ist. Eine Periode 1/440 kHz des Taktimpulses φΚ entspricht dabei der Zeit eines Berechnungskanals.
Die Beziehungen zwischen dem Taktimpuls φΚ und den Berechnungskanalzeiten verschiedener Berechnungskanäle CHO bis CH10 sind in den Fig. 7a, 7b und den Fig. 8a,
und 8b dargestellt.
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Ein Zeitimpulsgeiicrator (TPG) 40 ist vorgesehen, um die
Frequenz des Taktimpulses φΚ, der vom Taktoszillator 30 geliefert
wird, zu teilen und auf diese Weise einen Taktimpuls φΒ (Fig. Ic und 8c) zu erzeugen, der die gleiche Frequenz
wie die Berechnungsreferenzfrequenz fCA, nämlich 40 kHz aufweist. Der Zeitimpulsgenerator 40 teilt die Frequenz des Taktimpulses
φΒ des weiteren,um ein Berechnungszyklussignal
SNC (Fig. 7d und 8d) zu erzeugen. Dieses stellt den Startpunkt für jeden Berechnungszyklus Tcy dar und nimmt den Wert "1"
synchron zu der ersten Berechnungskanalzeit im ersten Berechnungskanalrahmen CF1 an.
Der Zeitimpulsgenerator 40 erzeugt des weiteren Ordnungskennungssignale
SL1 und SL2 (jeweils vier Bits), die die Ordnung der Partialtonkomponente festlegen, die in jedem
der elf Berechnungskanäle CHO bis CH10 für den ersten bis zum vierten Rahmen CF1 bis CF4 berechnet werden müssen.
Die Ordnungskennungssignale SL1 und SL2 werden zu Zeiten ausgegeben,
die entsprechend den Berechnungskanälen CHO bis CH10, wie in den Tabellen VIIa und VIIb gezeigt, dargestellt
sind. Da jedoch die in den Berechnungskanälen CHO bis CH11 zu berechnenden Partialtonkomponenten unterschiedlich sind
in Abhängigkeit davon, ob die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignals größer oder kleiner als 1,0 kHz
ist, wie aus den Tabellen VIIa und VIIb klar hervorgeht, ist es erforderlich, die Werte oder Inhalte der Ordnungskennungssignale
: SL1 und SL2 entsprechend der Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales zu ändern.
Zu diesem Zweck wird die von dem Frequenzzahlspeicher 20 ausgegebene Frequenznummer F dem Zeitimpulsgenerator 40
zugeführt. Im Zeitimpulsgenerator 40 wird daraufhin entschieden,
ob die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales größer oder kleiner 1,0 kHz ist. Da, wie oben
beschrieben, die Frequenzzahl F der Tonlage der angeschlagenen Taste entspricht, ist es einfach, die Fundamentalfrequenz f
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des erzeugten Musiktonsignales, die auf der Frequenzzahl F beruht, zu unterscheiden oder zu diskriminieren.
Die Fig. 7f und 7g zeigen die Ordnungskennungssignale SL1
und SL2 für den Fall, daß die Fundamentalfrequenz f des
erzeugten Musiktonsignals kleiner als 1,0 kHz ist. Die Form der Signale SL1 und SL2 ist dergestalt, daß sie den entsprechenden,
durch die Rechenkanäle CHO bis CH10 zu berechnenden Partialtonkomponenten (Fig. 7e) entspricht. Fig. 8f und
8g zeigen Ordnungskennungssignale SL1 und SL2 für den Fall, daß die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales
größer als 1,0 kHz ist. Die Form dieser Signale SL1 und SL2 ist so gestaltet, daß sie den in den Berechnungskanälen
CHO bis CH10 zu berechnenden Partialtonkomponenten entspricht.
Die Fig. 7a bis 7k und die Fig. 8a bis 8k zeigen Zeitpläne für verschiedene Signale, die durch den Zeitimpulsgenerator
40 ausgegeben werden, wenn die Fundamentalfrequenz des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1,O kHz und für den
Fall, daß diese Frequenz größer als 1,0 kHz ist.
Des weiteren erzeugt der Zeitimpulsgenerator 40 Akkumulationskennungssignale
AC1, AC2 und AC3 zur Akkumulierung oder Aufsummierung des momentanen Amplitudenwertes Fn während
eines BerechnungsZyklus Tcy der bestimmten Partialtonkomponente
Hn. Diese Aufsummierung erfolgt in der Akkumulationsschaltung
A 131, in einer Akkumulationsschaltung B und einer Akkumulationsschaltung C 133, die für verschiedene
Berechnungsperioden (für verschiedene Abtastfrequenzverhältniswerte) - wie weiter unten beschrieben - vorgesehen sind.
Das Akkumulationskennungssignal AC1 ist das Signal zur Akkumulierung oder Aufsummierung des momentanen Amplitudenwertes Fn einer während einer Periode 1/10 kHz zu berechnenden
Partialtonkomponente. Das Signal AC2 ist das Signal
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zur Akkumulierung des momentanen Amplitudenwertes Fn einer
Partialtonkomponente Hn, die während einer Periode 1/20 kHz berechnet werden muß. Das Signal AC3 ist ein Signal zur Akkumulierung
des momentanen Amplitudenwertes Fn einer Partialtonkomponente Hn, die während einer Periode von 1/40 kHz
zu berechnen ist.
Ähnlich wie bei den Ordnungskennungssignalen SL1 und SL2 sind die in entsprechenden Berechnungskanälen CHO bis CH10
zu berechnenden Partialtonkomponenten unterschiedlich je nach der Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales,
so daß die Signalform der Akkumulationskennungssignale AC1 bis AC3 sich in Abhängigkeit von der Fundamentalfrequenz
f (siehe Fig. 7h bis 7j und Fig. 8h bis 8j) ändern müssen. Die baulichen Einzelheiten des Zeitimpulsgenerators
40, der verschiedene Signale erzeugt, wird im folgenden beschrieben.
Wie in Fig. 6 gezeigt, umfaßt der Zeitimpulsgenerator 40 einen elf stuf igen Ringzähler 400, der die Zahl der Taktimpulse jz5a
zählt und Kanalsignale chO bis ch10 entsprechend den elf Berechnungskanälen CHO bis CH10 liefert. Der Zeitimpulsgenerator
40 umfaßt des weiteren einen vierstufigen Ringzähler 401, der die Zahl der Ausgangssignale der letzten Stufe
des Ringzählers 400 zählt. Das bedeutet, daß der Ringzähler 404 die Kanalsignale chiO zur Erzeugung der Rahmensignale
FS1 bis FS4 für den ersten bis vierten Berechnungsrahmen CF1
bis CF4 zählt. Der Zeitimpulsgenerator enthält ferner einen Frequenzdiskriminator 402, der ein Signal "F<
1000" als Ergebnis der Entscheidung darüber, ob die Fundamentalfrequenz f
des erzeugten Musiktonsignals eine Frequenzzahl F kleiner als 1,0 kHz hat ,erzeugt. Z ei timpuls generator enthält ferner
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eine logische Torschaltung 403, die Signale SL1, SL2, AC1
bis AC3, joB und SNC erzeugt, die auf den Ausgangssignalen
der Ringzähler 400 und 401 und des Frequenzdiskriminators 402 aufgebaut sind.
Die logische Torschaltung 403 besteht aus einer Vielzahl von UND-Gliedern,ODER-Gliedern und Invertern. Die Ausgangssignale
der Torschaltungen nehmen den Wert "Eins" an, wenn die in Tabelle VIII angegebenen logischen Gleichungen
erfüllt sind. Die Zeitpläne der verschiedenen von dem Zeitimpulsgenerator 40 ausgegebenen Signale sind in den Fig. 7a
bis 7k und in den Fig. 8a bis 8k wiedergegeben.
Anstelle des Zeitimpulsgenerators 40, der in diesem Beispiel beschrieben ist, können auch andere Schaltungen eingesetzt
werden, so lange sie die Logikgleichungen, die in Tabelle VIII wiedergegeben sind, erfüllen können.
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?C Pat 172/6-8,KK 130061/0716
| Tor | Signal | locrische Gleichung |
| Frequenzdiskri mina tor 402 |
F -ClOOO | "1" wenn die Frequenzzahl F einem Wert kleiner als 1000 Hz entsnricht. |
| ODER-GIi Pd 4030 | SLIl | F < 1000 + (F < 1000). ChO-FSl- FS2 + (F < 1000)· ch2 + (F <_1000)*(ch4 + ch5+ ch6 + ch7 + ch8 + ch9 + chlO) |
| UND-Glied 4 031 | SL12 | (F<1000)»ch0-FS3 |
| ' ODER-GliPd 4032 | SL13 | (F <- 1000)· chl-FSl-FS3 + (F < 1000)-ch0-FS4 |
| ODER-Glied 4033 | SL14 | (F < 1000)· chl'FSl«FS3 + (F < 1000)-ch3 |
| ODER-Glied 4 034 | S-L2I | (F -<1000)-ch0 + (F < 1000) 'ChO -FSl- FS4 |
| ODER-Glied 4035 | SL22 | (F < 1000)-chi-FSl-FS3 + (F <1000) -chO FSl. FS4 + (F <1000).ch3 |
| UND-Glied | SL23 | (F < 1000). chi'FSl FS3 |
| ODER-Glied 4 037 | SL24 | (F < 1000)»ch2 + (F < 1000)" (ch4 + ch5 + ch6 + ch7 + ch8 + ch9 + chlO) + (F ^ 1000> chO |
| UND-Glied 4038 | ACl | (F < 1000)-jzJA - chO |
| UND-Glied 4039 | AC 2 | (F < lOOO-jzJA-chO-chl - |
| ' ODER-Glied 4 040 | AC 3 | (F < 1000)jzJA'(ch3 + ch4 + ch5 + ch6 + ch7 + ch8 + ch9 + chlO) +(T < 1000>jrfA |
| . UND-Glied 4041 | jzJB | chO |
| UND-Glied 4042 | SNC | chO FSl |
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Zurückkommend auf Fig. 5 ist festzustellen, daß die Akkumulationsschaltung
50 sequentiell die von dem Frequenzzahlspeicher 20 ausgegebene Frequenzzahl F während einer
Periode des Taktimpulses 0B akkumuliert. Diese Periode ist
dieselbe wie die Berechnungsreferenzperiode 1/40 kHz. In der Schaltung 50 wird somit der akkumulierte oder summierte
Wert qF (q = 1,2,3,...) als Signal erzeugt, das einen
Abtastpunkt für die Amplitude des erzeugten, zu berechnenden Musiktonsignales kennzeichnet. Da der Taktimpuls φΒ
für jeden Berechnungsrahmen CF erzeugt wird, wächst der aufsummierte Wert qF der Akkumulationsschaltung 50 in jedem
Berechnungsrahmen weiter an. Angenommen der aufsummierte
Wert qF sei qoF in dem ersten Berechnungsrahmen CF1 des Berechnungszyklus T , während des zweiten Berechnungsrahmens CF2, nimmt qF den Wert (qo + 1)F an, während
des dritten Berechnungsrahmens nimmt qF den Wert (qo + 2)F,
während des vierten Berechnungsrahmens CF4 nimmt qF den Wert (qo + 3)F und so weiter an. Die Art und Weise, in der
der summierte Wert qF anwächst, geht aus den Fig. 7k und 8k hervor.
Ferner ist ein Partialtonphasenwertgenerator 60 vorgesehen, der entsprechend den Ordnungszahlkennungssignalen SL1 und
SL2, die von dem Zeitimpulsgenerator 40 geliefert werden, den aufsummierten Wert qF, der von der Akkumulationsschal-"
tung 50 geliefert wird, in einen Partialtonphasenwert nqF (n = 1, 2, 3, ... k) umwandelt. Dieser kennzeichnet den
Phasenwert des Abtastpunktes einer Partialtonkomponente Hn, die in einem bestimmten der Abtastkanäle CHO bis CH10 zu
berechnen ist. Dabei wird das Kennungssignal für die Partialtonphase nqF synchron zur Kanalzeit eines jeden Berechnungskanales
CHO bis CH10 erzeugt. Der akkumulierte Wert qF, der von der Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben wird, stellt
den Phasenwert für den Abtastpunkt in einer Periode des erzeugten Musiktonsignales dar, während das Signal nqF, das
vom Partialtonphasenwertgenerator 60 ausgegeben wird,
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den Phasenwert der Partialtonkomponente der η-ten Ordnung
Hn an dem Abtastphasenpunkt qF darstellt.
Der Partialtonphasenwertsignalgenerator 60 kann so wie in Fig. 9 dargestellt beispielsweise aufgebaut sein.
Wie in Fig. 9 dargestellt, enthält der Generator 60 eine Bit-Schiebeschaltung 600, die die entsprechenden Bits des
akkumulierten Wertes qF, der von der Akkumulationsschaltung 50 geliefert wird (Fig. 5) um ein Bit auf höhere Wertigkeiten
schiebt, um den akkumulierten Wert qF in einen akkumulierten Wert 2qF umzusetzen. Dieser wird einer zweiten Bit-Schiebeschaltung
601 und einem in der Figur mit (2) bezeichnenden Eingangsanschluß einer Auswahlschaltung 604 zugeführt.
Die Bit-Schiebeschaltung 601 schiebt die Bits des akkumulierten Wertes 2qF um eine Stelle (um ein Bit) in
Richtung auf höhere Wertigkeiten, um so diesen Wert in einen Akkumulationswert 4qF umzuwandeln, der einer dritten Bit-Schiebeschaltung
602 und dem Eingangsanschluß "(3)" der Auswahlschaltung 604 zugeführt wird. Auch die Bit-Schiebeschaltung
602 schiebt die Bits oder Binärziffern des akkumulierten Wertes 4qF um ein Bit oder eine Stelle in Richtung
auf höhere Wertigkeiten, um aus diesem Wert einen Akkumulationswert 8qF zu erhalten, der dem Eingangsanschluß "(4)"
der Auswahlschaltung 604 zugeführt wird.
Die Auswahlschaltung 604 wählt einen der akkumulierten Werte qF, 2qF, 4qF und 8qF, die jeweils an die Eingangsanschlüsse
"(1)" bis "(4)" geliefert werden und stellt den davon ausgewählten Wert am Ausgang zur Verfügung. Der ausgewählte
Wert ist derjenige, der durch das Ordnungskennungssignal SL1 ,
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das vom Zeitimpulsgenerator 40 (Fig. 5) geliefert wird, gekennzeichnet ist. In diesem Fall besteht das Ordnungskennungssignal
SL1 aus vier Binärsignalen SL11, SL12, SL13 und SL14, die unter den in Tabelle VIII (Fig. 7 und 8)
dargestellten Bedingungen den Wert "Eins" annehmen. Wenn das Signal SL11 "Eins" ist, wählt die Auswahlschaltung
den Akkumulationswert qF aus und stellt ihn am Ausgang zur Verfügung. Dieser Wert qF wurde dem Eingang "Eins" der
Auswahlschaltung zugeführt. Wenn das Signal SL12 den Wert "Eins" annimmt, wird der Akkumulationswert 2qF ausgewählt
und weitergegeben, der dem Eingang "(2)" der Auswahlschaltung zugeführt worden ist. Wenn das Signal SL13 den Wert
"Eins" annimmt, wird der Akkumulationswert 4qF ausgewählt und ausgegeben, der dem Eingang "(3)" zugeführt worden ist.
Wenn schließlich das Signal SL14 den Wert "Eins" annimmt, wird der Akkumulationswert 8qF ausgewählt und weitergegeben,
der dem Eingangsanschluß "(4)" der Auswahlschaltung zugeführt worden ist.
Eine Komplementschaltung 603 ist vorgesehen,um das Zweier-Komplementdes
Aktcumulationswertes qF zu bilden und dieses dem Eingangsanschluß "(3)" einer Auswahlschaltung 605 zuzuführen.
Zu diesem Zeitpunkt wird den Eingangsanschlüssen "(D", "(2)" und "(4)" der Auswahlschaltung 605 jeweils das
Signal "Null" zugeführt. Der Auswahlschaltung 605 wird ferner der Akkumulationswert qF und ein weiterer Akkumulationswert
nqF,der von einem Schieberegister 607 kommt, wie später beschrieben, zugeleitet.
Die Auswahlschaltung 605 wählt aus und liefert eines der
Signale "Null", qF, -qF und nqF, die den Eingangsanschlüssen "(1)" bis "(4)" zugeführt werden. Die Auswahl erfolgt
nach dem Ordnungskennungssignal SL2, das von dem Zeitimpulsgenerator 40 bereitgestellt wird. In diesem Fall besteht
das Ordnungskennungssignal SL2 aus vier Bitsignalen SL21,
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SL22, SL23 und SL24, die unter den in Tabelle VIII (siehe
Fig. 7 und 8) dargelegten Bedingungen den Wert "Eins" annehmen. Die Auswahlschaltung 605 wählt aus und liefert das
Signal "Null", das ihren Eingangsanschlüssen "(1)" zugeführt worden ist, wenn das Signal SL21 den Wert "(1)" annimmt.
Dagegen wird der Akkumulationswert qF, der dem Eingangsanschluß "(2)" zugeführt worden ist, ausgewählt und geliefert,
wenn das Signal SL22 den Wert "Eins" annimmt. Wenn das Signal SL2 3 den Wert "Eins" annimmt, wird der Akkumulationswert
-qF, der dem Eingangsanschluß "(3)" zugeführt worden ist, ausgewählt und geliefert. Wenn schließlich das
Signal SL24 den Wert "Eins" annimmt, wird der akkumulierte Wert nqF, der dem Eingangsanschluß "(4)" zugeführt worden
ist, ausgewählt und geliefert.
Die Ausgangssignale der Auswahlschaltungen 604 und 605 werden in einem Addierer 606 addiert. Das Ausgangssignal
des Addierers 606 stellt das Partialtonphasenkennungssignal nqF für eine Partialtonkomponente Hn dar, die entsprechend
den Kennungssignalen SL1 und SL2 zu berechnen ist.
Das Schieberegister 607 wird mit dem Signal nqF, das vom Addierer 606 ausgegeben wird, bei der Anstiegsflanke des
Taktimpulses 0A gesetzt und liefert seinen Inhalt, nämlich den Akkumulationswert nqF, an den Eingangsanschluß "(4)"
der Auswahlschaltung 605, wenn der nächste Taktimpuls φΑ
erzeugt wird.
Beispielshalber wird im folgenden die Betriebsweise des
Partialtonphasenwertsignalgenerators 60 für den Fall beschrieben, in dem die Partialtonkomponenten Hn,die im ersten
Berechnungsrahmen CF1 zu berechnen sind, (Tabelle VIIa), die Partialtonkomponenten H1, H5, H6, H9 bis H16 sind.
Nippon Gakki Seizo K.K.
Japan
u.Z.: Pat , 72/6-8,EK
Während einer Kanalzeit, die dem Berechnungskanal CHO des ersten Berechnungsrahmens CF1 entspricht, sind von den
Signalen SLi1 bis SL14 und SL21 bis SL24, aus denen sich die Signale SL1 und SL2 zusammensetzen, nur die Signale SL11 und
SL21 im Zustand "Eins", wie dies aus den logischen Gleichungen der Tabelle VIII und dem in Fig. 7 dargestellten Zeitplan
hervorgeht. Demnach wählt die Auswahlschaltung 604 (Fig.9) den Akkumulationswert qoF aus und liefert ihn an den Addierer
606, wobei die Auswahlschaltung 605 das Signal "Null" auswählt und dieses an den Addierer 606 liefert, mit der Folge,
daß der Addierer 606 veranlaßt, daß ein Berechnungskanal CHO 1 qoF als Partialtonphasenkennungssignal nqF (in diesem Fall
ist η = 1) für die erste Partialtonkomponente H1 erzeugt. Der Akkumulationswert 1qoF, der auf diese Weise von dem
Addierer 606 geliefert wird, wird in das Schieberegister 607 zum Zeitpunkt der Anlaufflanke des Taktimpulses φΑ
eingegeben.
Während der nächsten Kanalzeit, die dem Berechnungskanal CH1 entspricht, sind nur die Signale SL13 und SL2 2 im Zustand
"Eins", wie dies aus der Zeitplantabelle der Fig. 7 hervorgeht. Dementsprechend wählt die Auswahlschaltung 604
den Akkumulationswert 4qoF aus und liefert diesen an den Addierer 606, wogegen die Auswahlschaltung 605 den Akkumulationswert
qF auswählt und diesen an den Addierer 606 weitergibt. Der Addierer 606 veranlaßt daher den Berechnungskanal CH1 ein Partialtonphasenkennungssignal 5qoF für die
fünfte Partialtonkomponente H5 zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Akkumulationswert 5qoF in das Schieberegister
607 bei der Anlaufflanke eines Taktimpulses 0A eingegeben. Danach werden ähnliche Operationen in den Kanalzeiten für
die Berechnungskanäle CH2 und CH3 ausgeführt, so daß der Addierer sequentiell Partialtonphasenkennungssignale 5qoF
und 9qoF für die fünfte und neunte Partialtonkomponente H5 und H9 erzeugt. Zwischen den Kanalzeiten für den Berechnungs-
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kanal CH4 und den Berechnungskanal CH10 wählt die Auswahlschaltung
604 für die Ausgabe kontinuierlich den Akkumulationswert qoF, während die Auswahlschaltung 605 für ihre Ausgabe
kontinuierlich den Akkumulationswert nqoF auswählt, der vom Schieberegister 607 ausgegeben wird, da nur die
Signale SL11 und SL24 kontinuierlich den Wert "Eins" annehmen.
Folglich erzeugt der Addierer 606 sequentiell Partialtonphasenkennungssignale lOqoF, 11qoF ... 16qoF für
die zehnte bis sechzehnte Partialtonkomponente H10 bis H16,
die jeweils um 1qoF bei jeder Wiederholung der Kanalzeit nach Durchlaufen einer Kanalzeit für den Berechnungskanal
CH4 ansteigt.
Zurückkommend auf Fig. 5 ist zu erwähnen, daß dort ein Sinuswertespeicher 70 vorgesehen ist, unter dessen Adressen
die Amplitudenabtastwerte einer Periode einer Sinuswelle gespeichert sind. Der Sinuswertespeicher 70 erzeugt
einen Sinusamplitudenwert, der dem Signal nqF entspricht, wenn ihm von dem Partialtonphasenkennungssignalgenerator
ein Signal nqF als Adressensignal zugeführt wird, das einer in den entsprechenden Berechnungskanälen CHO bis CH10 zu
berechnenden Partialtonkomponente Hn entspricht.
Ein Klangfarbenwähler 80 enthält eine Vielzahl von Klangfarbenwahlschaltern,
durch die die Klangfarbe eines Musiksignals bestimmt wird, wozu ein Klangfarbenwahlinformationssignal
TS erzeugt wird, das der Stellung der Klangfarbenwahlscharter entspricht. Ein Generator 90 ist zur Erzeugung
von Harmonikkoeffizienten Cn (n = 1, 2, 3, ... k) für die
Partialtonkomponenten H1 bis Hk vorgesehen, die in den jeweiligen Berechnungskanälen CHO bis CH10 entsprechend der
Information der Klangfarbenwahl TS berechnet werden. Das Informationssignal TS wird vom Klangfarbenwähler 80 synchron
zu den Berechnungszeiten für entsprechende Partialtonkomponenten
H1 bis Hk ausgegeben. Der Taktimpuls 0A und das Berechnungszyklussignal
SNC werden dem Harmonik-Koeffizienten-
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u.Z.: Pat 172/6-84EK - 54 -
generator 90 zugeführt, um einen Harmonik-Koeffizienten
Cn synchron mit der Berechnungszeit einer entsprechenden
Partialtonkomponente Hn zu erzeugen. Die Frequenzzahl F wird dem Harmonik-Koeffizientengenerator 90 zugeführt, um
den Harmonik-Koeffizienten Cn entsprechend der Änderung der Partialtonkomponenten Hn umzuschalten, da die mit den jeweiligen
Berechnungskanälen CHO bis CH10 zu berechnenden Partialtonkomponenten sich ändern, unabhängig davon, ob die
Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales größer
oder kleiner 1,0 kHz ist.
Einzelheiten des Harmonik-Koeffizientengenerators 90 sind beispielshalber in Fig. 10 dargestellt.
Wie aus Fig. 10 hervorgeht, umfaßt der Harmonik-Koeffizientengenerator
90 einen Speicher 900 für die Harmonik-Koeffizienten, der beispielsweise drei Speicherblöcke MB1 bis MB3, entsprechend
der Art der mit Hilfe des Klangfarbenwählers 80 wählbaren Klangfarben aufweist. Unter jeder Adresse dieser
Speicherblöcke sind Harmonik-Koeffizienten Cn gespeichert, durch die der Relativpegel jeder Partialtonkomponente Hn
zur Erzeugung eines Tones mit einer bestimmten Klangfarbe festgelegt wird. Dem Speicher 900 wird die Klangfarbenwahlinformation
TS, die durch den Klangfarbenwähler 80 erzeugt wird, zugeführt, um als Adressensignal ADR-H zu wirken, so
daß einer der Speicherblöcke MB1 bis MB3 entsprechend dieser
Information TS ausgewählt wird.
Nach der Zurückstellung durch das Rechenzyklussignal SNC, das durch den Zeitimpulsgenerator 40 erzeugt wird, zählt
ein Zähler 901 (Modulo 11) die Zahl der Taktimpulse jz5A, so
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u?C Pat 172/6-8,EK 130061/0716 .55-
daß sein Ausgangssignal als Ordnungszahlkennungswert CD (CD =0, 1, 2 ... 10) wirkt. Durch diesen werden die Ordnungszahlen der in den verschiedenen Kanälen CHO bis CH10 zu berechnenden
Partialtonkomponenten bestimmt. Nach Rückstellung durch das Rechnungszyklussignal SNC zählt ein Zähler 902
Modulo 4 die Zahl der Trägersignale, die vom Zähler 901 ausgegeben werden, so daß sein Ausgangssignal eine Berechnungsrahmennummer
FN darstellt, die die Berechnungsrahmen CF1 bis CF4 in einem Berechnungszyklus T repräsentiert.
Ein Frequenzdiskriminator 903 ist vorgesehen, durch den die Entscheidung getroffen wird, ob die Frequenzzahl F,die durch
den Frequenzzahlspeicher 20 erzeugt wird, größer oder kleiner 1,0 kHz ist. Wenn die Frequenzzahl kleiner als 1,0 kHz ist,
wird ein Diskriminationssignal F-c 1000 vom Wert "Eins" erzeugt.
Da die Ordnungszahlen der in den jeweiligen Berechnungskanälen
CHO bis CH10 zu berechnenden Partialtonkomponenten unterschiedlich
sind für verschiedene Fundamentalfrequenzen f und für jeweilige Berechnungsrahmen C*! bis CF4, ist ein Codeumwandler 9O4 vorhanden, der die Ordnungszahlkennungsdaten
CD, die durch den Zähler 901 erzeugt werden, modifiziert. Der Datenwert, der durch die Modifizierung des Ordnungszahlkennungswertes
CD erhalten wird, wird dazu verwendet, die Ordnungszahl der zu dieser Zeit zu berechnenden Partialtonkomponente
Hn zu kennzeichnen. Dieser Datenwert gelangt an den Harmonik-Koeffizientenspeicher 90 als Adressensignal
niederer Ordnung oder Feinadressensignal ADR-L.
Wenn der Harmonik-Koeffizientenspeicher 900 die Harmonik-Koeffizienteninformationen
C1 bis C16 für die entsprechenden Partialtonkomponenten H1 bis H16, wie in Tabelle IX dargestellt,
speichert, und wenn das Diskriminierungssignal F < 100O den Wert "Eins" annimmt, modifiziert der Codeum-
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wandler 904 den Ordnungskennungswert CD und gibt den
modifizierten Wert, wie in Tabelle X dargestellt, aus.
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Klangfarben'
Information
TS
Information
TS
TSl (00)
TS2 (01)
TS3(10)
Grobadressensignal
ADR-H
0 0
0 1
1 0 Fei^adres
sensignal
ADR· L 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 10
1111 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 10
1111 0 0 0 0
0 0 0 1 ο c ι ο
1111
Speicher-Block
MBl
MB
MB
Harmonik-Koeffizient
Cl(TSl) C2(TSl) C3(TSl)
C16(TSl)
CKTS2) C2(TS2) C3(TS2)
C16(TS2)
C1(TS3)
C2(TS3) C*CTS3J
C16(TS3)
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u.2.: Pat 172/6-84EK
130061/0716
- 58 -
58 Tabelle X
| ν . | Berechnungs | ι > Eingangskanal- |
Ausgangs FeinaJres.sen- adresse signal ADR L |
| Bedingung | rahmen | (Dczimaldar- | Binärdar- Dezimaldar |
| shellnng) | stellung stellung | ||
| 0 | 0000 0 | ||
| F ^IOOO:"!" | 1 | 0100 4 | |
| CFl | 2 | 0101 5 | |
| 3 | 1000 8 | ||
| (FN = 00) | 4 | 1101 9 | |
| 5 | 1010 10 | ||
| 6 | 1011 11 | ||
| 7 | 1100 12 | ||
| 8 | 1101 13 | ||
| 9 | 1110 14 | ||
| 10 | 1111 15 | ||
| CF2 | 0 | 0001 1 | |
| (FN = 01) | 1 * |
0110 6 • · |
|
| • 10 |
• · 1111 15 |
||
| CF3 | 0 | 0010 2 | |
| (FN = 10) | 1 | 0100 4 . · |
|
| • 10 |
• · 1111 15 - |
||
| CF4 | 0 | 0011 3 | |
| (FN = 11) | 1 | 0110 6 | |
| 2 • |
Olli 7 | ||
| • • 9 |
• · 1310 14 |
||
| 10 | 1111 15 |
Nippon Gakki Seizo Japan u.Z.: Pat
K.K.
130X361/0716
_ 53 _
Beispielshalber wird die Betriebsweise des Harmonik-Kooffizientengenerators
90 nachfolgend für einen Fall beschrieben, in dem die im ersten Berechnungsrahmen CF1 (siehe
Tabelle Vila) zu berechnenden Partialtonkomponenten die Partialtonkomponenten H1, H5, H6 und 119 bis H16 sind.
Zuerst werden die Zähler 901 und 902 durch das Berechnungszyklussignal
SNC zurückgesetzt, und zwar zu Beginn des Rechenzyklus T . Danach zählt der Zähler 901 die Zahlen
der Taktimpulse φΚ, um nach und nach anwachsende Ordnungskennungswerte
CD zu erzeugen. Andererseits wird der Inhalt des Zählers 902 schrittweise durch ein Trägersignal vergrößert,
das durch den Zähler 901 erzeugt wird. Im ersten Berechnungsrahmen CF1 ist der Zählwert, d.h. die Berechnungsrahmennummer
FN, auf dem Wert " HD " .
Zu diesem Zeitpunkt weist das Diskriminierungssignal F < 1000, das durch den Frequenzdiskriminator 903 erzeugt
wird, den Wert "Eins" auf. Der Codeumwandler 904 wandelt nacheinander die Ordnungskennungsdaten CD um in die Werte
0000", "0100", "0101" ... "1111" gemäß den in Tabelle X
veranschaulichten Bedingungen. Diese umgewandelten Ausgangssignale der Ordnungskennungsdaten CD werden als Feinadressensignal
ADR·L dem Harmonik-Koeffizientenspeicher zugeführt. Angenommen es werde eine Klangfarbeninformation
TS1 ("00") dem Harmonik-Koeffizientenspeicher 900 als Grobadressensignal ADR.H zugeführt. Dann liefert der
Harmonik-Koeffizientenspeicher 900 nacheinander die Harmonik-Koeffizienteninformation
C1(TS1), C5 (TS1), C6 (TS1).. C16 (TS1), die unter den Adressen des Speicherblockes MB1
entsprechend der Klangfarbenwah!information TS1 gespeichert
und durch die Feinadresse ADR.L gekennzeichnet sind.
Zurückkommend auf Fig. 5 ist auf einen Hüllkurvengenerator 100 hinzuweisen, der durch ein Tastenschalter-EIN-Signal
KON in Betrieb gesetzt wird, das von dem Tastenschaltkreis 10 erzeugt wird. Der Hüllkurvengenerator 100 erzeugt
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u.Z.: Pat 172/6-84EK - 60 -
eine Hüllkurve ENV mit einer gewünschten Form.
Eine Multiplizierschaltung 110 multipliziert einen Harmonik-Koeffizienten
Cn, der von dem Harmonik-Koeffizientengenerator 90 geliefert wird, auf Zeitunterteilungsbasis (time
sharing) für jeweilige Berechnungskanäle mit dem Hüllkurvenformsignal ENV, das durch den Hüllkurvengenerator 100 erzeugt
wird, so daß als Ausgangssignal das Produkt ENV.Cn erhalten wird, das eine Amplitudeninformation mit einer
überlagerten Hüllkurve in den verschiedenen Berechnungskanälen CHO bis CH10 darstellt.
Eine weitere Multiplizierschaltung 120 multipliziert die Sinusamplitudenwerte sin ^ nqF der in den jeweiligen Berechnungskanälen
CHO bis CH10 zu berechnenden Partialtonkomponenten
Hn, die von dem Sinuswertespeicher 70 ausgegeben werden, mit der entsprechenden Amplitudeninformation
ENV.Cn für die jeweiligen Berechnungskanäle CHO bis CH10, um das Produkt ENV.Cn.sin ^- . nqF als Amplitudenwert
Fn der in den jeweiligen Kanälen CHO bis CH10 zu berechnenden Partialtonkomponente ζ,α erzeugen.
Verzögerungsdifferenzierschaltungen 134 bis 136 sind jeweils
vorgesehen, um - für eine sehr kurze Zeit - Ladeimpulse LD-A, LD-B und LD-C zu verzögern. Diese werden
von dem Zeitimpulsgenerator 4O erzeugt. Durch die Verzögerungs-Differenzierschaltungen
werden die Anstiegsflanken der verzögerten Ladeimpulse LD-A, LD-B und LD-C differenziert,
um Signale zu erzeugen (benutzt als Rücksetzsignale RS-A, RS-B und RS-C), die den Wert "Eins" für ein Intervall
annehmen, das etwas kürzer als die Hälfte einer Zeitperiode 1/440 kHz eines Taktimpulses φΑ ist.
Nach dem Rückstellen durch ein Rückstellimpulssignal RS-A akkumuliert die Akkumulationsschaltung A 131 den Amplitudenwert Fn einer Partialtonkomponente Hn (irgendeine aus der
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ersten bis zur vierten Komponente - siehe Tabelle VIIa). Diese werden in vier Berechnungszeitrahmen zu einer Periode
von 1/10 kHz berechnet, wobei zu jeder Zeit ein Akkumulationskennungssignal AC1 durch den Zeitimpulsgenerator 40 ausgegeben
wird. Der akkumulierte oder aufsummierte Wert X. Fn,
der den synthetisierten Amplitudenwert ^L Fn (A) für eine
Partialtonkomponente H1 bis H4 darstellt, die während einer Periode 1/10 kHz (= frA· V4) berechnet werden muß, wird
durch den Ladungsimpuüs LD-A in einer Verriegelungsschaltung
A verriegelt. Kurze Zeit später wird der Amplitudenwert Σ. Fn(A) in der Akkumulationsschaltung A 131 durch den
Rucksetζimpuls RS-A zurückgestellt.
Nach der Rückstellung durch den Rückstellimpuls RS-B summiert die Akkumulationsschaltung B 132 den Amplitudenwert
Fn der Partialtonkomponente Hn (irgendeine der fünften, sechsten, siebten oder achten - siehe Tabelle VIIa) der
innerhalb von zwei Berechnungsrahmenzeiten während einer Rechenperiode von 1/20 kHz berechnet worden ist, wobei
jedes Mal ein Akkumulationskennungssignal AC2 durch den Zeitimpulsgenerator 40 ausgegeben wird. Der akkumulierte
Wert Σ Fn (F5 + F6 + F7 + F8), der als synthetisierter Amplitudenwert Σ. Fn (B) für eine Partialtonkomponente H5
bis H8 ausgegeben wird, die während einer Periode 1/20 kHz (= fp . 1/2) berechnet wird, wird in einer Verriegelungsschaltung B durch den Ladeimpuls LD-B verriegelt. Kurze
Zeit später wird der Amplitudenwert £Fn (B) in der Akkumulationsschaltung
B 132 durch den Rücksetzimpuls RS-B zurückgesetzt.
Nach dem Rücksetzen durch den Rücksetζimpuls RP-C summiert
die Akkumulationsschaltung C 133 den Amplitudenwert Fn der Partialtonkomponente Hn (irgendeine aus der neunten bis
zur sechzehnten oder der ersten bis zur elften - siehe
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130061/0716
Tabellen Vila und VIIb), die während einer Periode von
1/40 kHz in einem Rechnungsrahmen berechnet werden, wobei
zu jeder Zeit ein Akkumulationskennungssignal AC3 durch den Zeitimpulsgenerator 40 erzeugt wird und der aufsummierte
Wert/. Fn (P9 + F10 + ... F16 oder F1 + F2 + ... F11) als
synthetisierter Amplitudenwert Fn (C) für die Partialtonkomponenten H9 bis H16 oder H1 bis H11, die während einer
Periode von 1/40 kHz berechnet werden, in einer Verriegelungsschaltung C durch einen Ladeimpuls LD-C verriegelt
wird. Kurze Zeit später wird der aufsummierte Wert Σ Fn(C)
in der Akkumulationsschaltung C 133 durch den Rückstellimpuls RS-C zurückgestellt.
Wenn beispielsweise die Fundamentalfrequenz f eines erzeugten
Musiktonsignales kleiner als 1,0 kHz während einer
dem Berechnungskanal CHO des ersten Berechnungsrahmens CF1
entsprechenden Kanalzeit ist, erzeugt die Multiplizierschaltung 120 den Amplitudenwert F1 (= ENV.C1. sin*^ qF)
der ersten Partialtonkomponente H1. Andererseits erzeugt während dieser Kanalzeit, wie dies aus Tabelle VIII und Fig.7
hervorgeht, der Zeitimpulsgenerator 40 das Akkumulationskennungssignal AC1. Folglich wird der Amplitudenwert F1
der ersten Partialtonkomponente H1, der durch die Multiplizierschaltung
120 erzeugt wird, der Akkumulationsschaltung
131 zugeführt und zu ihrem Inhalt hinzuaddiert (unmittelbar nach Beginn des ersten Berechnungsrahmens CF1
wird der Inhalt gelöscht). Während der Kanalzeit, die dem Berechnungskanal CH1 entspricht, erzeugt die Multiplizierschaltung
120 den Amplitudenwert F5 ( = ENV . C5 sin (J- 5qF) der fünften Partialtonkomponente H5, wogegen der Zeitimpulsgenerator
40 das Akkumulationskennzeichnungssignal AC2 erzeugt. Folglich würde der Amplitudenwert F5 der fünften
Partialtonkomponente H5 zu dem Inhalt der Akkumulationsschaltung B 132 (welcher Inhalt auf "Null" zurückgestellt
worden ist) hinzuaddiert. Danach werden ähnliche Vorgänge
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nacheinander in den jeweiligen Kanalzeiten der Berechnungskanäle CH2 bis CH10 durchgeführt. Am Ende des
ersten Berechnungsrahmens ist der Inhalt, d.h. der synthetisierte Amplitudenwert 2LFn(A) der Akkumulationsschaltung
A 131 [j"]] , während der Inhalt, d.h. der synthetisierte
Amplitudenwert Z. Fn(B) der Akkumulationsschaltung B 132 (f5 + Fö] ist. Der Inhalt, d.h. der synthetisierte
Amplitudenwert Z. Fn(C) der Akkumulationsschaltung C 133
wird £f9 + F10 + F11 + F12 + F13 + F14 + F15 + FlöJ.
Folglich stellt jede dieser Akkumulationsschaltungen A 131,
B 132 und die Akkumulationsschaltung C 133 ein Syntheseteil dar, durch das die Amplitudenwerte von Partialtonkomponenten,
die durch vorgegebene Rechenkanäle zu vorgegebenen Perioden berechnet werden, bestimmt werden.
Verzögerungsdifferenzierschaltungen 134, 135 und 136
werden jeweils mit Signalen LD-A bis LD-C beaufschlagt,
die von einem Zeitsignal-Generator 40 geliefert werden. Die Verzögerungs-Differenzierschaltungen verzögern diese
Signale für eine extrem kurze Zeit. Des weiteren differenzieren die Verzögerungs-Differenzierschaltungen an
den Anstiegflanken der verzögerten Signale, um Rücksetzsignale RS-A, RS-B und RS-C zu erzeugen, die den Wert
"Eins" annehmen für ein Zeitintervall, das ein wenig kürzer als eine halbe Periode 1/440 kHz des Taktimpulses
0A ist.
A, B und C Verriegelungsschaltungen 137, 138 und 139
erhalten jeweils synthetisierte AmplitudenwerteZ.Fn(A),
^Fn(B) undZÜFn(C). Diese haben unterschiedliche Berechnungsperioden
und werden von den entsprechenden Akkumulationsschaltungen 131, 132 und 133 durch die Taktsignalwirkung
der Signale LD-A bis LD-C bereitgestellt. Die Signale LD-A bis LD-C wiederum werden durch den Zeitsignal-
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generator 40 erzeugt. Die Verriegelungsschaltungen 137,
138 und 139 halten die synthetisierten Amplitudenwerte so lange an, bis die nächsten Signale LD-A bis LD-C eintreffen.
Genauer gesagt, die A-Verriegelungsschaltung erhält den synthetisierten Amplitudenwert Fn(A) mit der
Zeitabfolge der Erzeugung der Ladeimpulse LD-A. Diese weisen eine Periode auf, die vier Berechnungsrahmen oder einem
Berechnungszyklus entspricht. Der aufgenommene Wert ^. Fn(A)
wird einem Digital/Analog-Wandler 144 (im folgenden D/AWandler genannt) zugeführt._Der Amplitudenwert 2^Fn(A) '
wird bis zu einem Zeitpunkt festgehalten oder verriegelt, kurz bevor die A-Verriegelungsschaltung 137 den nächsten
synthetisierten Amplitudenwert erhält. In der gleichen
Weise erhalten die B-Verriegelungsschaltung 138 und die C-Verriegelungsschaltung 139 die synthetisierten Amplitudenwerte
2.Fn(B) und2TFn(C) nach der Zeitabfolge der
Ladeimpuls'e LD-B und LD-C. Diese haben eine Periode, die zwei Berechnungsrahmen bzw. einem Berechnungsrahmen entspricht.
Die aufgenommenen Werte Σ. Fn(B) und ZTFn (C) werden
festgehalten oder verriegelt und als verriegelte Amplitudenwerte JSlFn(B) ' und^Fn(C)1 D/A-Wandlern 145 und
146 zugeführt. Die Verriegelung bleibt bis zu einem Zeitpunkt kurz bevor die B-Verriegelungsschaltung 138 und
die C-Verriegelungsschaltung 139 den nächsten synthetisierten Amplitudenwert jeweils aufnehmen, bestehen.
Die D/A-Wandler 144, 145 und 146 setzon die verriegelten
Amplitudenwerte Fn(A)', Fn(B)1 und Fn(C)1, die von den
Verriegelungsschaltungen 137, 138 und 139 geliefert werden,
in entsprechende Analogsignale um. Diese Analogsignale stellen Musiktonsignale MW(A), MW(B) und MW(C) dar
und werden Tiefpaßfiltern 147, 148 und 149 zugeführt.
Die Tiefpaßfilter (LPF-A) 147, (LPF-B) 148 und (LPF-C)
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haben Grenzfrequenzen von 4,8 und 10 kHz jeweils
(siehe Fig. 3b bis 3d), um diejenigen Komponenten zu unterdrücken, die den beim Abtasten entstehenden Bildern
entsprechen. Diese Bilder sind in den Musiktonsignalen MW(A), MW(B) und MW(C), die von den entsprechenden D/AWandlern
144, 145 und 146 ausgegeben werden, enthalten. Dabei werden auch Musiktonsignale MW(A)1 ausgegeben.
Wie bereits erwähnt, kann jedes dieser Tiefpaßfilter ein Chebyshev Analog-Tiefpaßfilter von der 4-ten Ordnung
sein.
Ein Addierer 15o ist vorgesehen, um die Musiktonsignale
MW(A)1, MW(B)1 und MW(C)' zusammenzufassen und das Summensignal
^MW(A) ' + MW(B)1 + MW(C) %J als synthetisiertes
oder zusammengesetztes Musiktonsignal auszugeben. Dieses Musiktonsignal enthält die berechneten Partialtonkomponenten.
Ein Klangsystem 152 wandelt die Musiktonsignale in einen hörbaren Musikton um.
Der Musiktonsignal-Generator, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, arbeitet wie folgt:
Wenn ein Netzschalter (nicht dargestellt) geschlossen wird, beginnt der Taktoszillator 30 Taktimpulse φΚ zu
erzeugen, die eine Frequenz von 440 kHz (= 11.fCA)
aufweisen. Der auf diese Weise erzeugte Tastimpuls φΚ
wird zum Partialtonphasenwertsignalgenerator 60 und zum Harmonik-Koeffizientengenerator 90 geliefert.
Sodann zählt der Zeitimpulsgenerator 40 die Zahl der Taktlimpulse φΚ mit dem Ringzähler 400 (Fig. 6) , der
Kanalsignale chO bis ch10 erzeugt, die jeweiligen Berech-
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nungskanälen CHO bis CH10 zugeordnet sind. Des weiteren
wird die Zahl der Kanalsignale ch10 mit dem Ringzähler
401 gezählt, um Berechnungsrahmensignale PS1 bis FS4 zu erzeugen, die entsprechenden Berechnungsrahmen CF1 bis
CF4 zugeordnet sind. Ausgelöst durch diese Signale chO bis ch10 und FS1 bis FS4 erzeugt die logische Torschaltung
einen Taktimpuls φΒ mit einer Frequenz von 40 kHz und einer Pulsbreite von 1/440 kHz (siehe Fig. Ic und
Fig. 8c). Ferner erzeugt die logische Torschaltung 403 ein Berechnungszyklussignal SNC mit einer Frequenz von
10 kHz und einer Pulsbreite von 1/440 kHz (siehe Fig. 7d und Fig. 8d)·
Wenn unter diesen Bedingungen ein Spieler eine Taste auf der Tastatur anschlägt, nachdem er durch Betätigung des
Klangfarbenwählers 80 eine gewünschte Klangfarbe eingestellt hat, wird eine Frequenzzahl F, die der Tonhöhe
der angeschlagenen Taste entspricht, aus dem Frequenzzahlspeicher 20 ausgelesen.
Danach werden in der Akkumulationsschaltung 50 nacheinander die Frequenznuiranern F mit der Periode der Erzeugung
des Taktimpulses 0B aufsummiert, um einen Akkumulationswert
qF zu bilden, der in aufeinanderfolgenden Berechnungsrahmen CF nach folgender Reihe nach und nach anwächst:
qoF,(qo + 1)F, (qo + 2)F, (qo + 3)F ...
Wenn infolge des Anschlagens einer Taste eine Frequenzzahl F an den Zeitimpulsgenerator 40 geliefert wird,
wird durch den Frequenzdiskrirninator 402 (Fig. 6) entschieden, ob die Fundamentalfrequenz f kleiner als 1,0 kHz
ist oder nicht, so daß je nach Ausfall dieser Entscheidung Ordnungszahlkennungssignale SL1 und SL2 und Akkumulationskennungssignale
AC1 bis AC3 erzeugt werden.
Im einzelnen entscheidet folglich bei Empfang der Frequenz-
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zahl F der Frequenzdiskriminator 402 in dem Zeitimpulsgenerator
40, ob die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales größer oder kleiner 1,0 kHz ist, je nach
dem Wert der Frequenznummer F. Wenn das Ergebnis der Entscheidung zeigt, daß die Frequenzzahl F kleiner als 1,0 kHz
ist, erzeugt der Frequenzdiskriminator ein Signal F <<£. 1000,
durch das diese Tatsache zum Ausdruck gebracht wird. Um entsprechende Partialtonkomponenten H1 bis H16 in der in
Tabelle VIIa veranschaulichten Art und Weise zu berechnen, liefert die logische Torschaltung 403 in dem Zeitimpulsgenerator
40 Ordnungszahlkennungssignale SL1 und SL2 und Akkumulationskennungssignale AC1 bis AC3, deren Inhalt
in dem Zeitplan der Fig. 7 in Abhängigkeit von dem Signal F-OOOO dargestellt ist, Kanalsignale chO bis ch10, die
jeweils von Ringzählern 400 und 401 erzeugt werden, sowie Berechnungsrahmensignale FS1 bis FS4.
Wenn umgekehrt die Frequenzzahl F einer Fundamentalfrequenz f entspricht, die größer als 1,0 kHz ist und folglich
der Frequenzdiskriminator 402 nicht das Signal F ^.1000
erzeugt, infolge der Tatsache, daß die logische Torschaltung 403 die entsprechenden Partialtonkomponenten H1 bis
H11 in der in Tabelle VIIh veranschaulichten Art und Weise berechnet, in diesem Fall haben die Ordnungskennungssignale
SL1 und SL2 sowie die Akkumulationskennungssignale AC1 und AC3 den Inhalt, wie er aus dem Zeitplan der Fig.8
hervorgeht.
Die Betriebsweise während des ersten bis zum vierten Berechnungsrahmens
CF1 bis CF4 für den Fall, daß die Fundamentalfrequenz
f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1,0 kHz ist, wird im folgenden beschrieben.
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- 68 Erster Berechnungsrahmen CFi
Im ersten Berechnungsrahmen CF1 ist der Akkumulationswert qF, der von der Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben
wird, gleich qoF. Während des ersten Berechnungsrahmens CF1 erzeugt der Zeitimpulsgenerator 40 Ordnungszahlkennungssignale
SL1 und SL2 zur Berechnung der Partialtonkomponenten
H1 , H5, H6, H9 ... H16, wie in Tabelle
VIIa (siehe Fig. 7f und 7g) dargestellt. Der Partialtonphasenwertsignalgenerator
60 erzeugt folglich synchron zu den entsprechenden Kanalzeiten folgende Signale: 1qoF
für η = 1,5qoF für η = 5, 6qoF für η = 6 und 9qoF bis
16qoF für η = 9 bis 16. Diese wirken als PartialtonphasenkennungsSignaIe
nqoF zur Berechnung der Partialtonkomponenten H1, H5, H6, H9 bis H16 beim Abtastpunkt qoF während
einer Periode des erzeugten Musiktonsignales. Folglich liefert der Sinuswertespeicher 70 synchron zu entsprechenden
Kanalzeiten Sinusamplitudenwerte sin — 1qoF, sin \* 5qoF,
sin ^z 6qoF, sin -£ 9qoF ... sin ^r 16qoF und zwar jeweils
für die Partialtonphasenkennungssignale 1qoF, 5qoF, 6qoF, 9qoF
... 16qoF zu entsprechenden Abtastpunkten. Während des ersten
Berechnungsrahmens CF1 wird auf diese Weise bei Abtastpunkten, denen ein Phasenwert qoF zugeordnet ist, durch den
Sinuswertespeicher jeweils ein Sinusamplitudenwert
sin — nqoF geliefert. Dies erfolgt für die Fundamentalwelle H1 für η = 1, die fünfte Partialtonkomponente 115 für η = 5,
die sechste Partialtonkomponente H6 für η = 6 und die neunte bis zur sechzehnten Partialtonkomponente H9 bis
H16 für η = 9 bis 16.
Im zweiten Berechnungsrahmen CF2 ist der Akkumulations wert
qF gleich (qo + 1)F. In diesem Rahmen liefert der
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- 59 -·■
Zeitimpulsgenerator 40 die Ordnungskennungssignale SL1
und SL2, um die Partialtonkomponenten H2, H7, H8, H9 bis
H16,wie in Tabelle Vila veranschaulicht, zu berechnen.
Zu diesem Zweck erzeugt der Partialtonphasenkennungssignalgenerator
60 synchron mit entsprechenden Kanalzeiten folgende Signale: 2(qo + 1)F für η = 2, 6(qo + 1)F
für η = 7, 8(qo + 1)F für η = 8 und 9(qo + 1)F bis 16(qo
+ 1)F für η = 9 bis 16. Dies sind die Partialtonphasenkennungssignale nqF zur Berechnung der Partialtonkomponenten
H2, H7, H8, H9 bis H16 bei der Abtastphase
(qo +1)F.
Folglich gibt der Sinuswertespeicher 70 synchron mit entsprechenden Kanalzeiten die Amplitudenwerte sin \ 2(qo
+ 1)F, sin ¥ 7(qo + 1)F, sin £ 8(qo + 1)F, sin % 9(qo + 1)F
^ i\ 1\ Js.
bis sin £ 16(qo + 1)F für die zweite Partialtonkomponente
H2, für die siebte Partialtonkomponente H7, die achte Partialtonkomponente H8, die neunte bis zur sechzehnten
Partialtonkomponente H9 bis H16 aus.
In diesem Berechnungsrahmen ist der Akkumulationswert qF
gleich (qo + 2)F und der Zeitimpulsgenerator 40 erzeugt Ordnungskennungssignale SL1 und SL2 zur Berechnung der
Partialtonkomponenten H3, H5, H6 und H9 bis H16, wie
in Tabelle VIIa veranschaulicht.
Der Partialtonphasenkennungssignalgenerator 60 erzeugt synchron mit entsprechenden Kanalzeiten folgende Signale:
3(qo + 2)F für η = 3, 5(qo + 2)F für η = 5, 6(qo + 2)F
für η = 6 und 9(qo + 2)F bis 16(qo + 2)F für η = 9 bis
Dies sind Partialtonphasenkennungssignale nqF für die
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172/6-84« 130061/0716
Berechnung der Partialtonkomponenten H3, H5, H6, H9 bis H16 zu Abtastphasenpunkten (qo + 2)F.
Der Sinuswertespeicher 70 erzeugt entsprechend synchron mit den jeweiligen Kanalzeiten Sinusamplitudenwerte
sin % 3(qo + 2)F, sin % 5 (qo + 2)F, sin |p6(qo + 2)F,
K, K τΓ k
sin^9(qo + 2)F ... sin £ 16 (qo + 2) F jeweils für
.κ κ
die dritte Partialtonkomponente H3, die fünfte Partialtonkomponente
H5, die sechste Partialtonkomponente H6, die neunte bis sechszehnte Partialtonkomponente H9 bis
H16 zu Abtastpunkten mit den Phasen (qo + 2)F während
einer Periode der Wellenform des erzeugten Musiktonsignales.
Der vierte Berechnungsrahmen CF4
In diesem Rahmen ist der Akkumulationswert qF gleich (qo + 3)F und der Zeitimpulsgenerator 40 erzeugt Ordnungskennungssignale
SL1 und SL2 zur Berechnung der Partialtonkomponenten H4, H7, H8 und H9 bis H16, wie in Tabelle
VIIa veranschaulicht.
Der Partialtonphasenkennungssignalgenerator 60 erzeugt folglich synchron mit entsprechenden Kanalzeiten folgende
Signale: 4(qo + 3)F für η = 4, 7(qo + 3)F für η = 7,
8(qo + 3)F für η = 8 und 9(qo + 3)F bis 16(qo + 3)F für
η = 9 bis 16, die zur Berechnung der Partialtonkomponenten H4, H7, H8 und H9 bis H16 an den Abtastphasenpunkten
(qo + 3)F verwendet werden.
Folglich liefert der Sinuswertespeicher 70 synchron zu entsprechenden Kanalzeiten Sinusamplitudenwerte sin %
4(qo + 3)F, sin % 7(qo + 3)F, sin £ 8(qo + 3)F, sin £
9(qo + 3)F bis sin % 16(qo + 3)F für die vierte Partially
tonkomponente H4, die siebte Partialtonkomponente H7, die
achte Partialtonkomponente H8 und die neunte bis zur sechzehnten Partialtonkomponente H9 bis H16, und zwar zu
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Abtastphasenpunkten (qo + 3)F während einer Periode der
Wellenform des erzeugten Musiktonsignales.
Nach Abschluß der Berechnung der Partialtonkomponenten
während des vierten Berechnungsrahmens CF4 startet ein neuer
Berechnungszyklus, in dem der Akkumulationswert den Wert
(qo + 5)F annimmt und Rechenschritte ähnlich zu denen des ersten Berechnungsrahmens CF1 wiederholt werden.
Die Sinusamplitudenwerte sin 'φ nqF für jede Partialton- j
X\ i
komponente Hn, die von dem Sinuswertespeicher 70 in ;
der oben beschriebenen Art und Weise ausgegeben werden, j werden jeweils in der Multiplizierschaltung 120 mit ■
der Amplitudeninformation ENV.Cn für die entsprechende | Partialtonkomponente Hn multipliziert. Dadurch wird die j
Amplitude so festgelegt, daß die Multiplizierschaltung ί 120 ausgangsseitig die Amplitude Fn einer jeden Partialtonkomponente
Hn liefert. I
Wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht, werden die Ampli- !
tudenwerte F9 bis F16 der neunten bis zur sechzehnten
Partialtonkomponente H9 bis H16 am Ausgang der Multiplizierschaltung
120 zu jedem Zeitpunkt geliefert, an dem der Akkumulationswert qF aufsummiert wird, in anderen
Worten, zu einer Periode von 1/40 kHz {= 1/fCA). Darüber hinaus werden die Amplitudenwerte F5 bis F8 der fünften
bis achten Partialtonkomponente H5 bis H8 am Ausgang des Multiplizierers 120 bereitgestellt, und zwar dann, wenn
der Akkumulationswert qF alternierend variiert, d.h.
zu Perioden von 1/20 kHz (= 2/fCA). Des weiteren werden ι
durch die Multiplizierschaltung 120 die Amplitudenwerte [
der ersten bis zur vierten Partialtonkomponente H1 bis H4 erzeugt und zwar bei jeder vierten Erneuerung des Akkumulationswertes,
d.h. zu einer Periode von 1/10 kHz (= 1/fCA). :
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Japan
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Die Amplitudenwerte F1 bis F16 der jeweiligen Partialtonkomponenten
H1 bis H16, die durch die Multiplizierschaltung 120 ausgegeben werden, werden durch die A-Akkumulationsschaltungen
131 bis 133 für unterschiedliche Berechnungsperioden der jeweiligen Berechnungsrahmen aufsummiert.
Im einzelnen geschieht dies wie folgt: Die Amplitudenwerte F1 bis F4 der ersten bis zur vierten Partialtonkomponente
H1 bis H4, die eine Berechnungsperiode von (1/4). (1/10) kHz aufweisen, werden in der A-Akkumulationsschaltung
131 zur Berechnung der Rahmen CF1 bis CF4 in der Akkumulationsschaltung 131 zu jedem Zeitpunkt aufsummiert,
an dem das Akkumulationskennungssignal AC1 erzeugt wird (siehe Fig. 7h).
Der Akkumulationswert ZFn(A) der A-Akkumulationsschaltung
131 wird der A-Verriegelungsschaltung 137 zugeführt und
durch den Ladeimpuls LD-A, der durch den Zeitimpulsgenerator
40 erzeugt wird, verriegelt oder festgehalten. Das Ausgangssignal dieser Verriegelungsschaltung 137 wird
dem D/A-Wandler 144 zugeführt, der das SignalZ"Fn(A)'
in ein entsprechendes Analogsignal MW(A) umwandelt. Das Signal wird weiter einem Tiefpaßfilter 147 zugeführt,
das die durch die Abtastung entstandenen Bildkomponenten (Komponenten mit Frequenzen größer als 4 kHz) eliminiert.
Das Filterausgangssignal MW(A)1 wird dem Addierer 150
zugeführt.
Die Amplitudenwerte F5 bis Fg der fünften bis zur achten
Partialtonkomponenten H1. bis Hg mit Berechnungsperioden
(1/2) . fCA . (1/20) kHz werden durch die B-Akkumulationsschaltung
132 zur Berechnung der Rahmen CF1 bis CF2 und
CF., bis CF. zu dem Zeitpunkt, bei dem das Akkumulationskennungssignal
AC2 erzeugt wird, aufsummiert (siehe Fig.7i) Der Akkumulationswert <£Fn(B) , der durch die B-Akkumulationsschaltung
132 ausgegeben wird, wird durch die B-Ver-
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Japan 1 ο η η ο
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riegelungsschaltung 138 entsprechend dem Ladeimpuls LD-B,
der durch den Zeitimpulsgenerator 40 erzeugt wird, verriegelt bzw. festgehalten. Das Ausgangssignal der B-Verriegelungsschaltung
138 wird dem D/A-Wandler 145 zugeführt, der den Wert ZL Fn (B)1 in einen entsprechenden Analogwert
MW(B) umsetzt. Dieser wird einem Tiefpaßfilter zugeleitet, das die bei der Abtastung erzeugten Bildkomponenten
(Komponenten mit Frequenzen größer als 8 kHz) eliminiert. Das Filterausgangssignal MW(B)1 wird dem
Addierer 150 zugeführt.
Die Amplitudenwerte Fg bis F-6 der neunten bis sechzehnten
Partialtonkomponente Hg bis H16 mit einer Berechnungsperiode von Fnn . (1/40) kHz werden durch die C-Akkumulationsschaltung
133 für jeden Berechnungsrahmen zu einem Zeitpunkt aufsummiert, bei dem ein Akkumulationskennungssignal
AC3 erzeugt wird. Der Akkumulationswert ZlFn(C) der C-Akkumulationsschaltung 133 wird durch die C-Verriegelungsschaltung 139 gemäß dem Ladeimpuls LD-B, der durch den
Zeitimpulsgenerator 40 erzeugt wird, verriegelt oder festgehalten. Das Ausgangssignal der C-Verriegelungsschaltung
139 wird dem D/A-Wandler 146 zugeführt, indem es in ein entsprechendes Analogsignal MW(C) umgesetzt wird,
das einem Tiefpaßfilter 149 zugeleitet wird. In diesem Tiefpaßfilter werden die den bei der Abtastung entstandenen
Bildern entsprechenden Komponenten (Komponenten mit Frequenzen größer als 16 kHz), die in dem Analogwert MW(C) enthalten
sind, eliminiert. Das Ausgangssignal MW(C)' des Tiefpaßfilters 149 wird dem Addierer 150 zugeleitet.
Die AusgangsSignaIe der verschiedenen Tiefpaßfilter, d.h.
die synthetisierten Amplitudenwerte MW(A)', MW(B)' und
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3112938
MW(C)1 für die jeweiligen Partialtonkomponenten, die
dem Addierer .150,wie obenbeschrieben, zugeführt werden,
werden dort addiert und das Ergebnissignal wird einem Klangsystem 152 als synthetisiertes Musiktonsignal zugeführt.
Das Klangsystem 152 erzeugt folglich einen Musikton,
der der Tonlage der angeschlagenen Taste entspricht und dessen Klangfarbe durch den Klangfarbenwähler 80 festgelegt
ist.
Obwohl sich die obige Beschreibung auf den Fall bezog, in dem die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales
kleiner als 1,0 kHz ist, kann die Arbeitsweise der Schaltung leicht anhand von Tabelle VIIb und Fig. 8
auch für den Fall verstanden werden, in dem das Musiktonsignal größer als 1,0 kHz ist.
Aus den oben beschriebenen Gründen ist es bei einem Musiktonsignalgenerator
nach der Erfindung möglich, die Zahl der Berechnungskanäle auf 11/16 der Berechnungskanäle bei
einem Musiktonsignalgenerator nach dem Stande der Technik und somit die Größe des Generators zu reduzieren.
Modifikation des Musiktonsignalgenerators
Obwohl die Ausführungsform des Musiktonsignalgenerators so
aufgebaut war, um - auf Time sharing-Basis - eine Vielzahl von Partialtonkomponenten H1 bis H16 oder H1 bis H11
unter Verwendung von elf Time sharing-Kanälen CHO bis CH1O
zu berechnen, wird anhand von Fig. 11 eine Modifikation vorgestellt, bei der entsprechende Partialtonkomponenten
parallel mit elf parallelen Berechnungskanälen CHO bis CH10 berechnet werden. In diesem Fall wird angenommen, daß die
Bedingungen des zu erzeugenden Musiktonsicjnales die gleichen
sind wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform gemäß
Fig. 5. Der in Fig. 11 dargestellte modifizierte Musik-
„„. . 130061 /0716
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_ -7 5 - ' ■
tonsignalgenerator enthält elf Berechnungskanäle CHO bis CH10, die parallel geschaltet sind. Da die entsprechenden
Partialtonkomponenten parallel in parallelen Berechnungskanälen CHO bis CH10 berechnet werden, ist der
in Fig. 5 veranschaulichte Taktimpuls φΚ, dessen Frequenz
440 kHz ist, nicht erforderlich. Bei dieser Ausführungsform
werden nur Taktimpulse 0B benutzt, deren Frequenz 40 kHz ist.
Eine Periode 1/40 kHz dieses Taktimpulses 0B entspricht einem Berechnungsrahmen und vier Berechnungsrahmen umfassen
einen Berechnungszyklus T .
In diesem Ausführungsbeispiel sind nur diejenigen Teile
dargestellt und beschrieben, die sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 infolge der parallelen Berechnung der
verschiedenen Partialtonkomponenten unterscheiden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 ist ein Wandler 61
vorgesehen, der den durch die Akkumulationsschaltung 50 erzeugten Akkumulationswert qF in Partialtonphasenkennungssignale
1qF bis 16qF umwandelt. Diese dienen zur Kennung oder Festlegung der Phu.senwerte der Abtastpunkte für
entsprechende Partialtonkomponenten H1 bis H16. Diese
umgewandelten Signale werden parallel ausgegeben. Wenngleich Einzelheiten des Wandlers 61 für den qF-Wert nicht dargestellt
sind, sollte klargestellt werden, daß er so aufgebaut ist, daß das Signal qF in Signale 1qF bis 16qF mit
Hilfe von Bit-Schiebeschaltungen usw. ähnlich der Schaltung 60 in Fig. 9 umgewandelt wird.
Die Signale 9qF, 1OqF und 11qF unter den Signalen 1qF bis
16qF, die parallel von dem Wandler 61 für den Wert qF ausgegeben werden, werden jeweils den Sinuswertespeichern 701
bis 7OK zugeführt. Die restlichen Signale 1qF bis 8qF und 12qF bis 16qF werden selektiv den Sinuswertespeiehern 7OA bis
70H durch die Auswahlschalter 62 bis 69 zugeleitet.
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Der Grund dafür, daß die Signale 1gF bis 8qF und 12qF bis 16qF selektiv den Sinuswertespeichern 7OA bis 70H zugeleitet
werden, besteht darin, die Tabellenspeicher auf Zeitunterteilungsbasis (time sharing) zu benutzen.
In dem Musiktonsignalspeicher gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind elf Sinuswertespeicher 7OA bis 7OK für
elf Berechnungskanäle vorgesehen, um die Partialtonkomponenten H1 bis H16 oder H1 bis H11 in einer Art und Weise,
wie sie aus den Tabellen Vila oder VIIb hervorgeht, durch Verwendung dieser tabellenartigen Speicher 7OA bis 7OK
zu berechnen. Wenn sechzehn Partialtonkomponenten H1 bis H16 in der in Tabelle VIIa veranschaulichten Weise zu
berechnen sind oder wenn die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz ist, ist
es erforderlich, einige dieser Tabellen auf Zeitunterteilungsbasis zu verwenden. Zu diesem Zweck wird unter den
Speichern 7OA bis 7OK der Speicher 7OA durch die Partialtonkomponenten H1 bis H4 benutzt, die eine Berechnungsperiode von 1/10 kHz aufweisen (der Wert des Abtastfrequenzverhältnisses
ßn ist 1/4) . Auf diese Weise ./ird der Tabellenspeicher 7OA durch den Auswahlschalter 62
mit einer der Partialtonphasenkennungssignale 1qF, 2qF, 3qF und 4qF für die Partialtonkomponenten H1 bis H4
beaufschlagt, die als Adressensignal während eines jeden Berechnungsrahmens CF dienen.
Der Tabellenspeicher 7OB wird üblicherweise durch die Partialtonkomponenten H5 und H7 benutzt, die eine Berechnungsperiode
von 1/20 kHz aufweisen (der Wert für das Abtastfrequenzverhältnis ßn ist 1/2). Folglich wird eines
aus den Partialtonphasenkennungssignalen 5qF und 7qF
für die Partialtonkomponenten H5 und H7 dem Tabellenspeicher 7OB über den Auswahlschalter 63 während eines jeden
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Berechnungsrahmens CF zugeführt, um als Adressensignal zu wirken.
Der Tabellenspeicher 7OC wird gewöhnlich durch die Partialtonkomponenten
H6 und H8 verwendet, die eine Berechnungsperiode von 1/20 kHz aufweisen (der Wert für das Abtastfrequenzverhältnis
ßn ist 1/2). Folglich wird eines aus den Signalen 6qF und 8qF, das die Phasenwerte der Abtastpunkte
für die Partialtonkoraponenten H6 und H8 festlegt, dem Tabellenspeicher 7OC über den Auswahlschalter
64 in jedem Abtastrahmen zugeführt, um als Adressensignal zu wirken.
Der Tabellenspeicher 7OD wird dazu benutzt, die Partialtonkomponente
H12 zu berechnen, wenn die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz
ist. Wenn dagegen die Fundamentalfrequenz f größer als 1 kHz ist, wird der Tabellenspeicher 7OD zur Berechnung
der Partialtonkomponente H2 benutzt. Folglich wird eines aus den Partialtonphasenkennungssignalen 12qF und 2qF für
die Partialtonkomponente H12 und H2 dem Speicher 7OD
über den Auswahlschalter 65 zugeleitet, je nach dem Wert der Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales,
um als Adressensignal zu wirken.
Die Speichertabelle 7OE wird dazu benutzt, die Partialtonkomponente
H13 zu berechnen, wenn die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz
ist. Dagegen wird durch diese Speichertabelle die Partialtonkomponente H14 berechnet, wenn die Fundamentalfrequenz
größer als 1 kHz ist. Folglich wird eines aus den Partialtonphasenkennungssignalen
13qF und 3qF für die Partialtonkomponenten H13 und H3 der Speichertabelle 7OE über
den Auswahlschalter 66 je nach Fundamentalfrequenz f des
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erzeugten Musiktonsignales zugeführt, um als Adressen- ;
signal zu wirken. " !
Der Tabellenspeicher 7OF wird zur Berechnung der Partialtonkomponente
Hl4 benutzt, wenn die Fundamentalfrequenz f ! des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz ist.
Wenn dagegen die Fundamentalfrequenz f größer als 1 kHz ist,
wird der Tabellenspeicher 7OF zur Berechnung der Partialtonkomponente H4 verwendet. Folglich wird eines aus den
Partialtonphasenkennungssignalen 14qF und 4qF für die
Partialtonkomponenten H14 und H4 dem Tabellenspeicher
7OF über den Auswahlschalter 67 je nach Fundamentalfrequenz : f des erzeugten Musiktonsignales zugeführt, um als Adressensignal zu wirken.
Wenn dagegen die Fundamentalfrequenz f größer als 1 kHz ist,
wird der Tabellenspeicher 7OF zur Berechnung der Partialtonkomponente H4 verwendet. Folglich wird eines aus den
Partialtonphasenkennungssignalen 14qF und 4qF für die
Partialtonkomponenten H14 und H4 dem Tabellenspeicher
7OF über den Auswahlschalter 67 je nach Fundamentalfrequenz : f des erzeugten Musiktonsignales zugeführt, um als Adressensignal zu wirken.
Der Tabellenspeicher 7OG wird zur Berechnung der Partialtonkomponente
H15 verwendet, wenn die Fundamentalfrequenz
f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz ist. :
f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz ist. :
Dagegen wird der Tabellenspeicher 7OG zur Berechnung der
Partialtonkomponente H7 verwendet, wenn die Fundamental- ;
Partialtonkomponente H7 verwendet, wenn die Fundamental- ;
j-requenz f größer als 1 kHz. Folglich wird eines aus dem
Partialtonphasenkennungssignal 15qF und 7qF für die Par- I
Partialtonphasenkennungssignal 15qF und 7qF für die Par- I
tialtonkomponenten H15 und H7 dem Tabellenspeicher 7OG
über den Auswahlschalter 68 je nach Fundamentalfrequenz
f des erzeugten Musiktonsignales zugeführt, um als Adressensignal zu wirken.
über den Auswahlschalter 68 je nach Fundamentalfrequenz
f des erzeugten Musiktonsignales zugeführt, um als Adressensignal zu wirken.
Der Tabellenspeicher 7OH wird zur Berechnung der Partialtonkomponente
H16 verwendet, wenn die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz ist.
ί Dagegen wird für den Fall, daß die Fundamentalfrequenz f t
größer als 1 kHz ist, der Tabellenspeicher 7OH zur Berechnung der Partialtonkomponente H8 verwendet. Folglich
wird eines aus den Partialtonphasenkennungssignalen 16qF
und 8qF für die Partialtonkomponenten H16 und H8 dem Ta-
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bellenspeicher 7OH über den Auswahlschalter 69 je nach
Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales zugeführt, um als Adressensignal zu wirken.
Um die entsprechenden Partialtonkomponenten H1 bis H16
oder H1 bis H11 in der in den Tabellen Vila oder VIIb veranschaulichten Art und Weise zu berechnen, ist es
erforderlich, in geeigneter Weise Auswahlsteuersignale für die Auswahlschalter 62 bis 69 zu erzeugen, d.h. es
müssen Ordnungskennungssignale SL1 bis SL8 erzeugt werden, die die Ordnungszahl der entsprechenden Partialtonkomponente
H1 bis H16 oder H1 bis H11, die berechnet werden soll, festlegen.
Diese Ordnungszahlkennungssignale SL1 bis SL8 werden beispielsweise durch einen Zeitimpulsgenerator 4OA erzeugt,
der, wie in Fig. 12 dargestellt, aufgebaut ist. Der Zeitimpulsgenerator 4OA, der in Fig. 12 dargestellt
ist, ist unter ähnlichen Überlegungen wie der Zeitimpulsgenerator 40 des Ausführungsbeispiels der Fig. 6 aufgebaut.
Bei dem Musiktonsignalgenerator der jetzt beschriebenen Ausführungsform ist jedoch der elfstufige Ringzähler
400 gemäß Fig. 6 weggelassen und der Taktimpuls 0B mit einer Frequenz von 40 kHz wird direkt dem vierstufigen
Ringzähler 401 als Zähleingang zugeführt, da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel elf Berechnungskanäle
CHO bis CH10 parallelgeschaltet sind.
Eine logische Torschaltung 4O3A ist vorgesehen, um Ordnungskennungssignale
SL1 bis SL8 zu erzeugen, deren Form und Inhalt in den Fig. 13d bis 13k oder den Fig. 14d bis 14k
dargestellt ist. Ihre Form hängt vom Ausgangssignal F<,1OOO
des Frequenzdiskriminators 402 und den Ausgangssignalen FS1 bis FS4 des Ringzählers 401 ab.
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Im einzelnen kann folgendes festgestellt werden: Der Zeitimpulsgenerator
4OA, der in Fig. 12 dargestellt ist, erzeugt Ordnungskennungssignale SL1 bis SL8, wie sie in
den Fig. 13d bis 13k dargestellt sind, wenn die Fundamentalfrequenz
f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 1 kHz ist. Dabei erzeugt jeder der Sinuswerttabellenspeicher
7OA bis 7OK einen Sinusamplitudenwert sin *■[· nqF für die
Partialtonkomponente Hn,wie in Fig. 13c dargestellt, während
eines jeden Berechnungsrahmens.
Der Zeitimpulsgenerator 4OA erzeugt auch untere Ordnungskennzeichnungssignale
SL1 bis SL8, wie in den Fig. 14d'bis 14k dargestellt, wenn die Fundamentalfrequenz f des erzeugten
Musiktonsignales größer als 1 kHz ist, wobei jeder der Sinurwerttabellenspeicher 70A bis 70K einen Sinusamplitudenwert
sin r~ nqF für die Partialtonkomponente Hn, wie
in Fig. 14c gezeigt, während eines jeden Berechnungsrahmens.
-if'
Die Amplitudenwerte sind £ nqF für die elf Partialtonkomponenten,
die parallel während eines jeden Berechnungsrahmens ausgegeben werden, werden jeweils mit entsprechenden
Harmonik-Koeffizienten Cn in den Multiplizierschaltungen 120A bis 120K multipliziert, um die Amplituden
festzulegen.
In diesem Fall werden die Harmonik-Koeffizienten Cn für die elf parallelen Sinusamplitudenwellen sin ^l/k nqF
durch einen Harmonik-Koeffizientengenerator 9OA erzeugt, der, wie in Fig. 15 dargestellt, aufgebaut ist.
In Fig. 15 erzeugt ein Harmonik-Koeffizientenspeicher 900A
carallel Karmonik-Koeffizienteninformationen C1 bis C16
für sechzehn Partialtonkomponenten H1 bis H16 entsprechend
der durch den Klanqwähler 80 gewählten Klangfarbe. Die
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Harmonik-Koeffizienteninformationen C1 bis C8 und C12
bis C16 werden selektiv durch Wählerschaltungen 911 bis
918 nach Ordnungskennungssignalen SL1 bis SL8 ausgelesen und dann den Multiplizierschaltungen 120A bis 120H zugeführt.
In» einzelnen kann festgestellt werden, daß die Harmonik-Koef fizienteninformation C1 bis C4 der Wählerschaltung
911 zugeführt wird, wo eine der Informationen, entsprechend
der Ordnungszahl der Kennungssignales SL1 ausgewählt und an den Multiplizierer 120A weitergeleitet
wird. Die Harmonik-Koeffizienteninformationen C5 und C7 werden der Wählerschaltung 912 zugeführt, wo eine dieser
Harmonik-Koeffizienten entsprechend dem Ordnungskennungssignal SL2 ausgewählt und an den Multiplizierer 120B
weitergeleitet wird.
In gleicher Weise werden Paare von Harmonik-Koeffizienteninformationssignalen
C6 und C8, C2 und C12, C3 und CI3,
C 4 und C14, C7 und C15 sowie C8 und C16 jeweils den Wählerschaltungen
913 bis 916 zugeführt, in denen jeweils eines aus den Paaren der Koeffizientensignalen entsprechend den
Ordnungskennungssignalen SL3 bis SL8 ausgewählt und den Multiplizierschaltungen 120C bis 120H zugeführt
werden. Andererseits werden die Harmonik-Koeffizienteninformationssignale
C9, C10 und C11 direkt den Multiplizierschaltungen 1201 bis 120K zugeführt.
In diesem Fall werden die Partialtonkennungssignale 1qF bis 8qF und 12qF bis 16qF, die gemäß Fig. 11 den Auswahlschaltungen
62 bis 69 zugeführt werden, und die Harmonik-Koeffizienteninformationssignale
C1 bis C8 und C12 bis C16, die den Auswahlschaltungen 911 bis 918 gemäß Fig.15
zugeführt werden, ausgewählt, um entsprechende Partialtonordnungen zu bilden. Wenn gewöhnliche Ordnungs-
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-82-"" 3112938
kennungssignale SL1 bis SL8 verwendet werden, werden j
an jeden der Multiplizierer 12OA bis 120H gleichzeitig
ein Sinuswert sin ^ nqF und eine Harmonik-Koeffizienteninformation Cn angelegt. Folglich wird in jedem Multi- ?
ein Sinuswert sin ^ nqF und eine Harmonik-Koeffizienteninformation Cn angelegt. Folglich wird in jedem Multi- ?
plizierer 120A bis 120K ein Sinusamplitudenwert sin ^z nqF
mit einem zugehörigen Harmonik-Koeffizientenwert Cn
multipliziert, um die Amplitude für den Sinusamplituden- :
wert sin = nqF festzulegen. - '
K I
ff
ί
Die Amplitudenwerte Fn (Cn sin £ nqF) für die elf paral- i
lelen Partialtonkomponenten Hn, die amplitudenmäßig
wie oben beschrieben festgelegt wurden, werden in einem
Synthesizer 140 in der gleichen Weise wie im Zusammenhang nut der ersten Ausführungsform gemüß Fig. 5 synthetisiert. Der Synthesizer 140 enthält Akkumulationsschal- j
wie oben beschrieben festgelegt wurden, werden in einem
Synthesizer 140 in der gleichen Weise wie im Zusammenhang nut der ersten Ausführungsform gemüß Fig. 5 synthetisiert. Der Synthesizer 140 enthält Akkumulationsschal- j
tungen und Tiefpaßfilter usw. ebenso wie die Ausführungs- ;
form gemäß Fig. 5. j
I Der durch den Synthesizer 140 zusammengesetzte Amplituden- ;'
wert £Γρη für die elf Partialtonkomponenten wird in einer [
Multiplizierschaltung 160 mit einem Hüllkurvensignal ί
ENV multipliziert, das durch den Hüllkurvengenerator 100 ;
erzeugt wird, um dem Musiktonsignal eine bestimmte Hüllkurvenform ENV zu verleihen.
Aus dem Vorhergesagten geht klar hervor, daß mit dieser
Ausführungsform die Möglichkeit besteht, die Zahl der
Berechnungskanäle auf 11/16 der nach dem Stand der Tech- j
Ausführungsform die Möglichkeit besteht, die Zahl der
Berechnungskanäle auf 11/16 der nach dem Stand der Tech- j
nik erforderlichen Berechnungskanäle zu reduzieren, ebenso '
wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5. Es können folg- ;
i lieh bei der eben beschriebenen Ausführungs form die Größe
und die Kosten des Orgelcomputers in einem elektronischen
Musikinstrument verringert werden.
Musikinstrument verringert werden.
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Weitere _Λ us_ fuhr um} s form eines Musik tons igna !generators
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fig. 5 und 11 wurden jeweils eine Vielzahl von Partialtonkomponenten
Hn zu Perioden berechnet, die den Werten entsprechend der Abtastfrequenzverhältnisse ßn entsprechen.
Dies zu dem Zweck, um die Ausnutzungseffektivität des Berechnungskanals zu verbessern und gleichzeitig die
Zahl der erforderlichen Berechnungskanäle zu verringern. Das folgende Ausführungsbeispiel enthält gegenüber den
oben beschriebenen den weiteren Vorteil, daß die Zahl der Berechnungskanäle weit geringer als die Zahl der
zu berechnenden Partialtonkomponenten ist, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, ein Musiktonsignal mit viel
mehr Partialtonkomponenten zu erzeugen.
Zu diesem Zweck ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen,
daß unter einer Vielzahl von zu berechnenden Partialtonkomponenten gleichzeitig Amplitudenwerte einer
niederen Partialtonkomponentenordnung unter Verwendung von Sinuswerttabellenspeichern,wie bei den vorgehenden Ausführungsbeispielen,
berechnet werden. Die momentanen Amplitudenwerte der höheren Partialtonkomponenten werden
gleichzeitig unter Verwendung von Sinuswertetabellen
mit Fensterfunktionen berechnet.Hierunter ist eine
Funktion zu verstehen, die aus dem Produkt einer
Funktion zu verstehen, die aus dem Produkt einer
Fensterfunktion W, wie beispielsweise einer Hanning-
Fensterfunktion, und einer Sinusfunktion hervorgeht.
Der Ausdruck "Fensterfunktion" bedeutet ein Fenster,
in dem ein Teil einer kontinuierlichen Wellenform für eine Zeit t längs der Zeitachse ausgeschnitten ist.
Die Fensterfunktion enthält ein Element, durch das die Form des Fensters bestimmt wird (ein Teil davon, der
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abzuschneiden ist) sowie ein Element, das das Intervall
des Fensters bestimmt (die Zeitbreite, in der die Wellenform abgeschnitten wird). Dies führt dazu, daß
das Spektrum der durch das Fenster hindurchtretenden Welle anders ist als das der Originalwellenform·
Unter den Fenstern sind bekannt: ein rechteckiges Fenster, ein Hamming-Fenster, ein Hanning-Fenster, ein Gauss'sches
Fenster, ein Dolph-Chebyshev-Fenster usw. Wenn beispielsweise
eine Wellenform, wie in Fig. 16a dargestellt, mit einer Frequenz fo ein Hanning-Fenster W mit einer Breite
(1/fo).N, wie in Fig. 16b dargestellt, passiert, kann eine Wellenform HW(t), wie in Fig. 16c dargestellt, erhalten
werden. In diesem Fall weist die Wellenform HW(t) eine Spektrumhüllkurve auf, deren Bandbreite (Hauptkeule)
(4 fo/N) ist (siehe Fig. 16d.) Der Ausdruck "Hauptkeule" ist definiert als der Bereich zwischen U= fo - —~ und
Wenn folglich eine Wellenform, die durch Multiplikation einer Sinuswelle einer Periode N mit einer Hanninc, -Fensterfunktion
W erhalten worden ist, in einem Speicher gespeichert wird und wenn diese gespeicherten Wellenformamplitudenwerte
mit der Periode N mit einer Periode 1/fo ausgelesen werden, so weist die ausgelesene Wellenform
eine Vielzahl von Frequenzkomponenten auf, die in einem Frequenzbereich (fo + 2fo/N) liegen, also um eine Mittenfrequenz
fo zentriert sind. Mit diesem Verfahren ist es folglich möglich, eine Vielzahl von in einem bestimmten
Frequenzband verteilten Partialtonkomponenten zu erhalten, was die Verringerung der Zahl der Rechenkanäle bedeutet.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird folglich eine Sinuswerttabelle
zusammen mit einer Fensterfunktion dazu verwendet, gleichzeitig Partialtonkomponenten höherer Ordnung
zu erzeugen. Dies geschieht dadurch, daß diese in eine Anzahl von Gruppen verschiedener Frequenzbänder gruppiert
werden. Daß in diesem Fall Partialtonkomponenten niederer Ordnung individuell unter Verwendung einer Umwandlungssinustabelle
berechnet werden, liegt daran, daß diese Partialtonkomponenten niederer Ordnung präzise und individuell
in ihrer Amplitude gesteuert werden sollten, um eine gewünschte Klangfarbe zu erzielen.
Im folgenden werden nun Einzelheiten dieser Ausführungsform beschrieben. Bei dieser Ausführungsform werden Musiktöne
unter den in der folgenden Tabelle XI angegebenen Bedingungen erzeugt.
| Bedingung | |
| Zahl der gleichzeitig erzeugten | eins |
| Töne | |
| Tastaturberei ch | 5 Oktaven von Tonhöhen, |
| ausgehend von C2-B6 | |
| Zusammensetzung des Partial- | erster Partialton |
| tones | (fundamental) |
| Musiktonkomponente | bis 128ten Partialton |
| Höchste Frequenz einer er | 16 kHz |
| zeugbaren Partialtonkompo- | |
| nente |
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In diesem Fall werden die erste bis zur achten Partialtonkomponente
H1 bis H8 individuell mit einer Sinuskonversionstabelle berechnet, wogegen die neunte bis zur einhundertundachtundzwanzigsten
Partialtonkomponente H9 bis H128 für eine Anzahl von Frequenzbändern gruppiert werden
und jede Gruppe gleichzeitig durch Verwendung von Sinustabellen zusammen mit Fensterfunktionen von vier
Systemarten berechnet werden. Im einzelnen gilt folgendes: Die neunte bis zur sechzehnten Partialtonkomponente H9
bis H16 werden gleichzeitig für entsprechende Frequenzbänder
mit einer Spektrumshüllkurve, wie in Fig. 16d dargestellt,
berechnet. Dabei sind die zehnte, zwölfte, vierzehnte und sechzehnte Partialtonkomponente H10, H12, H14 und HI6
jeweils die Mittenfrequenzen.
Für die siebzehnte bis einhundertundachtundzwanzigste
Partialtonkomponente H17 bis H128 wird jeweils die Sinuswertetabelle mit Fensterfunktionen von vier Systemen
verwendet, und zwar auf Zeitunterteilungsbasis, wie in der folgenden Tabelle XII erläutert. Dies geschieht während
einer Periode T des erzeugten Musiktonsignales, wobei gleichzeitig die Partialtonkomponenten in jedem Frequenzband
der in Fig. 16d dargestellten Spektrumshüllkurve
berechnet werden. Dabei sind die Partialtonkomponentengruppen (20, 40, 80), (24, 48, 96), (28, 56, 112) und
(32, 64, 128) jeweils die Mittenfrequenzen. Zusammenfassend ist festzustellen, daß die neunte bis zur einhundertundach
tundzwanzi gsten Partialtonkomponente H9 bis H128 durch
eine Bandsteuerung für jedes Frequenzband berechnet werden, das eine Partialtonkomponente Hn vorgegebener Ordnung
als Mittenfrequenz aufweist.
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31" 12938
| Zeitunter- • teilung |
\ | T | erstes System |
zweites System |
drittes System |
viertes System |
| O -CT χ | T | 2Of | 24f | 28f | 32f | |
| <| | T | 40f | 48f | 56f | 64f | |
| ji ip -^f rp « 4 Tg-Tx |
T | 80f | 96f | 112f | 128f | |
| i T iT x | < | - | - | - | - | |
Eiue Ausführungsform eines Musiktonsignalgenerators dieser
Art ist daher mit einem Sinustabellenspeicher eines Systems und mit Sinustabellenspeichern zusammen mit Fensterfunktionen
von vier Systemen ausgerüstet. In der nachfolgenden Beschreibung ist der Sinuswerttabellenspeicher mit
Fensterfunktion kurz als "Fenstersinusspeicher" bezeichnet.
Die Fig. 17a bis 17d zeigen Wellenformen, die in Fenstersinusspeichern
mit vier verschiedenen Fenstersystemen gespeichert sind. Wie aus Fig. 17a hervorgeht, speichert
der Fenstersinusspeicher des ersten Systems eine Wellenform Wf10, die durch Modulierung einer Sinuswelle über
zehn Perioden mit einem Hanning-Fenster hervorgeht. Der Fenstersinusspeicher des zweiten Systems speichert
eine Wellenform Wf12, die durch Modulation einer Sinus-
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311293a !
wellenform über zwölf Perioden mit einem Hanning-Fenster, .
wie in Fig. 17b dargestellt, hervorgeht. Der Fenstersinusspeicher
des dritten Systems speichert eine Wellenform Wf13,
die aus der Modulation einer Sinuswellenform über vierzehn ■ Perioden mit einem Hamming-Fenster, wie in Fig- 17C dar- :
die aus der Modulation einer Sinuswellenform über vierzehn ■ Perioden mit einem Hamming-Fenster, wie in Fig- 17C dar- :
gestellt, hervorgeht.Der Fenstersinusspeicher des vierten ;
Systems speichert eine Wellenform Wf16, die durch Modulation
einer Sinuswellenform über sechzehn Perioden mit
einem Hanning-Fenster, wie in Fig. 17d dargestellt, hervorgeht .
einem Hanning-Fenster, wie in Fig. 17d dargestellt, hervorgeht .
Wenn folglich die Inhalte der Fenstersinusspeicher des !
ersten bis vierten Systems mit der gleichen Frequenz
wie die Fundamentalfrequenz des erzeugten Musiktonsignales
(d.h. der Frequenz der ersten Partialtonkomponente H1)
ausgelesen werden, können alle diejenigen Partialtonkom- [
wie die Fundamentalfrequenz des erzeugten Musiktonsignales
(d.h. der Frequenz der ersten Partialtonkomponente H1)
ausgelesen werden, können alle diejenigen Partialtonkom- [
ponententöne gleichzeitig erhalten werden, deren Spektrumhüllkurve
M = 4fn (1/N) ist und deren Mittenfrequenz i die Partialtonkomponenten 10, 12, 14 und 16 jeweils dar- I
stellen. Dabei bezeichnet M die Breite der Hauptkeule j und fn stellt die Frequenz der η-ten Partialtonkomponente
Hn, in diesem Fall fn = f10, f12, f14 und f16 dar.
Hn, in diesem Fall fn = f10, f12, f14 und f16 dar.
Bezeichnet man die Frequenz f10 der zehnten Partialtonkomponente
H10 mit (f10 = 1000 HzJ , da in dem ersten
System gilt: N = 10, so werden von dem Fenstersinusspeicher des ersten Systems gleichzeitig eine Vielzahl von : Partialtonkomponenten (neunte bis zur elften) ausgelesen, '■ die eine Spektrumshüllkurve aufweisen, deren Hauptkeule i folgende Breite hat: M = 4·1000/10 = 40Hz. Deren untere i Grenzfrequenz (f - M/2) = 800 Hz ist, und deren obere Grenz- jj frequenz (f + M/2) = 1200 Hz ist. S
System gilt: N = 10, so werden von dem Fenstersinusspeicher des ersten Systems gleichzeitig eine Vielzahl von : Partialtonkomponenten (neunte bis zur elften) ausgelesen, '■ die eine Spektrumshüllkurve aufweisen, deren Hauptkeule i folgende Breite hat: M = 4·1000/10 = 40Hz. Deren untere i Grenzfrequenz (f - M/2) = 800 Hz ist, und deren obere Grenz- jj frequenz (f + M/2) = 1200 Hz ist. S
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In derselben Art und Weise wird für die Sinusspeicher
des zweiten und vierten Systems die Hauptkeulenbreite M unter der Annahme N = 12, N = 14 und N = 16 berechnet.
Die Partialtonkomponenten, wie in der folgenden Tabelle
XIII dargestellt, können simultan von den Fenstersinusspeichern des ersten bis vierten Systems erhalten werden.
Fenstersinus
speicher
speicher
Breite ! obere 3er Haupt- !
keule
(M ·= 4 f n/N)
Grenzfrequen
(Fn + M/2)
Untere
Grenzfrequenz
Grenzfrequenz
Cfη - M/2)
berechnete
Partialtorikom-
ponente
Hn
1. System
(N=IO)
(N=IO)
2. System
(N=12)
(N=12)
400 Hz (fn=1000)
400 Hz (fn=1200)
1200 Hz
1400 Hz
Hz
Hz
H9 to HIl
HIl to H13
3. System
(N=14)
(N=14)
400 Hz (fn=1400)
1600 Hz
Hz
H13 to H15
4. System
(N=16)
(N=16)
400 Hz (fn=1600)
1800 Hz
Hz
H15 to H17
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Japan
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Wenn die in den Fenstersinusspeichern des ersten bis
vierten Systems gespeicherten We He η forme η Wf 10, Wf 12,
Wf14 und Wf16 in entsprechenden Intervallen, die gleich
einer Periode des erzeugten Musiktonsignales sind, in
der in der Tabelle XII dargestellten Weise ausgelesen werden, werden Wellenformen TWfIO, TWf12, TWf14 und
TWf16, wie in den Fig. 18a bis 18d dargestellt, aus diesen
Speichern erhalten.
Im einzelnen kann folgendes festgestellt werden: In einer Zeit Tx von [θ <
Tx "<(1/2) tJ werden die Wellenformen
Wf10, Wf12, Wf14 und Wf16, die in entsprechenden
Fenstersinusspeichern gespeichert sind, ausgelesen mit einer Frequenz, die gleich dem zweifachen Wert der Fundamentalfrequenz
des erzeugten Musiktonsignales ist.. Die ausgelesenen Wellenformen TWfIO, TWf12, TWf14 und
TWf16 haben daher die Frequenzen 20f, 24f, 28f und 32f,
die somit das 20, 24, 28 und 32 fache der Fundamentalfrequenz f sind. Wenn die Zeit Tx in einem Zeitband von
£"(1/2 T <. Tx <(3/4)T.7 liegt, werden die Wellenformen
Wf10, Wf12, Wf 14 und Wf16, die in den entsprechenden
Fenstersinusspeichern gespeichert sind, mit einer Frequenz
ausgelesen, die gleich dem Vierfachen der Fundamentalfrequenz
f ist. Die ausgelesenen Wellenformen TWfIO, TWf12,
TWf14 und TWf16 haben daher Frequenzen 4Of, 48f, 56f und
64f, was jeweils das 40, 48, 56 und 64 fache der Fundamentalfrequenz
f ist. In einem Zeitband Γ(3/4)Τ £ Tx ^.
(7/8)tJ werden die Wellenformen WfIO, Wf12, Wf14 und
Wf16, die in Fenstersinusspeichern gespeichert sind, mit einer Frequenz ausgelesen, die gleich dem Achtfachen der
Fundamentalfrequenz f ist, so daß die entsprechenden ausgelesenen Wellenformen TWfIO, TWf12, TWf14 und TWf16 die
Frequenzen 8Of, 96f, 112f und 128f jeweils aufweisen, was jeweils das 80, 96, 112 und 128 fache der Fundamentalfrequenz
f ist.
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u.Z.: Pat 172/6-87EK - 91 -
Bei der Analyse der Spektren der Ausgangswellenformen TWfIO,
TWf12, TWf14 und TWf16 in entsprechenden Zeitbändern,
ergeben sich die Hauptkeulenbreite M, die obere Grenz frequenz und die untere Grenzfrequenz, wie in den Tabellen
XIVa bis XIVc dargestellt. Nimmt man eine Fundamentalfrequenz f = 100 Hz an, so weist die Ausgangswellenform TWfIO
in einem Zeitband von /p < Tx -<(1/2) T_J die Frequenz fn =
2000 Hz auf. Es gilt N= 10, so daß die Breite M der Hauptkeule gegeben ist durch:
M = 4.2000/10 = 800 Hz
so daß eine Spektrumhüllkurve vorliegt, die sich nach jeder Seite auf eine Bandbreite von 400 Hz verteilt und
eine Mittenfrequenz von 2000 Hz aufweist.
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Japan 130061/0716
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Tabelle XIVa
(ο ^
| Fenstersinus speicher |
Breite der Haupt keule (Hz) |
" Mittenfrequenz (Hz) |
obere Grenzfrequen: (Hz) |
untere Grenzfrequen; (Hz) |
berechnete Partialton^cwT- poneftte |
| 1. System (N » 10) |
M « 800 | fn ·» 2000 | 2400 | 1600 | H17 to H23 |
| 2. System (N «· 12) |
M » 800 | fn - 2400 | 2800 | 2000 | H21 to H27 |
| 3. System (N = 14) |
M = 800 | fn » 2800 | 3200 | 2400 | H25 to H31 · |
| 4. Systtan (N-16) |
M - 800 | fn « 3200 | 3600 | 2800 " | H29 to H35 |
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u.Z.: Pat 172/6-81EK
(jTi Tx <£ T)
ο ο cn
CO
| Fenstersinus- sneicher |
3reite der Haupt keule (Hz) |
Ilittenfrequenz (Hz) |
obere ürenzfreouenz1 (Hz) |
untere Irenzfrequenz (Hz) |
berechnete Partialtonkom- ponente |
| 1. System (N - 10) |
M » 1600 | fn ■= 4000 | 4800 | 3200 | H31 to H47 |
| 2. System (N - 12) |
M - 1600 | fn « 4800 | 5600 | 4000 | H39 to H55 |
| 3. Svstem (N - 14) |
M » 1600 | fn » 5600 | 6400 | 4800 | H4<1 to H63 |
| 4. Systetn (N«16) |
M » 1600 | fn - 6400 | 7200 | 5600 | H55 to H71 |
Nippon Gakki Seizo . K.K.
.."Japan u.Z.: Pat 172/6-81EK
K) CD CO CJ)
to
O O)
| Fenstersinus- " ' speicher |
Breite der Haupt keule , v (Hz) |
-I-Iittonfrequerß (Hz) |
obere : renzfrcquen (Hz) |
untere Grenzfrequens (Hz) |
bereclinete Patialtonkcm- . ponente |
| 1. Syscem . (N « 10) |
M - 3200 | fn - 8000 | 9600 | 6400 | H63 to H95 |
| 2. Gystem (N » 12) |
M - 3200 | fn β 9600 | 11200 | 8000 | H79 to Hill |
| 3. System (N - 14) |
M - 3200 | fn β 11200 | 12800 | 9600 | H95 to Hl27 |
| 4. Syscem (M-16) |
M » 3200 | fn » 12800 | 14400 | 11200 | Hill to H143 |
(Jl
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CD CD
Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß alle Partialtonkomponenten H1 bis H128 an allen Berechnungsabtastpunkten
nicht stets während einer Periode des Musiktonsignales ausgelesen werden, sondern daß die Ordnungen
der berechneten Partialtonkomponenten entsprechend den Zeitintervallen in einer Periode des Musiktonsignales
sich unterscheiden (siehe Tabelle XIII und XIVa bis XIVc).
Wie oben beschrieben, erzeugt der Musiktonsignalgenerator dieser Ausführungsform ein Musiktonsignal, das sich aus
Partialtonkomponenten H1 bis H128 zusammensetzt. Die Zahl
der Berechnungskanäle, die zur Erzeugung dieser Partialtonkomponenten H1 bis H128 erforderlich sind, und die
Berechnungsreferenzfrequenz fCA werden wie folgt festgelegt.
Da die maximale Frequenz der Partialtonkomponente Hn 16 kHz ist, wie aus Tabelle XI hervorgeht, wird die
Berechnungsreferenzfrequenz fCA auf 40 kHz festgelegt,
um die Beziehung fCA ^ 2*16 kHz zu erfüllen.
Das Abtastfrequenzverhältnis ßn für jede Partialtonkomponente Hn wird von ßn = 1 bis ßn = 1/128 für jedes
Frequenzband einer Oktaveinheit gesetzt. In diesem Fall werden für die Frequenzverhältnisse der Partialtonkomponenten
der neunten oder höheren Ordnung, die durch Verwendung der Fenstersinusspeicher berechnet wurden,
nur die Partialtonkomponenten H10, H12, H14, H16, H20, H24, H28, H32, H40, H48, H56, H64, H80, H96, H112 und
H128, die als Mittenfrequenzen wirken, in Betracht gezogen.
Die Zahl der Berechnungskanäle wird gleich 8 gewählt,
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Japan
Japan
u.Z.: Pat 172/6-81EK 130061/0716 _96-
entsprechend einer Gruppe des Abtastfrequenzverhältnisses, zu dem die für die Erzeugung eines Musiktonsignales in
der ersten bis fünften Oktave 0C1 bis 0C5 erforderlichen Partialtonkomponenten gehören.
Diese Wahl wird nach einem ähnlichen Verfahren durchgeführt, wie oben unter der Überschrift "Prinzip des
Verfahrens der Erzeugung des Musiktonsignales" beschrieben. Im ersten Schritt wird die Zahl der Tonkomponenten
für verschiedene Abtastfrequenzverhältnisse für
das Musiktonsignal der Oktaven 0C1 bis 0C5 analysiert.
Das Ergebnis dieser Analyse ist, daß die Partialtonkomponenten zu einem Musiktonsignal in den jeweiligen Oktaven OC1 bis 0C5 jeweils zu den Gruppen der Abtastfrequenzverhältnisse
gehören, die in dem Verteilungsplan der Fig.20 durch die kleinen Kreise und durch die diese verbindenden
Linien A-E dargestellt sind.
Sodann wird gemäß dem Verteilungsplan der Fig. 20 die Gesamtrechenkapazität CA, die zur Berechnung der Partialtonkomponenten
für jedes der Musiktonsignale aus der ersten bis zur fünften Oktave erforderlich ist, für die
entsprechenden Oktaven berechnet.
Da, wie oben beschrieben, die Gesamtrechenkapazität CA mit der Summe der Abtastfrequenζverhältniswerte ßn übereinstimmt,
werden die Gesamtrechenkapazitäten der ersten bis zur fünften Oktave OC1 bis 0C5 durch die nachstehenden
Gleichungen (9) bis (13) wiedergegeben. Da die Partialtonkomponenten mit einer Ordnungszahl größer als 20 auf
Zeitunterteilungsbasis unter Verwendung der Fenstersinusspeicher verwendet werden, werden diese Partialtonkomponenten
mit einer Ordnungszahl größer 20 unabhängig von
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JaPan 130061/0716
u.Z.: Pat 172/6-81EK - 97 -
ihren Frequenzen auf der Annahme berechnet, daß alle diese Komponenten zu einer Gruppe von ßn = 1 gehören.
CA1 = 1/128 + 1/64 + (1/32) χ 2 + (1/16) χ 4 + (1/8) χ 4 +
1 χ 4 ~ 5 (9)
CA2 = 1/64 + 1/32 + (1/16) χ 2 + (1/8) χ 8 + (1/4) χ 4 +
1x4^6 (10)
CA3 = 1/32 + 1/16 + (1/8) χ 2 + (1/4) χ 4 + (1/2) χ 4 +
1x4^8 (11)
CA4 = 1/16 + 1/8 + (1/4) χ 2 + (1/2) χ 4 + 1 χ 4 ~ 7
(12)
CA5 = 1/8 + 1/4 + (1/2) χ 2 + 1 χ 4 ^ 6 (13)
Zur Berechnung aller Partialtonkomponenten ist es aus diesem Grund erforderlich/ daß die Gesamtrechenkapazität
aller Einzelrechenkapazitäten den Maximalwert 8 entsprechend der Rechenkapazität CA3 annimmt.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind aus diesem
Grund 8 Berechnungskanäle vorgesehen, um die Partialtonkomponenten mit der Berechnungsreferenzfrequenz fCA = 40 kHz
zu berechnen.
Die Betriebsweise dieser 8 Berechnungskanäle wird für verschiedene Frequenzbänder der jeweiligen Partialtonkomponenten
bestimmt. Mit anderen Worten, es wird bestimmt, daß Partialtonkomponenten in einem gegebenen Frequenzband in
einen vorgegebenen Berechnungskanal mit einer vorgegebenen Berechnungsperiode berechnet werden.
Wenn die Fig. 20 so umgeändert wird, daß die Gesamtrechenkapazitäten
CA1 bis CA5 in den jeweiligen Oktaven OC1 bis
Nippon Gakki Seizo K.K. 130061/0716
Japan
u.Z.: Pat 172/6-8-/EK - 98 -
0C5 gleich 8 sind, wird Fig. 21 erhalten
Eine Partialtonkomponente für ein Musiktonsignal in der
fünften Oktave 0C5 (Fundamentalfrequenz f = 1,0 bis 2,0 kHz) wird während einer Periode berechnet, die einem Abtastfrequenz
verhältnis ßn = 1 entspricht, wie dies durch die Linie a angedeutet ist, die die kleinen Kreise in Fig.21
verbindet. Eine Partialtonkomponente für ein Musiktonsignal aus der vierten Oktave (Fundamentalfrequenz f = 0,5
bis 1 kHZ), wird so berechnet, daß die erste bis zur achten Partialtonkomponente H1 bis H8 während einer
Periode berechnet werden, die einem Abtastfrequenzverhältnis
ßn = 1/2 entspricht, wie dies durch die Linie b angedeutet ist, die in Fig. 21 verschiedene kleine Kreise
verbindet. Die Partialtonkomponenten Hn mit Mittenfrequenzen bei der zehnten, zwölften, vierzehnten und sechzehnten
Partialtonkomponente H10, H12, H14 und H16 werden während einer Periode berechnet, die einem Abtastfrequenzverhältnis
ßn = 1 entspricht.
Die Partialtonkomponenten eines Musiktonsignales aus der ersten bis zur dritten Oktave OC1 bis OC3 (die Fundamentalfrequenz
f liegt in einem Frequenzband unterhalb 500 Hz) werden in der Weise berechnet, daß die erste
bis zur achten Partialtonkomponente H1 bis H8 während einer Periode berechnet werden, die einem Abtastfrequenzverhältnis
ßn = 1/4, wie durch die Linie c in Fig. 21 gezeigt, berechnet werden, während die Berechnung der
Partialtonkomponenten mit der zehnten bis sechzehnten Partialtonkomponente als Mittenfrequenz während einer
Periode erfolgt, die einem Abtastfrequenzverhältnis ßn =
1/2 entspricht. Diejenigen Partialtonkomponenten, deren Mittenfrequenzordnungszahl (20, 40, 80), (24, 48, 96),
(28, 56, 112) und (32, 64, 128) ist, werden während
Nippon Gakki Seizo K.K.
Japan 13Q061/0716
u.Z.: Pat 172/6-8-/EK - 99 -
einer Periode berechnet, die einem Abtastfrequenzverhältnis ßn = 1 entspricht, wobei die Fenstersinusspeicher
auf Zeitunterteilungsbasis verwendet werden.
Der Musiktonsignalgenerator dieses Ausführungsbeispiels weist daher acht Berechnungskanäle auf und die erste
bis zur einhundertachtundzwanzigsten Partialtonkomponente H1 bis H128 wird in diesen acht Berechnungskanälen zu
Perioden berechnet, die den Werten der AbtastfrequenzVerhältnisse
von entsprechenden Partialtonkomponenten entsprechen.
In diesem Fall können die acht Berechnungskanäle parallel und unabhängig sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
jedoch ein einziger Rechner auf Zeitunterteilungsbasis verwendet. Für den Betrieb der Zeitunterteilungsbasis dienen
entsprechende Berechnungskanäle CHO bis CH10 in der gleichen Art und Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 5. Bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechen die jeweiligen Berechnungskanäle CHO bis CH7 den Arbeitszeiten
und das Intervall der acht Arbeitszeiten wird so gesetzt, daß es gleich der Zeit der Berechnungsreferenzperiode
1/fCA (= 1/40 kHz) ist.
Ein Berechnungskanalzyklus mit acht Arbeitszeiten wird hier als Berechnungsrahmen CF bezeichnet. Da auch bei
diesem Ausführungsbeispiel der unterste Wert für das Abtastfrequenzverhältnis 1/4 ist, ist es erforderlich,
vier Mal die Berechnungsoperationen für die jeweiligen Berechnungskanäle CHO bis CH7 zu wiederholen, bevor
alle Partialtonkomponenten berechnet sind. Aus diesem Grunde werden der erste bis zum vierten Berechnungsrahmen
CF1 bis CF4 als Berechnungszyklus T gesetzt.
Nippon Gakki Seizo K.K.
u.Z.: Pat 172/6-81OEK - 100 -
130061/0716
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Partialtonkomponenten, die in entsprechenden Berechnungskanälen
CHO bis CH7 während des ersten bis zum vierten Berechnungsrahmen CF1 bis CF4 des Berechnungszyklus T zu berechnen
sind, wie in den nachfolgenden Tabellen XVa bis XVf festgelegt.
Tabelle XVa zeigt die Partialtonkomponenten, die in den
jeweiligen Berechnungskanälen CHO bis CH7 in einem Zeitband zu berechnen sind, in dem die Zeit Tx während einer
Periode T des Musiktonsignales durch folgende Beziehung
ausgedrückt ist £Ö <Tx<(1/2)tJ . Dies gilt unter der
Bedingung, daß die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 500 Hz ist, Tabelle XVb zeigt
Partialtonkomponenten, die in entsprechenden Berechnungskanälen CHO bis CH7 in einem Zeitband zu berechnen sind,
in dem die Zeit Tx in einer Periode T des Musiktonsignales durch folgende Beziehung ausgedrückt ist:
£"(1/2) T ^. Tx <
(3/4) tJ. Dies gilt für die Bedingung, daß die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales
kleiner als 500 Hz ist. Tabelle XVc zeigt die Partialtonkomponenten, die in den jeweiligen Berechnungskanälen CHO bis CH7 in einem Zeitband zu berechnen sind,
in dem die Zeit Tx einer Periode T des Musiktonsignales
durch folgende Beziehung ausgedrückt ist: [^(3/A) T -£ Tx
<. (7/8) Tj. Dies gilt für die Bedingung, daß die Fundamentalfrequenz
f des erzeugten Musiktonsignals kleiner als 500 Hz ist. Die Tabelle XVd zeigt die Partialtonkomponenten,
die in entsprechenden Berechnungskanälen CHO bis CH7 in einem Zeitband zu berechnen sind, in dem die Zeit
Tx in einer Periode T des Musiktonsignales durch folgende Beziehung ausgedrückt ist: Γ(7/8) T ^ Tx<HtT.
Dies gilt für den Fall, daß die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignals kleiner als 500 Hz ist.
Nippon Gakki Seize K.K. 130081/0716
u.Z.: Pat 172/6-83EK - 101 -
In gleicher Weise zeigt Tabelle XVe die Partialtonkomponenten, die in den jeweiligen Kanälen CHO bis CH7
während einer Periode T des erzeugten Musiktonsignales zu berechnen sind, wenn die Fundamentalfrequenz f des
erzeugten Musiktonsignales zwischen 500 und 1000 Hz liegt. Tabelle XVf zeigt dagegen die Partialtonkomponenten, die
in entsprechenden Kanälen CHO bis CH7 während einer Periode T des Musiktonsignales zu berechnen sind, wenn
die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales größer als 1OOO Hz ist. In Bezug auf die Partialtonkomponenten,
die unter Verwendung von Fenstersinuswertspeichern berechnet werden, werden nur die Partialtonkomponenten
gezeigt, die die Ordnungszahlen der Mittenfrequenzen enthalten.
130061 /071 6
Nippon Gakki Seizo K.K.
u.Z.: Pat 172/6-81EK - 102 -
co ο
| ^v Berechnungskanal | CHO | CHI | CH2 | CH3 | CH4 | CH5 | CH6 | CH7 | Bedingung |
| Bereehnun^srah^-·^^ men ^*1*^^^ |
Hl | H20 | HlO | H24 | H2 | H28 | Hl 2 | H32 | f< 500 Hz 0 £ Tx ^4 T |
| CFl | H3 | H14 | H4 | H16 | |||||
| CF2 | H5 | HlO | H6 | Hl 2 | |||||
| CF3 | H7 | H15 | H8 | H16 | |||||
| CF4 | |||||||||
U)
| \v 3erechnungskanal | CHO | CHI | CH2 | CH3 | CH4 | CH5 | CH6 | CH7 | Bedingung |
| Ber ec hnung sr ah-^~-^^^ nen ^"-·\^ |
Hl | H2 | H56 | Hl 2 | H64 | f <i 500 Hz | |||
| CFl | H3 | H40 | HlO | H48 | H4 | H16 | -4T^ Τχ<·^Τ·- | ||
| CF2 | H5 | H14 | H6 | H12 | |||||
| CF3 | H7 | HlO | H8 | H16 | |||||
| CF4 ' | H14 | ||||||||
Nippon Gakki Seizo K.K.
u.Z.: Pat 172/6-81EK
tv)
CD CD
O O CD
CJ
o>
I
O
| ^^^v^Berechnungskanal | CHO | CHl | CH2 | CH3 | CH4 | CH5 | CH6 | CH7 | • | Bedingung |
| Berechnungsrah-^·^ men ^n. |
Hl | H80 | HlO | H96 | H2 | HIl 2 | H12 | H128 | f<C 500 Hz -Jr ^ Tx ^-J τ |
|
| CFl | H3 | H14 | H4 | Hl 6 | ||||||
| CP2 | H5 | HlO | i | H6 | H12 | |||||
| CF3 | H7 | H14 | \ | H8 | > | H16 | > | |||
| CF4 | ||||||||||
| f |
| ^^ Berechnungskanal | CHO | CHI | CH2 | CH3 | CH4 | CH5 | CH6 | CH7 | Bedingung |
| eerechnunasrah^^"·^ men " X. |
Hl | X | HlO | X | H2 | X | H12 | X | f<500 Hz -^T ± Tx < T |
| CFl | H3 | X | H14 | X | H4 | X | H16 | X | |
| CF2 | H5 | X | HlO | X | H6 | X | H12 | X | |
| CF3 | H7 | X | Hl 4 | X | H8 | X | H16 | X | |
| CF4 |
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Japan
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co co
O CO
| ^sBerechnungskahal | CHO | CHI | CH2 | CH3 | CH4 | CH5 | CH6 | CH7 | 1 i Bedingung |
500^ f ^ 1000 Hz |
| Berechnungsrah^^-·^^ men ^^^--~^^ |
Hl | HlO | H2 | H12 | H3 | H14 | H4 | Hl 6 | i | |
| CFl | H5 | H6 | H7 | H8 | ||||||
| CF2 | Hl | H2 | H3 | H4 | • | |||||
| CF3 | H5 | H6 | H7 | H8 | ||||||
| CF4 | ||||||||||
| - |
co
Cn
| \w Berechnungskanal Berechnungsrah-"* ^^^^ nen. —>^ |
CHO | CHl | CH2 | • | CH3 | CH4 i | CH5 | - | CH6 | • | CH7 | Bedingung I |
| CFl | Hl | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | H7 | H8 | • f ^1000 Hz |
|||
| CF2 | ||||||||||||
| CF3 | ||||||||||||
| CF4 | > | > | > | |||||||||
| * | f |
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- 99 -
CD CO CD
Aufbau
Fig. 22 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles eines Musiktonsignalgenerators gemäß der Erfindung,
bei dem die der Ausführungsform gemäß Fig. 5
entsprechenden Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so daß diese nicht beschrieben werden.
In Fig. 22 erzeugt ein Taktoszillator 3OB Taktimpulse 0A mit einer Frequenz, die gleich dem Achtfachen der
Berechnungsreferenzfrequenz fCA (= 40 kHz) ist. Die Frequenz
ist folglich 8.fCA(= 320 kHz). Eine Periode dieses Taktimpulses jz5A entspricht einer Berechnungskanalzeit.
Ein Zeitimpulsgenerator (TPG) 40B teilt die Frequenz des Taktimpulses φΚ, die ihm direkt von dem Taktoszillator
3OB zugeliefert wird. Dadurch wird ein Taktimpuls φΒ erzeugt, der die gleiche Frequenz wie die Berechnungsreferenzfrequenz
fCA aufweist und eine Pulsbreite von (1/8).fCA hat. Der Zeitimpulsgenerator 4OB unterteilt
die Frequenz des Taktimpulses φΒ des weiteren um ein Berechnungszyklussignal SNC zu erzeugen, das eine Zeitbreite
von (1/8).fCA hat und das den Beginn eines Berechnungszyklus T repräsentiert. Ausgelöst durch den
Taktimpuls φΚ, eine Frequenzzahl F, die durch den Frequenzzahlspeicher
20 geliefert wird, und einen Akkumulationswert qF, der von einer Akkumulationsschaltung
geliefert wird, erzeugt der Zeitimpulsgenerator 4OB auch verschiedene Zeitsteuersignale, die festlegen, welche
Partialtonkomponente in den jeweiligen acht Berechnungskanälen
CHO bis CH7 in jedem der ersten vier Berechnungsrahmen CF1 bis CF4 zu berechnen ist.
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130081/0718
Einzelheiten dieser Steuersignale sind in der nachfolgenden Tabelle XVI angegeben. In der nachfolgenden Beschreibung
werden die Fenstersinusspeicherfunktionen WFs des ersten, zweiten, dritten und vierten Systems als
WF.SEM (1) bis WF.SEM (4) abgekürzt.
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Signal
Beschreibung
EN1
Freigabesignal zur Freigabe der Sinuswertetabellenspeicher 70 !
EN 2
Freigabesignal zur Freigabe von WF.SFM(D 71
EN 3
Freigabesignal zur Freigabe von WF.SFM(2) 72
EN 4
Freigabesignal zur Freigabe von WF.SFM(3) 73
EN5
Freigäbesignal zur Freigabe von WF.SFM(4) 74
AC1
Akkumulationskennungssignal zur Aufsummierung der Amplitudenwerte Fn der Partialtonkomponente
Hn mit einer Berechnungsperiode von (1/4).fCA (= 10 kHz), das der Akkumulationsschaltung
131 zugeführt wird.
AC2
Akkumulationskennungssignal zur Aufsummierung der Amplitudenwerte Fn der Partialtonkomponente
Hn mit einer Berechnungsperiode von (1/2).fCA (= 20 kHz), das der B-Akkumulationsschaltung
132 zugeführt wird.
AC3
Akkumulationskennungssignal zur Aufsummierung der Amplitudenwerte Fn der Partialtonkomponente
Hn mit einer Berechnungsperiode von fCA (= 40 kHz), das der C-Akkumulationsschaltung 133 zugeführt wird.
ACO SFT SL
LD1 LD 2
LD1 LD 2
Steuersignale, die dem Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB zugeführt
werden zur Bildung vorgegebener Partialtonphasenkennungssignale nqF und 2m.qF in
entsprechenden Berechnungskanälen CHO bis CH7 jeweiliger Berechnungsrahmen CF1 bis CF4,
nämlich
ACO .... Akkumulationskennungssignal
SFT .... Verschiebesignal
SL .... Auswahlsignal
LDI,LD2 .... Ladesignal
30081/0716
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Ein Ausführungsbeispiel eines Zeitimpulsgenerators 4OB,
der diese Steuersignale erzeugt, ist in Fig. 23 dargestellt. Der Zeitimpulsgenerator 40B ist unter den gleichen
Überlegungen wie der Zeitimpulsgenerator 40 der Fig. 6
aufgebaut. In dem Musiktonsignalgenerator dieses Ausführungsbeispieles ist ein Decoder 410 zur Diskriminierung
der Zeitbänder in einer Periode des erzeugten Musiktonsignales vorgesehen, da die in einem Zeitband zu berechnenden
Partialtonkomponenten in einer Periode des erzeugten Musiksignales unterschiedlich sind. Ebenso ist
ein Frequenzdiskriminator 411 vorgesehen, der die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales beurteilt.
Der Frequenzdiskriminator 411 ist so aufgebaut, daß er drei Frequenzbereiche unterscheidet, nämlich f<£. 500 Hz,
500 Hz < f <1OOO Hz und f > 1000 Hz.
In diesem Fall wird die Beurteilung, in welchen Bereich
die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales
fällt, ob in den Bereich f<1 500 Hz, 500 Hz <.f<i000 Hz
oder in den Bereich f J^ 1000 Hz entsprechend dem Wert
der Frequenzzahl F durchgeführt, der durch den Frequenzzahlspeicher 20 in der gleichen Weise wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ausgegeben wird. Entsprechende Zeitbänder
(Positionen der Zeit Tx) in einer Periode T des Musiktonsignales werden durch die Akkumulationsschaltung
50 beurteilt. Diese Art der Variation des Akkumulationswertes qF ist in Fig. 24 veranschaulicht. Wie aus Fig.
hervorgeht, sind während eines Zeitbandes von (jb ^Tx <,
(1/2).T? , die drei höchstwertigen Binärstellen "000"
bis "010". Während eines Zeitbandes von |π/2)T ·<■ Tx<3/4tJ
sind die drei höchstwertigen Binärstellen "100" bis "101". Während eines Zeitbandes von £(7/8)T ^Tx-CtJ sind die
drei höchstwertigen Binärstellen sämtlich "111". Folglich ist der Zeitimpulsgenerator 40B so aufgebaut, daß
er entsprechende Zeitbänder in einer Periode des Musik-
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tonsignales entsprechend dem Wert der drei höchstwertigen
Binärstellen unterscheidet.
Der Decoder 410, der in Fig. 23 dargestellt ist, decodiert den Akkumulationswert qF, der von der Akkumulationsschaltung
50 (Fig. 22) geliefert wird, um ein Signal Tx1 zu erzeugen, das anzeigt, daß das Zeitband in einer Periode
des Musiktonsignales /θ <Tx^T/2j ist, wenn die drei
höchsträngigen Binärstellen "000" bis "010" sind. Es
wird ein Signal Tx2 geliefert, das anzeigt, daß das Zeitband {n/2) T <; Tx<(3/4) tJ ist, wenn die drei höchstrangigen
Binärstellen "100" bis "101" sind. Der Decoder 410 erzeugt auch ein Signal, das anzeigt, daß das Zeitband
£(3/4) T ^ Tx <(7/8) tJ ist, wenn die oberen drei
Binärstellen des Akkumulationswertes qF "110" sind. Ein
Zeitsignal Tx4 zeigt, daß das Zeitband £(7/8).T ^ Tx < tJ ist, wenn die höchstrangigen drei Binärstellen des Akkumulationswertes
qF "111" sind.
Ausgehend vom Wert der Frequenzzahl F erzeugt der Frequenzdiskriminatcr
411 ein Signal F1, wenn die Frequenzzahl F einer Fundamentalfrequenz f kleiner als 500 Hz
entspricht. Der Frequenzdiskriminator erzeugt ein Signal F2, wenn die Frequenzzahl F einer Fundamentalfrequenz f
von 500 bis 1000 Hz entspricht. Wenn der Wert der Frequenzzahl F einer Fundamentalfrequenz f größer als 1000 Hz
entspricht, wird ein Signal F3 erzeugt, das diese Tatsache anzeigt.
Ein Ringzähler 412 zählt die Zahl der Taktimpulse jzSA,
um Kanalsignale chO bis ch7 auszusenden, die den acht Berechnungskanälen CHO bis CH7 entsprechen.
Ein Ringzähler 401 zählt die Zahl der Kanalsignale ch7, die von der letzten Stufe des Ringzählers 412 abgegeben
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werden, um Berechnungsrahmensignale FS1 bis FS4 zu
erzeugen, die jeweils dem ersten bis vierten Berechnungsrahmen CF1 bis CF4 entsprechen.
Eine logische Torschaltung 414 erzeugt die vorerwähnten Signale EN1 bis EN5, ACO bis AC3, pB, SL, SFT, LD1, LD2
und SNC, ausgelöst durch verschiedene Signale, die durch den Decoder 410, den Frequenzdiskriminator 411, sowie
die Ringzähler 412 und 401 bereitgestellt werden. Die Zeitabfolgen für die Erzeugung dieser Signale der logischen
Torschaltung 414 sind in den Fig. 25A bis 25F wiedergegeben. Ähnlich wie der Zeitimpulsgenerator 40, der
in Fig. 6 dargestellt ist, besteht die logische Torschaltung 414 aus dem gleichen Element, wie der Zeitimpulsgenerator
40B.
Die Fig. 25A bis 25F stellen Zeitpläne dar, die den für die Berechnung der Partialtonkomponente in der in
den Tabellen XVa bis XVf dargestellten Weise entsprechen.
Zurückkommend auf Fig. 22 ist anzumerken, daß dort ein Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB vorgesehen
ist, der ausgelöst durch Signale LD1, LD2, ACO, SET und SL, die er von dem Zeitimpulsgenerator 4OB erhält,
den Akkumulationswert qF, der ihm von der Akkumulationsschaltung 50 zugeliefert wird, in Partialtonphasenkennungssignale
nqF und in Signale 2m.qF (m = 0,1,2,3) umsetzt,
um die Phasenwerte für die Abtastpunkte der mit den jeweiligen B.erechnungskanälen (CHO bis CH7) zu berechnenden
Partialtonkomponenten festzulegen. Der Partialtonphasenkennungssignalgenerator
6OB liefert ausgangsseitig diese umgewandelten Signale synchron zu den Kanalzeiten, die
den jeweiligen Berechnungskanälen entsprechen. In diesem Fall wird das Signal nqF dem Sinuswerttabellenspeicher 70
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als Adressensignal zugeführt. Das Signal 2m.qF wird dem
WF.SFM(1)71 bis WF.SFM(4)74 als Adressensignal zugeleitet.
Der Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB ist, wie im Blockschaltbild der Fig. 26 gezeigt, aufgebaut.
Ein Register 610 nimmt den Akkumulationswert qF, der von einer Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben wird,
(Fig. 22) gemäß dem Ladesignal LD1 (siehe (g) der Fig. 25A bis 25F) auf. Das Ladesignal LD1 wird durch den Zeitimpulsgenerator
4OB zu Beginn eines Berechnungszyklus T erzeugt. Das Register 610 hält den aufgenommenen Akkumulationswert
während eines Berechnungszyklus T fest. Danach wird der auf diese Weise verriegelte Akkumulationswert
an eine Akkumulationsschaltung 612 weitergegeben. Nach Aufnahme des Akkumulationswertes qF, der
von dem Register 610 entsprechend dem verzögerten von der Verzögerungsschaltung 613 ausgegebenen Ladesignal
LD1' ausgegeben wird, werden in der Akkumulationsschaltung 612 sequentiell die Akkumulationswerte qF aufsummiert.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Inhalt der Akkumulationsschaltung 612 gelöscht worden. Die Aufsummierung
erfolgt jeweils dann, wenn ein Akkumulationskennungssignal ACO (siehe (0) der Fig. 25A bis 25E und (1) der
Fig. 25F) durch den Zeitimpulsgenerator 4OB erzeugt wird. Die Akkumulationsschaltung 612 gibt den Akkumulationswert nqF (n = 1,2,3 ... 8) als Partialtonphasenkennungssignal
1qF, 2qF, 3qF ... 8qF zur Berechnung der ersten bis achten Partialtonkomponente H1 bis H8 weiter.
Ein Signal LD21 wird durch Verzögerung eines Ladesignals
LD2 (siehe (h) der Fig. 25A bis 25E) mit einer Verzögerungsschaltung 615 erhalten. Das Ladesignal LD2 wird
durch den Zeitimpulsgenerator 4OB zu Beginn eines jeweiligen Berechnungsrahmens CF1 bis CF4, zu einer Zeit,
die geringfügig kürzer als eine Periode 1/fCA des Takt-
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impulses φΑ ist, erzeugt. Ausgelöst durch das verzögerte
Signal LD2· nimmt ein Schieberegister 614 den Akkumulationswert qF, der von einer Akkumulationsschaltung 506 ί (Fig. 22) ausgegeben wird, auf. Sodann wird der Akkumulations- ' wert qF um ein Bit in Richtung auf höhere Wertigkeiten bei
der Erzeugung eines Schiebesignals SFT verschoben (siehe (s)
der Fig. 25A bis 25E). Das Schiebesignal SFT wird durch \ den Zeitimpulsgenerator 4OB erzeugt. Durch die Verschiebung * ■ wird ein Signal 2m.qF erzeugt, das den 2 -fachen Wert
des Akkumulationswertes qF aufweist (m stellt die Zahl der : erzeugten Schiebesignale SFT dar). Ein Register 616 nimmt
das vom Schieberegister 614 ausgegebene Signal 2m.qF
jeweils bei der Entstehungszeit des Ladesignals LD2 auf,
um dieses Signal 2 .qF zu halten, bis das nächste Ladesignal LD2 erzeugt wird. Das so festgehaltene oder verriegelte Signal 2 .qF wird dann an eine Auswahlschaltung 617
weitergegeben. Der Zeitpunkt, bei dem das Signal 2 .qF ; in das Register 616 aufgenommen wird, liegt etwas eher ι als der Zeitpunkt, bei dem der Akkumulationswert qF in * das Schieberegister 614 eingeführt wird. Der Zeitunterschied
besteht in der Verzögerungszeit, die durch die Verzögerungsschaltung 615 erzeugt wird, so daß das vom Schieberegister
616 während des zweiten Berechnungsrahmens CF2 ausgegebene Signal 2 .qF, beispielsweise den 2 -fachen Wert
des Akkumulationswertes qF annimmt, der in das Schieberegister 614 während des vorangegangenen ersten Berechnungsrahmens CF1 aufgenommenen Wertes wird.. Mit anderen Worten
erzeugt das Schieberegister 616 ein Signal 2m.qF, das 2 -fache des Akkumulationswertes qF mit einer Verzögerung um
die Zeit eines Berechnungsrahmens und sodann die Variation , des Akkumulationswertes qF, der durch die Akkumulations- j schaltung 50 (Fig. 22) erzeugt worden ist. f
Signal LD2· nimmt ein Schieberegister 614 den Akkumulationswert qF, der von einer Akkumulationsschaltung 506 ί (Fig. 22) ausgegeben wird, auf. Sodann wird der Akkumulations- ' wert qF um ein Bit in Richtung auf höhere Wertigkeiten bei
der Erzeugung eines Schiebesignals SFT verschoben (siehe (s)
der Fig. 25A bis 25E). Das Schiebesignal SFT wird durch \ den Zeitimpulsgenerator 4OB erzeugt. Durch die Verschiebung * ■ wird ein Signal 2m.qF erzeugt, das den 2 -fachen Wert
des Akkumulationswertes qF aufweist (m stellt die Zahl der : erzeugten Schiebesignale SFT dar). Ein Register 616 nimmt
das vom Schieberegister 614 ausgegebene Signal 2m.qF
jeweils bei der Entstehungszeit des Ladesignals LD2 auf,
um dieses Signal 2 .qF zu halten, bis das nächste Ladesignal LD2 erzeugt wird. Das so festgehaltene oder verriegelte Signal 2 .qF wird dann an eine Auswahlschaltung 617
weitergegeben. Der Zeitpunkt, bei dem das Signal 2 .qF ; in das Register 616 aufgenommen wird, liegt etwas eher ι als der Zeitpunkt, bei dem der Akkumulationswert qF in * das Schieberegister 614 eingeführt wird. Der Zeitunterschied
besteht in der Verzögerungszeit, die durch die Verzögerungsschaltung 615 erzeugt wird, so daß das vom Schieberegister
616 während des zweiten Berechnungsrahmens CF2 ausgegebene Signal 2 .qF, beispielsweise den 2 -fachen Wert
des Akkumulationswertes qF annimmt, der in das Schieberegister 614 während des vorangegangenen ersten Berechnungsrahmens CF1 aufgenommenen Wertes wird.. Mit anderen Worten
erzeugt das Schieberegister 616 ein Signal 2m.qF, das 2 -fache des Akkumulationswertes qF mit einer Verzögerung um
die Zeit eines Berechnungsrahmens und sodann die Variation , des Akkumulationswertes qF, der durch die Akkumulations- j schaltung 50 (Fig. 22) erzeugt worden ist. f
Die Auswahlschaltung 617 wählt entweder den Wert 2 qF, ;
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der vom Register 616 geliefert worden ist oder den
Akkumulationswert qF, der von der Akkumulationsschaltung 50 geliefert worden ist, je nach Wert des Auswahlsignals
SL (siehe (i) der Fig. 25A bis 25F), das von dem Zeitimpulsgenerator 4OB geliefert ist, aus und leitet das
ausgewählte Signal an die WF.SFM(1)71 bis WF.SFM(4)74 (Fig. 22) als Partialtonphasenkennungssignal 2 .qF weiter.
Wie bei (i) der Fig. 25A und 25F angegeben, nimmt das Auswahlsignal SL den Wert "1" dann an, wenn eine Vielzahl
von Partialkomponenten gleichzeitig unter Verwendung der zehnten, zwölften, vierzehnten und sechzehnten Partialtonkomponenten
H10, H12, H14 und H16 als entsprechende Mittenfrequenzkomponenten verwendet werden, wobei die
Auswahlschaltung 617 den Akkumulationswert qF als Partialtonphasenkennungssignal
2m.qF liefert. Die Auswahlschaltung 617 wählt daher den Akkumulationswert qF aus und
liefert das Signal 2m.qF mit m = 0.
Zurückkommend auf Fig. 22 wird festgestellt, daß der Sinuswertetabellenspeicher
70 unter jeweiligen Adressen Amplitudenabtastwerte für eine Periode einer Sinuswellenform
speichert. Beim Empfang eines Freigabesignales EN1 vom Wert "1" von dem Zeitimpulsgenerator 4OB, können diese
Werte ausgelesen werden. Auf diese Weise werden Sinusamplitudenwerte sin j* nqF für ein Partialtonphasenkennungssignal
nqF gebildet, wenn der Sinuswertetabellenspeicher mit dem Partialtonphasenkennungssignal nqF von dem Partialtonphasenkennungssignalgenerator
6OB als Adressensignal beaufschlagt wird.
Die WF.SFM(1)71 bis WF.SFM(4)74 enthalten Speicherelemente
derselben Speicherkapazität und speichern unter jeweiligen Adressen Abtastamplitudenwerte für die Wellenform
Wf10, Wf12, Wf14 und Wf16 wie in den Fig. 17a bis 17d
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dargestellt. Bei Beaufschlagung mit einem Freigabesignal
vom Wert "1" durch den Zeitimpulsgenerator 4OB wird der j
WF.SFM(D71,in die Lage versetzt, einen Amplitudenwert \
W.siniO ( % .211^qF) für die Wellenform Wf 10 zu liefern, ;
K ml
entsprechend dem Signal 2 .qF, wenn das Signal 2 .qF
i (m = 0,1,2,3) als Adressensignal zugeführt wird, wobei !
W die Hanning-Fensterfunktion darstellt. \
Bei Beaufschlagung mit einem Freigabesignal EN3 durch den ;
Zeitimpulsgenerator 4OB wird der WF.SFM(2)72 in die \
ΊΓ"* κι '
Lage versetzt, einen Sinusamplitudenwert W.sin12(£.2 .qF)
einer Wellenform Wf12 zu liefern, entsprechend dem Signal ·
211^qF, wenn ihm das Signal 2m.qF (m = 0,1,2,3) durch ;
den Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB als
Adressensignal zugeführt wird. ;
Bei Beaufschlagung mit einem Freigäbesignal EN4 vom
Wert "1" durch die Zeitimpulsgenerator 4OB, wird der
WF.SFM(3)73 in die Lage versetzt, einen Sinusamplitudenwert W. sin14(|L 2 .qF) einer Wellenform entsprechend dem
Signal 2m.qF zu liefern, wenn das Signal 2m.qF (m = 0,1,2,3),
das vom Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB kommt, als Adressensignal angelegt wird.
Bei Beaufschlagung mit einem Freigabesignal EN5 vom Wert
Il 1 Il
1" durch den Zeitimpulsgenerator 4OB wird der WF.SFM(4)74
in die Lage versetzt, einen Amplitudenwert W.sin16(^.2 .qF)
einer Wellenform Wf16 entsprechend dem Signal 2 .qF zu
liefern, wenn ihm das Signal 2 .qF (m = 0,1,2,3) von dem Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB zugeführt
wird.
Die Freigabesignale ENT bis EN5, die den Sinustabellenspeichern
70 und den WF.SFM(D71 bis WF.SFM(4)74 zugeführt
werden, werden durch den Zeitimpulsgenerator 4OB erzeugt,
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u!E!? Pat 172/6-8-ίΕΚ 130061/0716 - 115 -
— 1 1 5 — ' *
und zwar zu Zeitpunkten, die den zuvor genannten Tabellen XVa bis XVd genügen ( siehe (j) bis (n) der Fig. 25A
bis 25E und (j) und (k) der Fig. 25F). So nimmt beispielsweise bei der Berechnung der achten Partialtonkomponente
H8 in einem gegebenen Berechnungskanal nur das Freigabesignal EN1 den Wert "1" an.
Ein Harmonik-Koeffizientengenerator 9OB erzeugt Koeffizientenwerte
für die Partialtonkomponenten, die in entsprechenden
Berechnungskanälen CHO bis CH7 berechnet werden. Die Koeffizientenwerte entsprechen der Wahl einer
Klangfarbeninformation Ts, die durch einen Klangfarbenwähler 80 erzeugt wird. Die Erzeugung der Harmonik-Koeffizienten
erfolgt synchron zu den Berechnungszeiten der jeweiligen Partialtonkomponenten. Da die Ordnungszahlen der in den jeweiligen Berechnungskanälen berechneten
Partialtonkomponenten unterschiedlich sind, abhängig von der Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales
vom Zeitband in einer Periode des erzeugten Musiktonsignales und der Nummer des Berechnungsrahmens,
werfen die Frequenzzahl F,der Akkumulationswert qF und
das Berechnungszyklussignal SNC, die dem Harmonik-Koeffizientengenerator 9OB zugeführt werden, so gewählt, daß
Harmonik-Koeffizienten Cn erzeugt werden können, die in Einklang mit diesen Variationen stehen.
Der Harmönik-Koeffizientengenerator 9OB ist unter denselben
Überlegungen wie der Harmonik-Koeffizientengenerator 90, der in Fig. 10 dargestellt ist, konzipiert. Einzelheiten
sind in Fig. 27 dargestellt.
In Fig. 27 ist ein Harmonik-Koeffizientenspeicher 910
zu erkennen, der mit einer Vielzahl von Speicherblöcken ausgerüstet ist, die den Arten der Klangfarbeninformation
Ts entsprechen. Unter verschiedenen Adressen dieser
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Speicherblöcke sind Harmonik-Koeffizientenwerte Cn
(C1 bis C8, C12 bis C128), entsprechend der Klangfarben-Wahlinformation TS für die Partialtonkomponenten H1 bis H8,
H10, H12, H14, H16, H20, H28, H32, H4o, H48, H56, H64,
H 80, H96, H112 und H128 gespeichert. Ein unter einem
Adressensignal An für eine zu berechnende Partialtonkomponente Hn gespeicherter Koeffizientenwert Cn wird
jedesmal geliefert/ wenn von einem Codeconverter 960 (Beschreibung weiter unten) ein Adressensignal An in jeder
Berechnungskanalzeit dem Speicher zugeführt wird.
Ein Decoder 920, ein Frequenzdiskriminator 930 und Ringzähler
940 und 950 haben die identische Funktion wie der Decoder 410, der Frequenzdiskriminator 411 und die Ringzähler
412 und 401 des Zeitimpulsgenerators 4OB der Fig.23.
Auch die Ausgangssignale TX1 bis TX4, F1 bis F3, CHO bis CH7, FS1 bis FS4f die dem Codewandler 960 zugeführt werden,
haben die gleiche Bedeutung.
Ausgehend von verschiedenen Signalen, die durch den Decoder 92Ο, den Frequenzdiskriminator 9 3Ο und die Ringzähler
940 und 950 erzeugt werden, erzeugt der Codewandler 960 ein Adressensignal An, um aus dem Speicher 910 einen
Harmonik-Koeffizienten Cn für verschiedene Partialtonkomponenten, die im Moment zu berechnen sind, auszulesen.
Wie im Ausführungsbeispiel zuvor, kann der Codewandler 960 aus einem ROM bestehen (Lesespeicher).
In Fig. 22 ist eine Multiplizierschaltung 120 enthalten.
In dieser Multiplizierschaltung wird einer
if
der Sinusamplitudenwerte sin ~ .nqF von einem Sinus-Wertespeicher
70 und einer der Amplitudenwerte W.siniO (§~2m.qF) bis W. sin1 6 (L· 2m. qP) von den WF-SFM(D 71 bis
SFM(4)74,ausgelöst durch ein Amplitudensignal ENV.Cn multipliziert.
Das Amplitudensignal ENV.Cn wird von der Multi-
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plizierschaltung 110 ausgegeben, und mit einer Hüllkurve für die Berechnungskanäle CHO bis CH7 versehen» urn dort
eines der folgenden Produkte als momentanen Amplitudenwert Fn der η-ten Partialkomponente Hn des erzeugten
Musiktonsigmiles zu bilden:
(a) ENV.Cn. /sin ^ . nqFj
(b) ENV. Cn. (w.siniO(g . 2m .qF)J
(c) ENV. Cn. £w.sin12(| . 2m .qF)J
(d) ENV.Cn. /w.sin14(| . 2m .qF)J
(e) ENV.Cn. /w.sin16(~ . 2m .qF)J
Eine A-Akkumulationsschaltung 131, eine B-Akkumulationsschaltung
132 und eine C-Akkumulationsschaltung 133 haben
die gleiche Funktion wie die in Fig. 5 dargestellten Akkumulationsschaltungen und erzeugen einen synthetisierten
Amplitudenwert Fn(A), Fn(B) und Fn(C) für die Partialtonkomponenten
Hn mit unterschiedlichen Berechnungsperioden 1/10 kHz, 1/2OkHz und 1/4OkHz.
Eine A-Verriegelungsschaltung 137, eine B-Verriegelungsschaltung
138 und eine C-Verriegelungsschaltung 139 nehmen die Aus gangs signa Ie Σ. Fn (A) , 2TFn(B) und ZFn (C) der Akkumulationsschaltungen
131, 132 und 133 mit der Taktfolge der Erzeugung der Ladeimpulse LD-A, LD-B und LD-C jeweils
auf und setzen diese aufgenommenen Signale in zusammengesetzte Amplitudenwerte£ Fn(A1) ,^Fn(B') und
X^Fn(C) um. D/A-Wandler 144, 145 und 146 wandeln jeweils
die Ausgangssignale % Fn (A) ', SFn(B) ' und ^Fn (C) '
der A-Verriegelungsschaltung 137, der B-Verriegelungsschaltung 138 und der C-Verriegelungsschaltung 139 in
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Japan „ - Λ Λ
u.Z.: Pat 172/6-81EK »3006170716 - 118 -
entsprechende Analogsignale MW(A), MW(B) und MW(C) um,
die jeweils Tiefpaßfiltern 147, 148 und 149 zugeführt werden. Die Tiefpaßfilter weisen jeweils Grenzfrequenzen
4 kHz, 8 kHz und 16 kHz auf, um die in den AusgangsSignalen
MW(A), MW(B) und MW(C) der D/A-Wandler 144, 145 und 146 enthaltenen Bilder zu eliminieren und Signale MW(A1)1,
MW(B)1 und MW(C)1 zu erzeugen. Diese Signale MW(A)1,
MW(B)' und MW(C)' werden durch einen Addierer 150 zusammengesetzt,
um ein Signal MW zu erzeugen. Dieses Signal MW wird einem Klangsystem 152 zugeleitet, um einen Musikton
hervorzubringen.
Der in Fig. 22 dargestellte Musiktongenerator arbeitet wie folgt. Bei dieser Ausführungsform unterscheiden sich
die Arten (Ordnungen η der Partialtöne) der in verschiedenen Berechnungskanälen CHO bis CH7 zu berechnenden Partialtonkomponenten
je nach der Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales und je nach dem Zeitband einer
Periode des Musiktonsignales. Folglich wird die Betriebsweise in folgender Ordnung beschrieben: (al) die Betriebsweise,
bei der die Fundamentalfrequenz f kleiner als 500 Hz ist und das Zeitband in einer Periode des Musiktonsignales
durch folgende Beziehung angegeben ist fjo <
Tx < (1/2)t"J , (a2) die Betriebsweise, bei der die Fundamentalfrequenz f
kleiner als 500 Hz ist und das Zeitband durch folgende Beziehung ausgedrückt werden kann £"(1/2) T ^ Tx
< (3/4) tJ , (a3) die Betriebsweise, bei der die Fundamentalfrequenz f
kleiner als 500 Hz ist und das Zeitband durch folgende Beziehung angegeben werden kann £(3/4 T -^ Tx^ (7/8) TJ ,
(a4) die Betriebsweise, bei der die Fundamentalfrequenz f
kleiner als 500 Hz ist und das Zeitband durch folgende Beziehung angegeben wird Rl/8 T <
Tx <T_J, (b) die Betriebsweise, bei der die Fundamentalfrequenz f folgender
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■J ei ρ et η
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Bedingung genügt £500 <-f<1000 HzJ und (c) die Betriebsweise,
bei der die Fundamentalfrequenz f größer als 1000 Hz
ist.
(al) Betriebsweise, bei der f<500 Hz ist und das Zeitband
durch folgende Beziehung /jö ·<■ Tx <CC\/2) *£J bestimmt ist.
Während des ersten Berechnungsrahmens CF1 werden die Partialtonkomponenten H1, H2, H10, H12, H20, H24, H28 und
H 32,wie in Tabelle XVa dargestellt, berechnet. Zu diesem Zweck erzeugt der Zeitimpulsgenerator 4OB verschiedene
Steuersignale, die erforderlich sind, die zuvor genannten Partialtonkomponenten H1, H2 ... H32 zu berechnen.
Im einzelnen kann folgendes ausgeführt werden: Der Zeitimpulsgenerator
4OB erzeugt Ladesignale LD1 und LD2, wie in (g) und (h) der Fig. 25A dargestellt. Die Erzeugung dieser
Ladesignale erfolgt bei Beginn (Zeitpunkt des Berechnungskanales CHO) des ersten Berechnungsrahmens. Während der
Entstehungszeit des Ladesignals LD1 wird der Akkumulationswert
qoF, der von der Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben
wird, in das Register 610 (Fig. 26) des Partialtonphasenkennungssignalgenerators
60B übernommen. Nach einer leichten Verzögerung wird der so in das Register 610 übernommene
Akkumulationswert qoF durch die Akkumulationsschaltung 612
(Fig. 26) aufgenommen, wobei während der Kanalzeit des Berechnungskanales CHO ein Akkumulationswertsignal 1 qoF für
η = 1 durch die Akkumulationsschaltung 612 als Partialtonphasenkennungssignal
nqF ausgegeben würde.
Andererseits wird während der Entstehungszeit des Ladesignals LD2,das von dem Zeitimpulsgenerator 4OB ausgegeben
wird, das Ausgangssignal 2 .qF des Schieberegisters 614
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des Partialtonphasenkennungssignalgenerators 6OB in das
Register 616 übernommen, während der Akkumulationswert qoF, der von der Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben wird, etwas
später in das Schieberegister 614 übernommen wird.
In diesem Fall ist das Ausgangssignal 2 .qF des Schieberegisters
614 im vorhergehenden Berechnungsrahmen, d.h. während des vierten Berechnungsrahmens CF4 des vorangegangenen
Berechnungssyklus T bereits verarbeitet. Im einzelnen kann festgestellt werden, daß während des
vorausgegangenen vierten Berechnungsrahmens CF4 der Zeitimpulsgenerator 4OB verschiedene Steuersignale in der
gleichen Weise wie im vierten Berechnungsrahmen CF4 erzeugt, wobei der Akkumulationswert qF, wie in Fig. 25A
dargestellt, sich nach (qo + 3)F ändert. Das Ladesignal LD2, das während der Kanalzeit des Berechnungsrahmens CHO
des vierten Berechnungsrahmens CF4 den Wert "1" angenommen
hat, verursacht, daß das Schieberegister 614 den Akkumulationswert
(qo - 1)F,der zu dieser Zeit von der Akkumulationsschaltung 5O ausgegeben wird, in das Schieberegister
614 übernommen wird. Des weiteren verursacht das Schiebesignal SFT, das während der Berechnungszeit des
Berechnungskanals CH2 den Wert "1" angenommen hat, daß der Inhalt (qo - 1)F des Schieberegisters 614 um ein 3it
in Richtung auf höhere Wertigkeiten verschoben wird. Das Ausgangssignal 2m.qF des Schieberegisters 614, das in das
Schieberegister 614 während der Kanalzeit des Berechnungskanals CHO des ersten Berechnungsrahmens CF1 übernommen
ist, ist folglich ein Signal 2 .(qo - 1)F, d.h. 2 . (qo - 1)F.
Das in das Register 616 aufgenommene Signal 2.(qo - 1)F wird
einer Auswahlschaltung 617 zugeführt. Während der Kanalzeit des Berechnungskanals CHO ist das Auswahlsignal SL, das
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130061/0716
- 121 - ··■-'-■-■■..·
von dem Zeitimpulsgenerator 4OB ausgegeben wird, auf dem
Wert "0", wie dies aus (i) der Fig. 25A hervorgeht.
Dementsprechend wählt die Auswahlschaltung 617 das Signal ;
2.(qo - 1)F aus den Eingangssignalen qoF und 2.(qo - 1)F ■
aus und gibt es als Partialtonphasenkennungssignal 2.(qo - 1)F >
weiter.
Wie oben bereits beschrieben, werden die PartialtonphasenkennungssignaIe
1.qoF und 2.(qo - 1)F, die von dem Partial-
tonphasenkennungssignalgenerator 6OB ausgegeben werden,
jeweils dem Sinuswertetabellenspeicher 70 und den Speichern WF.SFM(D71 bis WF.SFM(4)74 als Adressensignale zugeführt. :
Während der Kanalzeit des Berechnungskanals CHO ist jedoch !
unter den Freigabesignalen EN1 bis EN5, die von dem Zeitimpulsgenerator 4OB ausgegeben werden, nur das Signal
EN1 auf dem Wert "1", wie dies in Fig. 25A durch die Position (j) bis (n) angegeben ist. Aus diesem Grund ist
nur der Sinuswertetabellenspeicher 70 freigegeben, um ausgelesen zu werden, so daß der Sinuswertetabellenspeicher 70
einen Sinusamplitudenwert sinN^ . i.qoFj entsprechend dem
Signal 1.qoF erzeugt. Mit anderen Worten, es würde der Sinusamplitudenwert sin£«T . 1 . qoFj für die erste Partialtonkomponente
H1 erzeugt werden.
Dieser Sinusamplitudenwert sin £^ . LqoFJ für die erste
Partialtonkomponente H1 wird der Multiplizierschaltung 120 zugeführt, wo er mit einem Amplitudeninformationssignal
ENV.C1 multipliziert wird, das von einer Multiplizierschaltung
110 erzeugt wird und den Amplitudenwert für die erste Partialtonkomponente H1 festlegt. Das Ausgangssignal j
ENV.d.sin/^-F . 1 .qoFj wird in die A-Akkumulationsschaltung 131 \
entsprechend dem Akkumulationskennungssignal AC1 (siehe (p) Fig. 25A) aufgenommen, und stellt den Momentanamplitudenwert
F1 dar.
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Japan
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Wie oben beschrieben, wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals
CHO des ersten Berechnungsrahmens CF1, der momentane Amplitudenwert F1 der ersten Partialtonkomponente
H1, wie unter (f) der Fig. 25A dargestellt, berechnet.
Während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH1 bleibt
unter verschiedenen, von dem Zeitimpulsgenerator 40B erzeugten Steuersignalen das Auswahlsignal SL - wie aus
dem Zeitplan der Fig. 25A hervorgeht - noch auf dem Wert 11O", so daß das Freigabesignal EN2 und das Akkumulationskennungssignal
AC3 den Wert "1" annehmen.
Der Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB fährt demgemäß fort, Partialtonphasenkennungssignale 1.goF und
2.(qo - 1)F zu erzeugen. Da jedoch das Freigabesignal EN2 den Wert "1" annimmt, kann jetzt nur noch der WF.SFM(D71
für das Auslesen freigegeben werden, mit dem Ergebnis, daß der WF.SFM(1)71 Amplitudenwerte W. sin1o/^\ 2. (qo - 1) f]
entsprechend dem Signal 2.(qo - 1)F erzeugt. Mit anderen Worten wird die Wellenform in Amplitudenwerten W.siniO/^
2.(qo - 1)FJ für die zwanzigste Partialtonkomponente ,
H20 erzeugt. Dieser Wellenformamplitudenwert W.sin1o£|r
(qo - 1)FJ für die zwanzigste Partialtonkomponente H20 wird der Multiplizierschaltung 120 zugeführt, wo er mit der
Amplitudeninformation ENV C20 multipliziert wird. Das Amplitudeninformationssignal ENV C20 entspricht der
zwanzigsten Partialtonkomponente H20, die gleichzeitig durch die Multiplizierschaltung 110 erzeugt wird und deren Amplitude
so festgelegt wird. Das Ausgangssignal ENV.C20.W.sin10 [& .2.(qo - DFjder Multiplizierschaltung 120 wird der
C-Akkumulationsschaltung 133 unter der Kennung oder Zu-Ordnung des Akkumulationskennungssignals AC3 (Fig. 25 (r))
zugeführt.
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und stellt den Momentanamplitudenwert F2O der zwanzigsten
Partialtonkomponente H20 dar.
Auf diese Weise wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH1 des ersten Berechnungsrahmens CF1 der Momentanamplitudenwert
F20 der zwanzigsten Partialtonkomponente H20 berechnet (siehe (f) der Fig. 25A).
Danach wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH2, wie dies aus dem Zeitplan der Fig. 25A hervorgeht,
das Auswahlsignal SL "1" und das Freigabesignal behält seinen Zustand "1" bei. Das Schiebesignal SFT und das
Akkumulationskennungssignal AC2 nehmen den Wert "1" an.
Folglich fährt der Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB fort, Partialtonphasenkennungssignale 1 qoF zu
erzeugen. Der Generator 6OB stellt nach entsprechender Auswahl ausgangsseitig den Akkumulationswert qoF.(2 .qoF),
der durch die Akkumulationsschaltung 50 über die Auswahlschaltung 617 erzeugt wird, zur Verfügung. Der WF.SFM(I)
71 - Speicher erzeugt Wellenformamplitudenwerte Wsinioj^
. qoFj , die dem Signal qoF entsprechen. Mit anderen Worten,
es wird der Wellenformamplitudenwert W. sinioJ^.qoFj
für die zehnte Partialtonkomponente H10 erzeugt.
Dieser Wellenformamplitudenwert W.sinlOH^ . qoFj für die
zehnte Partialtonkomponente H10 wird der Multiplizierschaltung 120 zugeführt, wo er mit dem Amplitudeninformationssignal
ENV C10 für die zehnte Partialtonkomponente H10 multipliziert wird, um deren Amplitude festzulegen. Das
Ausgangssignal ENV.C10.W.siniof^ . qoFj wird der B-Akkumulationsschaltung
132 unter der Zuordnung des Akkumulationskennungssignales AC2 (siehe Fig. 25 (g) zugeführt,
und stellt den Momentanamplitudenwert F10 dar.
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- 124 - " '
Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Schiebesignal SFT den Wert "1" an (siehe Fig.25(p))r so daß während der Entstehungszeit
des Schiebesignals SFT die Bits des in dem Schieberegister 614 (Fig. 26) des Partialtonphasenkennungssignalgenerators
60 verriegelten Akkumulationswertes um ein Bit in Richtung auf höhere Wertigkeiten verschoben werden, so daß das Ausgangssignal
2 .qF des Schieberegisters 614 den Wert 2 .qoF annimmt, der in dem nächsten Berechnungsrahmen CF2 verwendet
wird.
Wie oben beschrieben, wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals
CH2 des ersten Berechnungsrahmens CF1 der Momentanamplitudenwert F10 der zehnten Partialtonkomponente
H1O berechnet (siehe (g) der Fig. 25A).
Danach wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH3,
wie dies aus dem Zeitplan der Fig. 25A deutlich hervorgeht, das Auswahlsignal SL "0", während das Freigabesignal EN3
und das Akkumulationskennungssignal AC3 den Wert "1" annehmen.
Folglich fährt der Partialtonphasenkennungssignalgenerator
6OB nicht nur mit der Erzeugung von Partialtonphasenkennungssignalen 1.qoF fort, sondern erzeugt such das Signal
2.(qo - 1)F. Da des weiteren nur das Freigäbesignal EN3
den Wert "1" annimmt, wird nur der WF.SFM(2)72-Speicher
für das Auslesen freigegeben, wodurch er Wellenformamplitudenwerte W.sin12/~^ .2. (qo - 1)FJ entsprechend dem Signal
2.(qo - 1)F erzeugt. Auf diese Weise wird der Wellenformamplitudenwert
W.sin12"j — . 2 . (qo - 1)FJ für die vierundzwanzigste
Partialtonkomponente H24 erzeugt und der Multiplizierschaltung 120 zugeführt, wo er mit einem Amplitudeninformationssignal
ENV C24 multipliziert wird, das gleichzeitig durch dia Multiplizierschaltung 110 ausgegeben wird
und der vierundzwanzigsten Partialtonkomponente H24 - zur
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Festlegung deren Amplitude - entspricht. Das Ausgangssignal
ENV. C24 W.sin12£"^ .2. (qo - 1) FJ wird in der
C-Akkumulationsschaltung 133 als Momentanamplitudenwert
F24 für die vierundzwanzigste Partialtonkornponente H24 unter Zuordnung oder Kennung durch das Akkumulationskennungssignal
AC3 gespeichert.
Folglich ist der Inhalt der C-Akkumulationsschaltung 133 gleich der Summe des Momentanamplitudenwertes F20 für
die zwanzigste Partialtonkomponente H20 und des Momentanamplitudenwertes
F24 für die vierundzwanzigste Partialtonkomponente H24.
Während der Berechnungszeit des Berechnungskanals CH3 des ersten Berechnungsrahmens CF1 wird wie oben beschrieben
der Momentanamplitudenwert F24 der vierundzwanzigsten Partialtonkomponente
H24 berechnet (siehe (f) von Fig. 25A).
Während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH4 wird
- wie aus dem Zeitplan der Fig. 25A hervorgeht - das Auswahlsignal SL kontinuierlich im Zustand "0" gehalten und
das Freigabesignal EN1 nimmt an der Stelle des Freigabesignals
EN3 den Wert "1" an, während zur gleichen Zeit die Akkumulationskennungssignale ACO und AC1 den Wert "1"
annehmen.
Da das Akkumulationskennungssignal ACO (siehe (o) der Fig.
25A) den Wert "1" annimmt, wird das Ausgangssignal 1.qF
des Schieberegisters 610 zu dem momentanen Wert 1.qF der Akkumulationsschaltung 612 des Partialtonphasenkennungssignal
sgenerators 6OB hinzuaddiert, mit dem Ergebnis, daß das Partialtonphasenkennungssignal qF, das von der
Akkumulationsschaltung 612 ausgegeben ist, sich auf den Wert 2.qoF ändert. Da andererseits das Auswahlsignal SL
den Wert "OMhat, wählt die Auswahlschaltung 617 das
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— 1 O (\
vom Register 616 ausgegebene Signal 2.(qo - 1)F aus
und stellt es ausgangsseitig zur Verfügung.
Zu diesem Zeitpunkt ist nur das Freigabesignal EN1 im Zustand "1", so daß nur der Sinuswertetabellenspeicher 70
für das Auslesen freigegeben ist und ein Sinusfunktion-
amplitudenwert sin ( ~ · 2 . qoF) entsprechend dem Partially
tonphasenkennungssignal 2.qoF ausgelesen wird. Auf diese Weise wird der Sinuswellenamplitudenwert sin ( ^ .2.qoF)
für die zweite Partialtonkomponente H2 erzeugt.
Dieser Sinusamplitudenwert sin(^.2.qoF) für die zweite
Partialtonkomponente H2 wird in einer Multiplizierschal·- tung 120 mit einem Amplitudeninformationssignal ENV.C2
multipliziert, das zur gleichen Zeit durch die Multiplizierschaltung 110 bereitgestellt worden ist und die zweite
Partialtonkomponente H2 betrifft. Das Ausgangssignal
ΕΝν.02.ΞχηΠΓ. 2 qoF^J der Multiplizierschaltung 120 wird ! t
in der A-Akkumulationsschaltung 131 als momentaner Amplitudenwert
F2 für die zweite Partialtonkomponente H2 unter Kennung bzw. Zuordnung des Akkumulationskennungssignals
AC1 gespeichert.
Folglich ist der Inhalt der Akkumulationsschaltung 131 gleich der Summe (F1 + F2) des Momentanamplitudenwertes
F1 für die erste Partialtonkomponente H1 und des
Momentanamplitudenwertes F2 für die zweite Partialtonkomponente H2.
Auf diese Weise wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH4 des ersten Berechnungsrahmens CF1 der
Momentanamplitudenwert F2 der zweiten Partialtonkomponente '■■
H2 berechnet (siehe (f) der Fig. 25A). !
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Sodann wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH5, wie dies aus dem in Fig. 25A dargestellten Zeitplan
hervorgeht, das Auswahlsignal SL weiter auf dem Wert "0" festgehalten, wobei das Freigabesignal EN4 und
das Akkumulationskennungssignal AC3 den Wert "1" annehmen.
Aus diesem Grund fährt der Partialtonphasenkennungssignalgenerator
60B fort mit der Erzeugung von Partialtonphasenkennungssignalen 2.qoF und dem Signal 2.(qo - 1)F.
Da jedoch zu diesem Zeitpunkt das Freigabesignal EN4 den Wert "1" annimmt, ist nur der WF.SFM(3)73-Speicher für
das Auslesen freigegeben. Aus diesem Speicher wird ein Sinuswellenamplitudenwert W.sin14/^£ . 2 . (qo - 1)Fj
entsprechend dem Partialtonphasenkennungssignal 2 . (qo - 1)F ausgelesen. Es wird folglich - mit anderen Worten - der
Wellenformamplitudenwert W.sin14H? . 2 . (qo - 1)FJ
für die achtundzwanzigste Partialtonkomponerite H28 erhalten.
Diesem Wellenformamplitudenwert sin14/£ . 2 . (qo - 1)F/
für die achtundzwanzigste Partialtonkomponente H28 wird in der Multiplizierschaltung 120 mit dem Amplitudeninformationssignal
ENV.C28 für die achtundzwanzigste Partialtonkomponente H28 zur Festlegung der Amplitude multipliziert,
das gleichzeitig durch die Multiplizierschaltung 120 erzeugt wird. Das Ausgangssignal ENV.C28.W.sin14
£|T . 2 . (qo - 1)fJ der Multiplizierschaltung 120 wird
in der C-Akkumulationsschaltung 133 als Momentanamplitudenwert
F28 für die achtundzwanzigste Partialtonkomponente H28 unter Kennung oder Zuordnung durch das Akkumulationskennungssignal
AC3 gespeichert.
Der Inhalt der C-Akkumulationsschaltung 133 wird daher
gleich der Summe (F2 + F24 + F28) des Momentanwertes F20 für die zwanzigste Partialtonkomponente H20, des Momen-
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tanamplitudenwertes F24 für die vierundzwanzigste Partialtonkomponente
H24 und des Momentanamplitudenwertes F28 für die achtundzwanzigste Partialtonkomponente H28.
Wie oben beschrieben wird während der Kanalzeit des Berechnungskanales
CH5 des ersten Berechnungsrahmens CF1 der Momentanamplitudenwert F28 der achtundzwanzigsten Partialtonkomponente
H28 berechnet (siehe (f) der Fig. 25A).
Danach wird während der Kanalzeit des Berechnungskanales CH6 - wie das aus dem Zeitplan der Fig. 25A hervorgeht das
Auswahlsignal SL "1" ebenso werden das Freigabesignal EN3 und das Akkumulationskennungssignal AC2 "1".
Folglich erzeugt der Partialtonphasenkennungssignalgenerator
6OB die Partialtonphasenkennungssignale 2.qoF und qoF mit dem Ergebnis, daß der WF.SFM(2)72-Speicher den Wellenformamplitudenwert
W.sin12£^ " qoFJ für das Partialtonphasenkennungssignal
qoF erzeugt. Das bedeutet, daß der Wellenformamplitudenwert W.sin12/^ . qoFJ für die zwölfte
Partialtonkomponente H12 erzeugt wird.
Dieser Wellenformamplitudenwert W. sin 12/ |* . qoFf
für die zwölfte Partialtonkomponente H12 wird in der Multiplizierschaltung
120 mit dem Amplitudeninformationssignal ENV C 12, das gleichzeitig durch den Multiplizierer 110
für die zwölfte Partialtonkomponente H12 erzeugt wird, zur Festlegung der Amplitude multipliziert. Das Ausgangssignal
ENV.Ci2.W.sin£|jr · qoF? der Multiplizierschaltung 120 wird
in der B-Akkumulationsschaltung 132 als Momentanamplitudenwert
F12 für die zwölfte Partialtonkomponente H12 unter Kennung oder Zuordnung durch das Akkumulationsken- [:
nungssignal AC2 gespeichert. t.
Folglich ist der Inhalt der B-Akkumulationsschaltung 132 gleich der Summe (F10 + F12) des Momentanamplitudenwertes
Nippon Gakki Seizo K.K. , ~ rtrtβ
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F10 für die zehnte Partialtonkomponente H10 und des
Momentanamplitudenwertes F12 für die zwölfte Partialtonkomponente
H12.
Auf diese Weise wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH6 des ersten Berechnungsrahmens CF1 der momentane
Amplitudenwert F12 für die zwölfte Partialtonkomponente H12 berechnet (siehe (f) der Fig. 25A).
Wie aus dem Zeitplan der Fig. 25A hervorgeht, wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals CH7 das Auswahlsignal
SL 11O", während das Freigabesignal EN5 und das Akkumulationssignal
AC3 jeweils den Wert "1" annehmen.
Folglich erzeugt der Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB Partialtonphasenkennungssignale 2.qoF und 2.(qo - 1)F,
wobei der WF.SFM(4)74-Speicher Wellenformamplitudenwerte W.sin16^^ 2(qo - 1)Fj entsprechend dem Kennungssignal
2.(qo - 1)F erzeugt. Mit anderen Worten, es wird der Wellenformamplitudenwert
W.sin16£^.2(qo - 1)FJ für die zweiunddreißigste
Partialtonkomponente L32 gebildet. Dieser WeI-lenformamplitudenwert
W.sin16/^ .2(qo - DFJ wird in der
Multiplizierschaltung 120 mit einem Amplitudeninformationssignal multipliziert, das gleichzeitig in der Multiplizierschaltung
110 gebildet wird und zur zweiunddreissigsten Partialtonkomponente H32 gehört. Das Ausgangssignal
ENV. C32.W. sin 16^.2 (qo - 1)fJJ der Multiplizierschaltung
120 wird in der C-Akkumulationsschaltung 133 als
Momentanamplitudenwert F32 für die zweiunddreißigste Partialtonkomponente
H32 gemäß dem Akkumulationskennungssignal AC3 gespeichert.
Folglich ist der Inhalt der C-Akkumulationsschaltung 133
gleich der Summe (F20 + F24 + F28 + F32) der Momentanwerte F20, F24, F28 und F32 für die zwanzigste Partial-Nippon
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Japan
u.Z.: Pat 172/6-81EK 130 0 61/0716 - 130 -
Japan
u.Z.: Pat 172/6-81EK 130 0 61/0716 - 130 -
tonkomponente H20, die vierundzwanzigste Partialtonkomponente
H24, die achtundzwanzigste Partialtonkomponente H28 und die zweiunddreißigste Partialtonkomponente
H32. In dieser Weise wird während der Kanalzeit des Berechnungskanals des ersten Berechnungsrahmens CF1 der
Momentanamplitudenwert F32 der zweiunddreißigsten Partialtonkomponente H32 berechnet (siehe (f) der Fig.25A).
Während des ersten Berechnungsrahmens CFl werden, wie
oben beschrieben, die Momentanamplitudenwerte F1, F2, F10, F12, F20, F24, F28, F32 der Partialtonkomponenten
HI, H2, H10, H12, H20, H24, H28 und H32 berechnet.
Wie aus Tabelle 15a hervorgeht, werden während des zweiten
Berechnungsrahmens die Momentanamplitudenwerte der Partialtonkomponenten H3, H4, H14, H16, H20, H24, H28 und
H32 berechnet.
Während der Erzeugung des Taktimpulses φΒ zu Beginn
des zweiten Berechnungsrahmens CF2 sind die Speicherinhalte der A-Akkumulationsschaltung 131, der B-Akkumulationsschaltung
132 und der C-Akkumulationsschaltung 133 gleich den Summen 21 Fn(A) (=F1 + F2) , 2.Fn(B) (=F1O + F12)
und ^LFn(C) (=F20 + F24 + F28 + F32) für entsprechende Berechnungsperioden der Momentanamplitudenwerte verschiedener
Partialtonkomponenten, die in dem vorausgegangenen ersten Berechnungsrahmen CF1 berechnet worden sind. Nur
der Speicherinhalt2"Fn(C) der C-Akkumulationsschaltung
wird in der C-Verriegelungsschaltung gespeichert. Kurz danach wird der Inhalt SlFn(C) der C-Akkumulationsschaltung 133 durch einen Rückstellimpuls RS-C, der durch die
Verzögerungs-Differenzierschaltung erzeugt wird, gelöscht.
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- 131 -
Die in der C-Verriegelungsschaltung 139 gespeicherten
Signale Fn(C) werden in Analogsignale MW(C) durch den D/A-Wandler 146 umgesetzt und dann - nach einer
Filterung im Filter 149 - in der Addierschaltung 150 zu
einem Musiktonsignal MW zusammengesetzt. Das Musiktonsignal MW wird einem Klangsystem 152 zugeführt.
Während der Entstehungsszeit des durch den Zeitimpulsgenerator 4OB erzeugten Ladesignals LD2 (siehe (h) von
Fig. 25A) wird gleichzeitig mit der Erzeugung des Taktimpulses 0B das Ausgangssignal 2m.qF des Schieberegisters
614 des Partialtonphasenkennungssignalgenerators 6OB dem Register 616 zugeführt. Das Ausgangssignal 2 .qF
des Schieberegisters 614 nimmt den Wert 2.qoF im vorangegangenen ersten Berechnungsrahmen CF1 an. Somit speichert
das Register 616 das Signal 2.qoF unter der Steuerung des Ladesignals LD2 und das Signal 2.qoF wird zu einer
Auswahlschaltung 617 geleitet.
Zum Entstehungszeitpunkt des Taktimpulses φΒ ändert sich
der durch die Akkumulationsschaltung 50 (Fig. 22) ausgegebene Akkumulationswert qF vom Wert qoF zum Wert
(qo + 1)F. Dieser neue Akkumulationswert (qo + 1)F wird
gemäß dem Ladesignal LD2 im Schieberegister 614 gespeichert.
Während der Kanalzeit des Berechnungskanales, der dem Beginn des zweiten Berechnungsrahmens CF2 entspricht,
erzeugt der Zeitimpulsgenerator 4OB ein Akkumulationskennungssignal ACO ((o) der Fig. 25A) .
Folglich addiert die Akkumulationsschaltung 612 des Partialtonphasenkennungssignalgenerators 6OB den Akkumulationswert
"2.qoF" zu dieser Zeit auf mit dem Ausgangssignal "1.qoF" des Registers 610, wobei der Wert
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Japan 130061/0718
u.Z.; Pat 172/6-81EK - 132 -
"3.qoF" als neues Partialtonphasenkennungssignal nqF erzeugt wird.
Folglich stellt das Ausgangssignal nqF der Akkumulationsschaltung
612 des Partialtonphasenkennungssignalgenerators 6OB während einer Kanalzeit des Berechnungskanales
CHO, die dem Beginn des zweiten Berechnungsrahmens CF2 entspricht, den Wert "3 qoF" dar. Das Ausgangssignal
2m.qF des Registers 616 stellt den Wert2.qoF und das
Ausgangssignal 2 qF des Schieberegisters 614 stellt den
Wert (qo + 1)F dar. Der Akkumulationswert qF, der durch die Akkumulationsschaltung 50 (Fig. 22) erzeugt wird,
stellt den Wert (qo +■ 1)F dar.
Folglich werden im zweiten Berechnungsrahmen CF2 die
entsprechenden Partialtonkomponenten basierend auf diesen Signalen 3.qoF, 2.qoF und (qo + 1)F C~2°· (<3° + 1)pjf
berechnet. Die Berechnung der Partialtonkomponenten in den Kanalzeiten der jeweiligen Berechnungskanäle CHO bis
CH7 im zweiten Berechnungsrahmen CF2 wird in der gleichen Weise wie die Berechnung im ersten Berechnungsrahmen CF1
vorgenommen, so daß die Grundzüge in der folgenden Tabelle XVII dargestellt sind und im Detail nicht beschrieben
werden.
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u.Z.: Pat 172/6-8-ΐΕΚ - 133 -
2. Berechnungsrahmen CF2
| Berech nete Partial kompo nente Hn . |
Ausgangs- signal j qF der c Mdcurau- \ Laticns-E schal-;. 4 tung 50 ε |
•Steuersigna- | Inhalt der Schaltung 6OB | 'üisgabesignale | 211V | I A^abe <3ßr Moltiplizierschal- - |
Inhalte der Akkumulatdons- schaltungen 131 bis 133 |
EFn(B) | Σ Fn(C) j | |
| H3 | (qo+l)F | Le die "11W. ien unter den ram Zeitim- xilsgenerator 103 Ausgabe- dgnalen |
Ausgangs-j signal |
iqF | 2«qoF | ENV«C3"sin [\«3-gpF] » F3 | Fn(A) | F10+F12 | 0 j | |
| H20 | (qo+l)F | ID2, EHl ACO, Aa |
*m--c[r des Schiebe registers ι 614 |
3-qoF | 2«qbF | ENV-C20-W- sinlO [^2-qDF] = F20 | F1+F2+ F3 |
F10+F12 | F20 | |
| H14 | (qp+l)F | EN2 AC3 |
(qp+l)F | 3»qoF | (qo+l)F | ENV-C14»W-siaL4 t^(qo+l)F] = F14 | F1+F2+ F3 |
F10+F12 Hfl4 |
F20 | |
| H24 | (qo+l)F | SL, EN4 AC2, SFT |
(qo+l)F | 3-qoF | 2-qbF | ENV-C24"W*sinl2 [^,*2-qoF] = F24 | F1+F24 F3 |
F10+F12 +F14 |
F20+F24 [ | |
| H4 | tqo+lJP | EN3 AC3 |
2-(go+l)F | 3*qdF | 2<cpF | EÜIV-«C4-sin t^4'qpP] » P4 | F1+F2+ F3 |
P10tfl2 4Ϊ14 |
F20+F24 j | |
| H28 | (qo*l)F | ENl, ACO ACl |
2(go+i)F | 4'<aoF | 2'qbF | BNV«C28^W-sinl4 [-|:2«qoF] » F28 | F1+F2+ | F10+F12 +F14 |
F20jhF?4f P28"- CO »»*»»» j |
|
| Ci C f |
1116 | (qoKL)F | EN4 AC3 |
2-(g>KLiF | 4«qoiF | (qc+l)F | ENV^Cl6♦W.sinl6 [v(qo+l)F] = F16 | Fl-HB'2+ F3+F4 |
F10W12 +F14+F1 |
F2C+F,^4· 2 F28.' ι O) * 1 * * ft "I » |
| σ C |
H32 | (qp+l)F | SL, W5 AC2 |
2>(cp+l)F | ^qoF | 2»qoF | ENV- C32- W* Sinl6 [^·2· qoF] = F32 | F1-W2+ F3+F4 |
F10+F12 +F14+F1 |
F20»iE24+ Ρ289-Ε3Ϊ. |
| 93 | EN5 AC3 |
2-(cp+l)F | 4»qoF | F1+F2+ F3+F4 |
||||||
| 2'(qo+l)F | ||||||||||
| Berech nungs- kanal . ' |
||||||||||
| OiO | ||||||||||
| CHl | ||||||||||
| QI2 | ||||||||||
| \ αα | ||||||||||
| CH4 | ||||||||||
| CH5 | ||||||||||
| Q16 | ||||||||||
| CH7 |
Nippon Gakki Seize-: K.K.
Jagan
Λ **r\ Is* r\_A
Der dritte Berechnungsrahmen CF3 und der vierte Berechnungsrahmen CF4
In der gleichen Weise wie im ersten und zweiten Berechnungsrahmen
CF1 und CF2 werden im dritten und vierten Berechnungsrahmen CF3 und CF4 ebenfalls die vorbestimmten
Partialtonkomponenten, wie in Tabelle XVa dargestellt,
in Kanalzeiten der jeweiligen Berechnungskanäle CHO bis CH7 berechnet. Folglich sind die Grundzüge dieser Berechnung
in den Kanalzeiten der jeweiligen Berechnungskanäle CHO bis CH7 im dritten und vierten Berechnungsrahmen CF3
und CF4 in den nachstehenden Tabellen XVIII und XIX ohne detaillierte Beschreibung wiedergegeben.
Nippon Gakki Seizo K.K.
Japan
u.Z.: Pat 172/6-81EK - 135 -
130061/0716
Λ ν j. J. J.
| 3. | Berechnungsrahmen CF3 | Ausgangs - signal gF der ^kkuinu- lations- schal- bung 50 |
Steuersigna le die M1"wei den unter den von Zeitim pulsgenerator 4OB Ausgabe signalen |
) | Ausgabesignale | Z^.qF | ) | Inhalte der Akkumultions- i schaltunqen 131 bis 133 |
ZFn(B) | Z Fn(C) : | |
| Berech- nungs- canäl |
Berech-? nete Partial- ■ compo- ente ■in |
(qo+2)F | LD2, ENl ACO, ACl |
nqF | 2-(qo+l)F | I Ausgabe der Multiplizierschal tung 120 |
Fn(A) | 0 i |
0 | ||
| αίο | H5 | (qo+2)F | EN2 AC3 |
5-qoF | 2-(qo+l)F | ENV-C5'Sin [^5-qoF] = F5 | ri+F2+ P3+F4+ F5 |
0 | F20 | ||
| CHI | H20 | (qo+2)F | SL, EN2 AC2, SFT |
Inhalt der Schaltung 60] | 5«qoF | (qo+2)F | ENV-C20'W-SiTiIO [ξ;2- (qo+l)F] = F20 | F1+F2+ F3+F4+ F5 |
FlO | F20 | |
| CH2 | mo | lqo+2)F | EN3 AC3 |
"Ausgangs signal 2m-qF des" Schiebe registers ] 614 |
5'qoF | 2-(qo+l)F | ENV-ClO-W-SinlÜ [^«(qo+2)FJ = FlO | F1+F2+ F3+F4+ F5 |
FlO | F20+F24 | |
| CH3 | H24 | (qo+2)F | ENl, ACO ACl |
(qo+2)F | 5-qoF | 2(qo+l)F | ENV-C24-W-sinl2 [\.2-(qo+l)F] =F24 | F1+F2+ F3+F4+ F5 |
FlO | F20+F24 ω __i |
|
| σΐ4 | 116 | (qo+2)F | EN4 AC3 |
(qo+2)F | 6'qoF | 2-(qp+l)F | ENV-C6*sin [7^6-qoF] = F6 | F1+F2+ F3+F4+ F5+F6 |
FlO | :' . cb F20+F24+F2&O • ,v cn |
|
| CH5 | II28 | (qo+2)F | SL, SN3 AC2 |
2-(qo+2)F | 6-qoF | (qp+2)F | ENV.C23'W-sinl4 [^2' (qo+l)F] = F28 | F1+F2+ F3+F4+ F5+F6 |
F10+F12 | F204!F24+F23 f ' * ' |
|
| 130061/071 | αΐβ | H12 | (qo+2)F | EN5 AC3 |
2-(cpf2)F | 6'qoF | 2-(qp+l)F | ENV-Cl2«W-sinl2 [\'(qp+2)F] = F12 | F1+F24 F3+F4 F5+F6 |
F10+F12 | F20+f24^F23 +F3? |
| σ> | CK7 | II32 | 2(qo+2)F | l6-"qoF | ENV'C32'W-sinl6 [^2"(qo+l)F] =F32 | F1+F2 F3+F4 F5+F6 |
|||||
| ι «ι U) σι ι |
I 2(cp+2)F |
||||||||||
| 2(qo+2)F I |
|||||||||||
| 1 I |
Nippon Gakki Seizo.. K.K.
u.Z.: Pst- 17?/fi
4.Berechnungsrahmen CF4
Berech-Wsgangs-pteuersigna- I
nete signal Ie die "V'wer-
■Berechnungs-
kanal
kanal
Inhalt der Schaltung 6OE
Partial
komponente
Hn
komponente
Hn
-qF der den unter den Akkurau- K/cm Zeitimlations-jpulsgenerator
schal- Γ 4OB Ausgabe-, tung 50 pignalen
Ausgangssignal 2m-qF des Schieberegisters
614
Ausgabesignale
nqF
2%F Ausgabe der Multiplizierschaltung 120
EFn(A)
nljalte der Akkumulationsschaltungen
131 bis
ZFn(D)
Σ Fn(C)
CHO
H7
(qo+3)F
LD2, ENl ACO, ACl
(qo+3)F
qoF
2-(qo+2)F ENV-C7-sin [3.7-qoF] = F7
•1+F2+ '3+F4+ '5+F6+
F10+F12
CHl
H20
(qo+3)F
EN2 AC3
(qo+3)F
qoF ENV-C20'W>sinl0 [%·2·(ςρ+2) P] = F20
'1+F2+ '3+F4+ '5+F6+ Π
F10+F12
F20
CH2
H14
(cp+3)F
SL, EN4 AC2, SFT
2-(qo+3)F
qoF
(qo+3)F ENV'C14*W-Sinl4 [^
F14
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+
F7
F10+F12 +F14
F20
GO
O
O
O
O
CH3
H24
(qo+3)F
EN3 AC3
2'(qo+3)F
qoF
(qo+2)F = F24
F1+F2+ F3+F4+ F0+F6+
η
F10+F12 +F14
F20+F24
CH4
H8
(qo+3)F
ENl, ACO ACl
2<qo+3)F F1+F2+1
qoF 2-(qo+2)F ENV-C8-sin [s;
= F8
F3+F4+
F5+F6+!+F14
F7+F8
F10+F12
F20+F24
σΐ5
H28
(qo+3)F
EN4 AC3
2-(qo+3)F
8'qoF 2(qo+2)F j ENV-C28'W-ainl4 [^2-(qo+2)F] = F28
F1+F2+ F3+F4+ F10+F12
F5+F6+ F7+F8
F20+F-24HF20
+F14
CH6
H16
(qo+3)F
SL, EN5 AC2
2'(qo+3)F
8-qoF (qo+3)F
ENV-C16-W"Sinl6 [^-
= F16
F10+F12
+F1 F7+F8 F16
F20+F24+E
CH7
H32
(qo+3)F
EN5 AC3
2-(cpf 3) P
8'qoF 2(qo+2)F
ENV.C32-W-sinl6
(qo+2)F] = F32
F1+F24 F3+F44 F5+F64 F7+F8
F10+F12 F2 +F14+ L32:
F16
Nippon Gakki Seizo K.K.
Wenn die Rechenschritte bis zum vierten Berechnungsrahmen CF4 in der oben beschriebenen Weise beendet sind, schreitet
der Berechnungszyklus T zum nächsten Zyklus fort,
um die jeweiligen Partialtonkomponenten im ersten Berechnungsrahmen
CF1 zu berechnen.
Nach einer vorbestimmten Zeit werden die drei höchstwertigen Bits des Akkumulationswertes qF, der von der
Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben wird, . . "011". Wenn der Wert "100" erzeugt wird, stellt der Zeitimpulsgenerator
4OB fest, daß das Zeitband in der ersten Periode des Musiktonsignales //Γ/2 <
Tx < (3/4) T_J geworden
ist. Der Generator 40B erzeugt dann verschiedene Steuersignale, die in Fig. 25B dargestellt sind, zur Berechnung
der Partialtonkomponenten H1 bis H8, H10, H12, H14, H16, H40, H48, H56 und H64, wie in Tabelle XVb dargestellt.
Es sei nun angenommen, daß die drei höchstwertigen Bits
des Akkumulationswertes qF den Wert "100" und qF den Wert (qo + 3O)F angenommen habe.
(a2) Betrieb bei f<500 Hz und in einem Zeitband von
Γ(1/2)Τ ^ Tx «
Die Betriebsweise in diesem Zeitband unterscheidet sich von der oben beschriebenen dadurch, daß zur Berechnung
der vierzigsten Partialtonkomponente H40, der achtundvierzigsten Partialtonkomponente H48, der sechsundfünfzigsten
Partialtonkomponente H56 und der vierundsechzigsten Partialtonkomponente H64 ein Verschiebesignal SFT zwei mal
dem Schieberegister 614 (Fig. 26) des Partialtonphasenkennungssignalgenerators
6OB in jedem der Berechnungsrahmen CF1 bis CF4 zugeführt wird.
Wenn das Verschiebasignal SFT zweimal dem Schieberegister
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u.Z.: Pat 172/6-8ΊΕΚ - 138 -
130061/0716
614 zugeführt wird, wird der Inhalt 2 .qF des Schiebe-
registers 2 qF, was gleich dem Vierfachen des Akkumulationswertes qF des vorausgegangenen Berechnungsrahmens
ist. Wellenformamplitudenwerte W. siniO^. 4.qF) , W.sin12
J.4.qF), W.sin14 $74.qF) und W.sin16 £.4.qF) können unter
Verwendung des Wertes 2 .qF (= 4.qF) für m = 2 für die Partialtonkomponenten H40, H48, H56 und H64 erhalten werden.
Die Grundzüge dieses Verfahrens sind in den nachfolgenden Tabellen XX bis XXIII dargestellt.
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Japan
u.Z.: Pat 172/6-84EK - 139 -
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| I | 1. | Berechnungsrahmen CF1 | oisgangs··, iignal [F der ■ c ikkumu- ■< ations- j >chal- . . ' .ung 50 . |
f^f£signa- | ) | TabelleXX | Ausgabesignale | 2m.qF | I Ausgabe der I>iultiplizierschal- tung 120 |
I Inhalte der Akkuinulations-j schaltungen 131 DJs 133 I |
EFn(B) | E Fn(C) | |
| 140 - | Berech- nungs- ianal |
lerech- s ete ε artial-: ompo- a ente I En |
(qo+30)F | Le uis ι wer· Jen unter den /cm Zeitim- Dulsgenerator JOB Ausgabe signalen |
Inhalt der Schaltung 6OB | nqF | 4-(qo+ 29)F |
ENV'Cl'slnj-· (qo+30) f}=F1 | EFn(A) | 0 | o ; | ||
| CHO | Hl | (qo+30)F | LDl, LD2 ENl, ACl |
Ausgangs- signal 2m-qF des Schiebe registers fi14 |
(qo+ 3O)F |
29) F | EMV-C40 · W'sinlO^· 4 -'(qo+29) f]=F40 | Fl | 0 | F40 co λ |
|||
| CHI | H40 | (qo+30)F | EN2 AC3 |
(qo+30) F | (qo+ 3O)F |
3O)F | EMV·ClO-W-sinlO^- (qo+30) FJ=FlO | Pl |
\
u> |
||||
| CH2 | HlO | (qo+30) F | SL, EN2 AC2, SFT |
(qo+30)F | 30)F | 4-(qo+ 29)F |
ENV- QA' sinii|^'4.> (qo+ 2f) f] =F4& | Fl | FlO | F40+F48 I |
|||
| ο» C |
I CH3 | H48 | (qo+30) F | EN3 AC3 |
Hqo+30)F | »,r | 4«(qo+ 29) F |
ENV-C2 ·εάη|-ξ*2- (qo+30)F] =F2 | Fl | FlO | F40+F48 , ί |
||
|
C
σ C |
CH4 | H2 | (qo+30) F | ENl, ACO ACl, SFT I |
2-(qo+30)F | 2"(qo+ 3O)F |
4"(qo+ 29)F |
ENV. C56·W. sinl4J^·4· (qo+29)Ff =F56 | F1+F2 | FlO | F40+F48+FjG ; > ' ; , > . ! |
||
| QI5 | H56 | (qo+30)F | EN4 AC3 |
4-(qo+30)F | 2"(qo+ 3O)F |
(qo+ 3O)F |
I 2NV·Cxi&"W'Sin 12j'|^% (qo+30)F/=F12 |
F1+F2 | F10+F12 | I | |||
| CH6 | H12 | (qo+30)F | SL EN3 AC2 |
4-(qo+30)F | 2'(qo+ 30)F |
_ 4«(qo+ | ENV' C64 -W -βΐηΐβΐ1^' 4 · (qo+29) fJ =F64 | F1+F2 | F10+F12 | ?40+F43' ; | |||
| CH7 | H64 | EN5 AC3 |
l-(qp+30)F | F1+F2 I |
|||||||||
Nippon Gakki Seizo K.K.
Japan.
U.ZT: Pat 172/6-8-f.EK
2. Berechnungsrahmen CF 2
3erech-
iungs-
3erech-
: nete
: nete
\usgangs
signal
signal
: Partial-f qF der
; kompo- .\kkumunente Lationsschalrung 50
; kompo- .\kkumunente Lationsschalrung 50
IHn
'Steuersignale die "1 "werden unter den von Zeitimpulsgenerator
Ausgabesignalen Ausgabe der Multiplizierschaltung 120
Inhalt der Schaltung 6OB
Ausgabesignale
3 · (qoH 4 · (qcH-3O)F
3O)F
3'(qcl-U'(qal·
3O)F 3O)F
4-(qo+ 3O)F
j4'(qo+ 4-(qo+31)Fj30)F
(qo+ 4'(qo+31)Fl30)F
4-(qo+ 3O)F
(qo+ 4-(qo+31)F!30)F
4 · (qcH-130) F
(qo+ 4-(qo4-31)Fp0)F
Inhalte der Akkumulations-j schaltunaen 131 bis 133 ΐ
EFn(A)
Σ Fn(C)
H3
(qo+31)F
LD2, ENl ACO, ACl (qof30)f)=F3
1+F2+
F3
F3
F10+F12
H40
(qo+31)F
EN2 AC3 ^-4· (qof30)F}=F40
F3
F10+F12
F40
H14
(qc+31)F
SL, EN4 AC2, SFT ]=F14
1+F2+
F3
F10+F12 +F14
F40
H48
(qc+31)F
EN3 AC3 (qo+30)F)=F48
F1+F2+
F3
F3
F10+F12 +F14
F40+F48 j '
H4
(qa+-31)F
ENl, ACO ACl, SFT F10+F12
ENV- C4 ■ sin {& -4 - (qo+30) f] =F4
1+F2+
F3+F4+F14
F3+F4+F14
F30+F48
CH5 j H56
(qo+31)F
EN4 AC3 ENV'C56-W-sinl4(-|-4 · (qaf30)F]=F56
1+F2+
F3+F4
F3+F4
F10+F12 +F14
F30+E48+F56
H16
SL
EN5
AC2 ^-'(qo+31) f)=F16
'1+F2+ FlO+Fl: F3+P4 1+F14+F1
1164
(qo+31)F
EN5 AC3 ENV-C64-W.sinl6(-|'4· (qo+30)f}=F64
'3+F4
F10+F1 (-F14+F1
F64
Nippon Gakki Seizo K.K.
Japan .
Japan .
3. Berechnungsrahmen CF 3
| Berech nungs- kanal |
3erech- ι ete artial-< cmpo- l ietite : In |
\usgangs- signal jF der yckumu- Lations- 3chal- ajng 50 |
Steuersigna | Inhalt der Schaltung 6OB | Ausgabesignale | 4 '(qo +3I)F |
r Ausgabe der Multiplizierschal tung 120 |
Inlialte der Akkumulations schaltungen 131 bis 133 |
ZFn(B) | Σ Fn(C) | |
| CHO | H5 | (qo+32) F | le die 'T'wer den unter den vom Zeitim- oulsgenerator 403 Ausgabe signalen |
Äusgangs- signal |
nqF | 4-(qo +3I)F |
ENV-C5-sinj-^--5· (qo+30)FJ=F5 | EFn(A) | 0 | 0 | |
| CHI | H40 | (qo+32)F | LD2, ENl ACO, ACl |
Schiebe- rejirters J 614 |
5-(qo +3O)F |
(qo +32) F |
ENV-C40-W-sinlOJ-|--4· (qo+31)fJ =F40 | F1+F2 +F3+F4 +F5 |
0 | F40 Πί NJ |
|
| αΐ2 | HlO | (qo+32)F | EN2 AC3 |
(qo+32)F | 5-(qo +3O)F |
4 · (qo +3I)F |
ENV -C10-W· sinlOJ— · (qo+32) f} =F10 | F1+F2 +F3+F4 +F5 |
FlO | CO Lo F40 CO |
|
| (a C |
I CH3 | H48 | (qo+32)F | SL, EN2 AC2, SFT |
(qo+32) F | 5-(qo +3O)F |
4-(qo +3I)F |
ENV-C48-W-sinl2f^-4 · (qo+31)f] =F48 | F1+F2 +F3+F4 +F5 |
FlO | F40 + ;. F48 |
| C σ ο |
CH4 | H6 | (qo+32)F | EN3 AC3 |
(qo+32)F | 5-(qo +3O)F |
4· (qo +3I)F |
ENV-C6 -sinf-2-6 · (σο+30) pi =F6 | F1+F2 +F3+F4 +F5 |
FlO | F40+F43 |
| σ? | CH5 | H56 | (qo+32)F | ENl, ACO ACl, SFT |
■(qo+32) F | 6-(qo 1-3O)F |
(qo +32) F |
ENV-C56-W-sinl4(-|-.4· (qo+31)f]=F56 | F1+F2 +F3+F4 F5+F6 |
FlO | F40+F48+F5G |
| CH6 | H12 | (qo+32)F | EN4 AC3 |
4-(qo+32)F | 6-(qo 1-30) F |
4· (qo +3I)F |
ENV-C12-W-sinl2f·^· - (qo+32) f1=F12 | F1+F2 +F3+F4 +F5+F6 |
F10+F12 | F40+?4BfJ'5G | |
| CH7 | II64 | (qo+32) Γ | SL EN3 AC2 |
4-(qo+32)F | 6-(qo +3O)F |
ENV- C64 · W.sinl6J-^-4 · (qo+31) f) =F64 ι ■ |
F1+F2 +F3+F4 +F5+F6 |
F10+F12 | F4O+F4S+ F56+rS4' |
||
| EN5 AC3 |
4-(qo+32)F | 6-(qo f30)F |
F1+F2+ F3+F4 +F5+F6 |
||||||||
| 4.(qo+32)F |
Nippon Gakki Seize K.K.
Japan
u.Z.: Pat 172/6-8-fEK
4. Berechnungsranmen CF4
Tabelle XXIII
Berechnungskanal
Berechnete
Partial
komponente
Hn
Partial
komponente
Hn
iusgangi
iignal
iignal
qF der kkumuationsichalung
50
-Steuersignale die "1"wer-Iden
unter den vom Zeitimpulsgenerator 403 Ausgäbesignalen
Inhalt der Schaltung 6OB
Ausgangssignal
2m-qF des Schieberegisters 614
Ausgabesignale
nqF
2%F Ausgabe der Multiplizierschaltung 120
Inhalte der Akkumulations-!
schaltunaen 131 bis 133 |
EFn(B)
Σ Fn(C)
CHO
H7
qo+33)]
LD2, ENl ACO, ACl
(qc+33)
7"(qo +3O)F
4'(qo +32) F ENV-C7-sin(-~7· (qo+30)F]=F7
F10+F12
CHl
H40
(qo+33)]
EN2 AC3
(qo+33)
7"(qo +3O)F
• 4-(qo +32) F (qo+32)F}=F40
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+
Vt
F10+F12
,F40
CH2
H14
(qo+33)]
SL, EN4 AC2, SFT
2-(qo+33)
7-(qo +3O)F
(qo +33) F ^ .(qo+33)FJ=F14
F1+F2+ F3+F4+
5+F6+
F10+F12 +F14
F40
CH3
H48
EN3 (qo+33)Fl AC3
4-(qo +32) F ENV-C48'W-sinl2JÄ.4. (qo+32)FJ=F48
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+
JF7
F10+F12 +F14
F40+F48
CH4
HB
., ACO ACl, SFT
4-(qo+33)F
+3O)F
(qo+30)FJ=F8
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ F7+F8
F10+F12 +F14
F40+F48
CH5
H56 (qo+33)F
EN4 AC3
4-(qo+33)F
8-(qo 4-(qo +3O)F +32)F
F1+F2+ F3+F4+
(qo+32)FJ=F56 Z^l+
/ F7+F8
F10+F12 +F14
F56,
CH6
H16
(qo+33) F
SL
EN5
AC2
4-(qo+33)F
8-(qo +3O)F
ENV· C16· W-sinl6(·^· · (qo+33) f)=F16
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ ?7+F8
F10+F12
+P14+1·
F16
F40+F48+
CH7
H64
(qo+33) F
EN5 AC3
^-.4. (qo+33)f)=F64
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ ?7+F8
F10+F12 F4O+F.48'
+F14+ F16
+F5C+FS4
Nippon Gakki Seizo. K.K. Japan
1-1.9. · T>a-t- ΠΟ /C-B
Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht,
werden in einem Zeitband von/^-T ^Tx<-jTj[ in einer Periode
des MusiktonsignaIes die erste bis zur achten Partialton-
4
komponente H1 bis H8 jeweils in einer Periode von
komponente H1 bis H8 jeweils in einer Periode von
(= ) berechnet. Die Berechnung der zehnten bis zur
sechzehnten Partialtonkomponente H10, H12, H14 und H16
2 1
erfolgt jeweils in Perioden von -^prr (= ■) . Schließlieh
erfolgt die Berechnung der achtundvierzigsten bis zur vierundsechzigsten Partialtonkomponente H40, H48,
H56 und H64 jeweils zu einer Periode von -^t-- (= ) ·
Nach einer vorbestimmten Zeit ändern sich die drei höchstrangigen
Bits des Akkumulationswertes qF, der durch die Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben wird, auf den Wert
"101" und dann auf den "110". Sodann stellt der Zeitimpulsgenerator
40B fest, daß das Zeitband in einer Periode
Γ 3 7 *7 ■j T £ Tx 4,-q T/
worauf er verschiedene Steuersignale, wie in Fig. 25c dargestellt, erzeugt. Dies zum Zwecke der Berechnung der
Partialtonkomponenten H1 bis H8, H10, H12, H14, H16,
H80, H96, H112 und H128, wie in Tabelle XVc dargestellt.
Angenommen nun der Akkumulationswert qF sei (qo + 45)F
zu einer Zeit, in der die drei höchstrangigen Bits des Akkumulationswertes qF den Wert "110" haben.
(a3) Betrieb bei einer Frequenz f << 5000 Hz in einem Zeitband
f| T < Tx<! TJ
Diese Betriebsweise ist ähnlich der oben beschriebenen mit der Ausnahme, daß zum Zwecke der Berechnung der
achtzigsten, sechsundneunzigsten, hundertzwölften und
hundertundachtundzwanzigsten Partialtonkomponente H80, H96, H112 und H12 8 das Verschiebesignal SFT drei mal
achtzigsten, sechsundneunzigsten, hundertzwölften und
hundertundachtundzwanzigsten Partialtonkomponente H80, H96, H112 und H12 8 das Verschiebesignal SFT drei mal
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Japan
u.Z.: Pat 172/6-84EK 130061/0716 " U4 "
3Ί12936
dem Schieberegister 614 des Partialtonphasenkennungssignalgenerators
6OB zugeführt wird.
Sodann nimmt der Inhalt des Schieberegisters 614 den Wert
3 3
2 .qF an, das ist das 2 -fache des Akkumulationswertes
qF in der vorhergegangenen Berechnungszeit. Durch Ver-
3
wendung dieses Signales 2 .qF mit m=3 werden die Wellen-
wendung dieses Signales 2 .qF mit m=3 werden die Wellen-
formamplitudenwerte W. s in 1 θ/"|·8. qij , W. sin12/JF 8.qFJ,
^ y und W. sin1 δ/|Γ . 8.qF^ für die Partial-
^ y und W. sin1 δ/|Γ . 8.qF^ für die Partial-
tonkomponenten H80, H96, H112 und H128 durch die Speicher
WF.SFM(I)71 bis WF.SFM(4)74.
Die Grundzüge dieser Betriebsweise sind in den folgenden TAbellen XXIV bis XXVII ohne weitere Erläuterungen von
Einzelheiten dargestellt.
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u.Z.: Pat 172/6-81EK - 145 -
1 30061/0716
1. Berechnungsrahmen CF1
| Berech nungs- kanal |
Berech nete ftirtial·· korngo- nente Hn |
Ausgangs - signal ] qF der c Akkunu- ν lations-ε schal- <ä tung 50 ε |
Steuersigna- | Inhalt der Schaltung 6OB | Ausgabesignale | 2%F | I Ausgabe der Multiplizierschal tung 1Γ0 |
Inhalte der Akkuraulations- schaltungen 131 bis 133 |
EFn(B) | Z Fn(C) |
Λ
i3 "t |
| CHO | Hl | (qo+45)F | len unter den ι mn üeitiin- ' xilsgenerator , 03 Ausgabe- ί dgnalen ] t |
\usgangs- signal 2m-qF des Schiebe- registers 514 |
"iqF J | 8-(qo +44) F |
ENV-Cl- sin(-2<qo+45) FJ=Fl | ZlFn(A) | 0 | 0 Cj |
O O j 1 I ! I i |
| CHl | H80 | (qo+45)F | LDl, LD2 ENl, ACl |
(qo+45)E | (qo +45) F |
8-(qo +44) F |
£NV-C80-W-sinl0(^-8- (qo+44)F}=F80 | Fl | 0 | F80 I N |
F80+79ß+ril^ |
| CH2 | HlO | (qo+45)F | EN2 AC3 |
(qc+45)F | (qo +45) F |
(qo +45) F |
ENV-ClO-W-sinlO^· ■ (qo+45)f[ =F10 | Fl | FlO | C F80 C |
F80+I9'6 +F112+F^28 I |
| CH3 | H96 | (qo+45)F | SL, EN2 AC2, SFT |
2(qo+45)F| | (qo +45) F |
8-(qo +44) F |
ENV-C96-W-sinl2J^.8· (qo+44)FJ=F9S | Fl | FlO | F80+F96 | |
| CH4 | H2 | (qo+45)F | EN3 AC3 |
2-(qo+45)F | (qo +45) F |
8·(σο +44) F |
ENV- C2 · sin(-^ -2 · (qo+45) f} =F2 | Fl | FlO | F80+F96 | |
| CH5 | H112 | (qo+45) F | ENl, ACO ACl, SFT |
4-(qo+45)F | 2-(qo +45', F |
8-(qo +44) F |
ENV-Cll2-W.sinl4(^-8: (qo+44)F]=F112 | F1+F2 | FlO | i F80+.f9&aril |
|
| CH6 | H12 | (qp+45)F | EN4 AC3 |
4-<qo+45)F | 2-(qo +45) F |
(qo +45) F |
ENV-C12· W-sinl2/-^. (qo+45)f)=F12 | F1+F2 | F10+F12 | ||
| CH7 | H128 | (qo+45)F | SL, EN3 AC2, SFT |
8-(qc+45)F | 2-(qo +45) F |
8-(qo +44) F |
ENV-a28-W-sinl6(^-8· (qo+44)F] lls =F128 |
F1+F2 | F10+F12 | ||
| EN5 AC3 |
8-(qo+45) F | 2-(qo +45) F |
F1+F2 |
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η V. · Da+-
2. Berechnungsrahmen CF2
| 1 | 130061/0* | ßerech- | 3erech- iete Dartial· iompo- iente In |
ausgangs - signal jF der ^kkuntu- .ations- schal- ;ung 50 |
Inhalt der Schaltung 6OB | Ausgabesignale | 2111^F · | ι ! . Ausqabe der Multiplizierschal- tung 120 |
Cnhalte der Akki schaltungen 131 |
jmulations—l· | ! | Σ Fn(C) | Ca |
| "*>■ | nungs— kanal |
H3 | qo+46)F | usgangs- ignal ϊΐν-qF des - chiebe- egisters ι 14 |
iqF | Biqp +45) F |
ENV·C3 · sin(4 · 8 · (qo+45) pj =F3 | ZFn(A) | bis 133 | ! ZFn(B) |
0 | N Ci |
|
| I | I | CHO | H80 | (qo+46)F | (qo+46)F | 3'(qo +45) F |
8-(qo +45) F |
ENV-C80<W-sinl0(^-8· (qo+-45)f) =F80 | F1+F2 t-F3 |
F10+F12J | F80 |
O,
σ I |
|
| I | I | CHl | H14 | (qo+46) F | (qo+46) F | 3-(qo+ +45) F |
(cp +4 6) F |
ENV- C14· W- sinl4fe · (qo+46) f}=F14 | F1+F2 +F3 |
F10+F12 | F80 | 146 - | |
| I 1 |
CH2 | H96 | (qo+46)F | 2-(qo+46)F | 3'(qo +45) F |
Biqp +45)F |
ENV- C96-W- sinl2[^-8 · (qo+45)f)=F96 | F1+F2 +F3 |
F10+F12 +F14 |
F80+F96 | |||
| CH3 | H4 | (qo+46) | 2%(qoM6)F | 3-(qo +45) F |
8-(qo +45) F |
ENV- C4 · sinf^-4 · (qo+45)fJ=F4 | F1+F2 +F3 |
F10+F12 +F14 |
F8D+F96 | ||||
| CH4 1 |
H112 | (qo+46) | 4*(qo+46)F | 4-(qo +45) F |
8-(qO +45) F |
ENV-C112- W-sinl4(i.8· (qo+45)fJ =F112 | F1+F2 +F3+ F4 |
?F10+F12 +F14 |
F80+F96+ · F112 ■' ·: |
I | |||
| CH5 I ! |
H16 | (qo+46) | 4-(cp+46)F | 4-(qo +45) F |
(qo +46)F |
ENV-C16-W-sinief^· · (qo+46) f) =F16 | F1+F2 k-F3+ F4 |
im™ | F80+FSC':- ' F112 ;' , ; |
I | |||
| CH6 | H128 | (qo+46)] | 8-(qo+46)B | 4-(qo ' +45)F |
8-(qo +45) F |
ENV-C128'W-sinl6(^-ö· (qo+45)Fj=F128 | F1+F2 hF3+ F4 |
F10+F12 +F14+ F16 |
F80+F5C+ ' F112iF123 |
||||
| CH7 | oteuersictna- Ie uie 'T'wer den unter der van Zeitim- · pulsgenerator 403 Ausgabe signalen |
8-(qo+46)I | , 4-(qo +45) F |
F1+F2 +F3+ F4 |
F10+F12 +F14+ F16 |
||||||||
| LD2, ENl ACO, ACl |
|||||||||||||
| EN2 AC3 |
|||||||||||||
| SL, EN4 AC2, SFT |
|||||||||||||
| m | |||||||||||||
| ENl, ACO · ACl, SFT |
|||||||||||||
| EN4 AC3 |
|||||||||||||
| SL, EN5 AC2, SFT |
|||||||||||||
| EN5 " AC3 |
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3. Berechnungsrahmen CF3
Tabelle XJCTI
| Berech nungs- kanal |
Berech-P nete £ Partial- kompo nente Hn |
ausgangs- signal ■qF der Akkumu- lations- schal tung 50 |
Steuersigna le die" 1 "wer den unter: der ι vom Zeitim pulsgenerator 4OB Ausgabe signalen |
Inhalt der Schaltung 6OB | Ausgabesignale | 2%F | Ausgabe der Multiplizierschal tung 120 |
Inhalte der Akkurnulations- schaltungen 131 bis 133 ! |
, i LFn(D) Ι Σ Fn(C) { I i I i |
I F80+F96 |
| CHO | H5 | (qo+47)F | LD2, ENl ACO, ACl |
Ausgangs signal |
nqF | 8(qo +46)F |
ENV-C5-sini-J-5 ■ (qo+45)FJ=F5 | EFn(A) | 0 0 ; | F8 C-S-F^ J;Fli; |
| CHI | H80 | (qp+47)F | EN2 AC3 |
2m-qF des Schiebe registers J 614 |
5'(qo +45) F |
8(qo +46)F |
ENV-CSO-W-sinloJ-^-S'· (qo+46)FJ=F80 | F1+F2 +F3+ F4+F5 j |
0 : F80 —> | F80+F9G+F11. " |
| CH2 | HlO | (qp+47)F | SL, EN2 AC2, SFT |
(qo+47)F | 5-(qo +45) F |
(qo +47) F |
ENV-ClO-W-sinlOf-i-(qo+47) f] =F10 | F1+F2 +F3+ F4+F5 |
FlO F80 CT | I F80+F9i F10+F12 +F112+ ' FIiS ; |
| CH3 | H96 | (qo+47)F | EN3 AC3 |
(qo+47)F | 5*(qo +45) F |
8(qo +46) F |
ENV- C96· W- sinl2[S-3-(qo+46) fJ =F96 | F1+F2 +F3+ F4+F5 |
FlO i F80+F96 .: i |
|
| CH4 | H6 | (qo+47)F | ENl, ACO ACl, SFT |
2-(qo+47)F | 5'(qo +45)F |
8(qo +46) F |
ENV-C6-sinf-|>-6-{qo+45)Fj= F6 | F1+F2 +F3+ F4+F5 |
FlO ! | |
| CH5 | H112 | (qo+47)F | ΈΝ4 AC3 |
2-(qo+47)F | 6-(qo +45)F |
8(qo +46)F |
1 ENV- C112· W · alnl4^- 8-(qo+46) FJ =F112 |
F1+F2+ F3+F4 +F5+F6 |
FlO | |
| αΐβ | H12 t |
(qo+47)E | SL, EN3 AC2, SFT |
4'(qo+47)F | 6-(qo +45) F |
(qo +47) F |
ENV-C12<W-sinl2{4- (qo+47)FJ=F12 | F1+F2+ F3+F4+ F5+F6 |
F10+F12 | |
| CH7 | H128 | (qo+47)I | EN5 AC3 |
ι 4'(qo+47)F |
6-(qo +45) F |
8(qo +46)F |
ENV'C128-W'Sinl6f-2--8· (qo+46)Fj=Fl28 | F1+F2+ F3+F4+ F5+F6 |
||
| 8-(qo+47)F | ? 6>(qo +45)F |
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6 |
||||||||
| 8-(qo+47)I |
Nippon Gakki Seizo K.K.
ιι.7...ϊ Pa-h 172/fi-fi-fKTf
4. Berechnungsrahmen CF4
Tabelle XXVII
ι- kusg
3erech-
|nungs-1kanal
|nungs-1kanal
Berech- Ausgangs
nete !signal
Partial-)· qF der
nete !signal
Partial-)· qF der
komponente
Hn
Hn
Akkumu-
"Steuersignale die"1"werden unter den vom Zeitim-
Inhalt der Schaltung 6OB |
Ausgangssignal I Ausgabesignale 2n-qF des
lationsH pulsgenerator Schiebeschal- 4OB Ausgabe- registers InqP
tung 50 Signalen 614 I Ausgabe der Multiplizierschaltung 120
Inhalte der Akkumulationsschaltungen
131 bis
EFn(A)
EFn(B) I E Fn(C)
CHO
H7
(qo+48)]
LD2, ENl ACO, ACl
(qc*48)F *
+45) F +47) F ^-.7· (qo+45)FJ=F7
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ E7_
F10+F12
CHI
H80
(qo+48)F
EN2
AC3
AC3
(qo+48)F 7-(qo 8-(qo +45) F +47) F
ENV-C80-W'sinl0[|-«8·· (qo+47)FJ=F80
F1+F2+
F3+F4+F10+F12
F5+F6+
F7
F80
CH2
H14
(qo+48)F
SL, EN4 AC2, SFT
7'(qo (qo ENV- C14 · W · sinl4J-^ · (qo+48) F J=F14
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+!
F10+F12 +F14
F80
CH3
H96
(qo+48) F|
EN3
AC3
AC3
7'(<3P I 8<(qo
l +47) F 3.-8- (qo+47)FJ=F96
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+
F10+F12 +F14
F80+F96
CH4
H8
(qo+48) F
ENl, ACO ACl, SFT
+45) F +47) F ENV-C8· sinί-2-«8· (qo+45)FJ=F8
F1+F2+ F3+F4H-F5+F6+ F7+F8
F10+F12 +F14
F80+F96
CH5
H112
(qo+48)F
EN4
AC3
AC3
!4-(qo+48)F
8'(q0
+45)F +47)F ENV-C112-W- sinl4{|--8 · (qo+47)FJ=F112
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ F7+F8
10+F12 •F14
F80+F96 +F13
H16
(qo+48)F
SL, EN5 AC2, SFT
+45)F +48)F ENV- C16· W- sinlöi-? · (qo+48) P j =F16
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ F7+F8
F10+F12
+F14+
F16
+F1L2
CH7
H128
(qo+48)F
EN5
AC3
AC3
8-(cp+48)F
+45)F +47) F
(qo+47)Fj=Fl28
F1+F2 F3+F4+ F5+F6+ F7+F8
F10+F12
+F14+
F16
F80+F9.6 +F112+,' F129
Nippon Gakki Seizo:· K.K.
Wie aus der vorhergegangenen Beschreibung hervorgeht, werden in einem Zeitband £-% T £ Tx jC.-q Tj in einer
Periode des Musiktonsignales die erste bis zur achten
Partialtonkomponunte H1 bis H8 jeweils in einer Periode
4 1
"fCÄ ^~ TökH~z^ berechnet. Dagegen erfolgt die Berechnung
"fCÄ ^~ TökH~z^ berechnet. Dagegen erfolgt die Berechnung
der zehnten bis sechzehnten Partialtonkornponenten H10,
2 1 H12, H14 und H16 jeweils in Perioden von -ψ^ (= )
Schließlich werden die achtzigste bis zur hundertachtundzwanzigste Partialtonkomponente H80, H96, H112 und
1 1 H128 jeweils in Perioden von -ψ^τ- (= -■) berechnet.
Nach einer vorbestimmten Zeit, wenn die drei höchstrangigen
Bits des Akkumulationswertes qF, der von der Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben wird, sich auf einen Wert
"111" ändern, stellt der Zeitimpulsgenerator 4OB fest,
daß das Zeitband in einer Periode des Musiktonsignales sich auf/"W T <
Tx-CTj geändert hat, so daß er verschiedene
Steuersignale, wie in Fig. 25D dargestellt, erzeugt, um die Partialtonkomponenten H1 bis H8, H10, H12, H14 und
H16, wie in Tabelle XV dargestellt, zu berechnen.
Es sei nun angenommen, daß der Akkumulationswert (qo + 53)F wird, wenn die drei höchstrangigen Bits des
Akkumulationswertes qF sich auf "111" ändern.
(a4) Betrieb bei einer Frequenz f^500Hz und in einem Zeit-T
^ Tx <
Diese Betriebsweise ist der bereits beschriebenen ähnlich mit der Ausnahme, daß nur die erste bis zur achten Partialtonkomponente
H1 bis H8 und die zehnte bis zur sechzehnten Partialtonkomponente H10, H12, H14 und H16 mit vorgegebenen
Nippon Gakki Seizo K.K.
u.Z.: Pat 172/6-84 EK - 150 -
1 30061/0718
Berechnungsperioden jeweils berechnet werden. Die Grundzüge dieser Betriebsweisen sind in den nachfolgenden
Tabellen XXVIII bis XXXI ohne weitere Erläuterungen der Details wiedergegeben.
Nippon Gakki Seize K.K.
u.Z.: Pat 172/6-8ΊΕΚ - 151 -
130061/0716
3erechnungsrahmencFl
Tabelle XXVIII
| IJertch- nungs- kanal |
3erech- ι ete artial-< cqpo- i ente : In i \ |
^sgangs- ■ signal jF der \kkumu- Lations- schal- :ung 50 |
Steaersigna- Le die "1"wer= den unter derc van Zeitim- ^ pulsgeneratorc 403 Ausgabe-,: Signalen ' ί |
Inhalt der Schaltung CO^ | (qo+53)F | Ausgä | I | oesignale | Ausga tung |
+52) F | ENV-ClO-W · sinioj-i-· (qo+53) FJ=FlO | (qo i | ENV-C2-sin | 1 | -^•2-(qo+53)F]=F2 | Inhalte der Akkumlaticns— schaltungen 131 Jdis TjJ |
EFn(B) | F1+F2 | F10+F12 | ■ | E Fn(C) | ■ | P" \ |
| CHO | HL | J LDl, LD2 | iusgangs- iignal in-qF des ichiebe- egisters 14 |
(qo+53)F | nqF | I ibe der ilultiplizierschal- 120 |
(qo +53) F |
+52) F | EFn(A) | 0 t |
0 | '' 0 '' | |||||||||||
| CHI | (qo+53)F | (qo+53)F | (qo+53)F | •(qo +53) F |
(qo +52) F |
ENV-Cl* sin[^--(qo+53)F=Fl | (qo +52) F |
Fl | 0 | ||||||||||||||
| CH2 | HlO | (qo+53)F | . " I (qo+53)F | (qo+53)F | (qo +53) F |
(qo | (qo +52) F |
1 +53)F lENV.C-W-sinl2[^-(qo+53)FJ=Fl2 |
Fl | FlO | 0 s | ||||||||||||
| CH3 | — | (qo+53)F | SL EN2 AC2 |
(qo +53) F |
(qo I | Fl | FlO | 0 i | |||||||||||||||
| CH4 | H2 | (qo+53)F | (qo +53) F |
+52) F | Fl | FlO | 0 I I j |
||||||||||||||||
| CH5 | (qo+53)F | ENl NZO ACl |
2-(qo +53) F |
F1+F2 | FlO 1 Ϊ |
0 1 ■ |
|||||||||||||||||
| ai6 | H12 | (qo+53)F | 2«(qo +53) F |
F1+F2 | F10+F12 i |
||||||||||||||||||
| an | — | (qo+53)E | ^S3,F bF | F1+F2 | i | ||||||||||||||||||
| SL EN3 AC2 |
(qo+53)F K|°F | ||||||||||||||||||||||
Nippon Gakki Seizoi K.K. Japan
V. 7..'. Pa*-
2. Berechnunqsrahmen CF 2
Tabelle XJCCX
Berech-
nungs-
!
!
iBerech-
!nete
iPartial-
ikompo-
nente
Hn
Ausgangs]- Steuersignal Inhalt der Schaltung 6OB
signal
qF der
tamu-
qF der
tamu-
Ie die"1"wer-j
den unter den} Ausgangs-
vom Zeitim-
signal
2m-qF des
2m-qF des
Ausgabesignale
|lations- pulsgenerator!
schal- 4OB Ausgab»- Schiebe- i
-ung 50 |Signalen !registers
schal- 4OB Ausgab»- Schiebe- i
-ung 50 |Signalen !registers
CHO I H3
(qo+54)
LD2, ENl
ACO, ACl
ACO, ACl
3-(qo (qo+54)F +53)p
nqF
2%F
(qo +53)F Ausgabe der Multiplizierschaltung 120
ENV-C3 · sinjy ·3
(qo+53) f]=F3
Inhalte der Akkumulationsichaltungen 131 bis
Fn(A)
1+F2+ '3
EFn(B) Σ Fn(C)
F10+F12
CHI
(qo+54)]
(qcH-54)F
3-(qo +53) F
(qo +53) F F1+F2+ 3
F10+F12
CH2
H14
(qpf54)3
SL
EN4
AC2
3-(qo +53) F
(qo
+54) F ENV- C14-W- sinl4fe · (qo+54) fJ=F14
F1+F2+ F3
F10+F12 +F14
CH3
(qo+54)F
j(qo+54)F
•(qo
■53) P
(qo +53) F '1+F2+ '3
F10+F12 +F14
CH4
H4
(qo+54)F
ENl
ACO
ACl
ACO
ACl
Uqo+54)F
(qo 53) F
(qo +53) F ENV- C4· sin(-|· -4 - (qo+53) f) =F4
F1+F2+ F3+F4
F10+F12 fF14
CH5
(qo+54)F
j(qo+54)F
4-(qo +53) F
(qo +53) F F1+F2+ F3+F4
F10+F12 +F14
Ό :
CH6
H16
(qo+54)P
SL
EN5
AC2
(qo+54)F
•(qo
53) F
(qo +54) F ENV-C16· W-sinl6[^-· (qo+54) Fj =F16
F1+F2+ F3+F4
F10+F124 F14+F16
0 :
CH7
(qo+54)F
(qo+54)F
(qo 53)F
(qo
+53) F ?14+F16
: o:
Nippon Gakki Seizo· K.K.
Japan
Japan
3. Berchnungsrahmen CF3
Berechnungskanal
komponente
in
in
le die"1 "werden unter denAus9an9s~
Berech- Äusgangsj-Steuersignanete signal
Partial-qF der
Partial-qF der
Akkumu-
lations-
schal-
tung 50
vom Zeitimpulsgenerator 4OB Ausgabesignalen
Inhalt der Schaltung 60B
signal 2m-qF des Schieberegisters 514
Ausgabesignale
nqF
2%F Ausgabe der Multiplizierschaltung 120
Inhalte der Akkumulationsschaltungen 131 bis
Σ Fn(C)
CHO
H5
(qo+55)r|
LD2, ENl , ACl
(qp+55)F
5'(qo +53)F
(qo
+54) F ENV-C5·sin(^ · 5 · (qo+53)f]=F5
j F1+F2+J i F3+F4+! !F5 I
CHl
(qo+55)F!
(qo+55)F
5-(qo ! (qo +53)F I +54)F
JF1+F2+! JF3+F4+J iF5 I
CH2
HlO
(qo+55)F
SL
EN2
AC2
(qo+55)F
5-(qo (qo +53)F; +55)F I ENV'C10-W'SinlO(i'(qo+55)Fl=F10
T1+F2+ !F3+F4+
iF5
CH3
qc+55)F
(qo+55)F
5iqp { (qo +53)F ! +54)F
JF1+F2+ F3+F4+ F5
FlO
CH4
H6
qo+55)F
ENl ACO ACl
(qo+55)F
; (qo +53) F +54) F ENV · C6 · sin[-£· -6 · (qo+53) f]=F6
IF1+F2+ JF3+F4+ FlO IF5+F6 i
CH5
qc+55)F
(qo+55)F
6-(qp ■ (qo +53)F I +54)F
JF1+F2+ iF3+F4+ S
FlO
1112
qo+55)F
SL
EN3
AC2
(qo+55)F
6-(qo j (qo +53)F +55)F ENV<
C12· W-
jFl+F2+;F10+F12 |=F12 F3+F4+
F5+F6
CH7
(qo+55)F
(qo+55)F 6'(qo ! (qo
+53)F ' +54)F
+53)F ' +54)F
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6
F10+F12
Nippon Gakki Seize K.K.
Japan
Japan
4. Berechnungsrahmen CF4
Tabelle χχχΐ
Berechi. nungskanal
Berechnete
Partialkanpo-
nente
Hn
Partialkanpo-
nente
Hn
Ausgangsp Steuersignasignal le die"1 "werqF der den unter der fiusgangs-Akkumuvon
Zeitim- signal
pulsgeneratorj2m-qF des
4OB Ausgabe- Echiebe-
4OB Ausgabe- Echiebe-
lationsschaltung 50
Inhalt der' Schaltung'SOB
signalen
[registers
514
514
Ausgabesignale
iqF
2 -qF Inhalte der Akkumulations- ■
Schaltungen 131 bis
Ausgabe der Multiplizierschaltung 120
EFn(A)
EFn(B)
E Fn(C)
CHO
H7
(qo+56)
LD2, ENl
ACO, ACl
ACO, ACl
(qo+56)F
+53) F
(qo
+55) F ENV- C7 ■ sin{^ -7 · (qo*-53) fJ=F7
F1+F2+
F3+F4+ F5+F6+
F7
F10+F12
CHl
(qo+56)
(qc+56)F
7-(qo +53) F
(qo +55) F F1+F2+ F3+F4+
F5+F6+ F7
F10+F12
CH2
H14
(qc+56) F
SL
EN4
PC2
PC2
(qc+56) F
7-(qo +53) F
(qo +56) F ENV.C14 · W ·sinl4{| ·(qo+56)fJ =F14
F1+F2 F3+F4+
F10+F12
F5+F6++F14 F7
CH3
(qo+56) F
(qo+56)F
7-(qo +53) F
(qo +55)F F1+F2+ F3+F4+ F10+F12
■+F6++F14
CH4
H8
(qo+56)F
ENl
ACO
ACl
ACO
ACl
(qo+56)F
8'(qo +53) F
(qo +55) F ENV-C8
·8 · (qo+53) fJ =F8
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+
F10+F12 +F14
(qo+56)F
(qo+56)F
8-(qo +53) F
(qo
+55) F 1+F2+ '3+F4+ '5+F6+ '7+F8
F10+F12 +F14
,0 ,
H16
(qo+56)F
SL
EN5
AC2
(qo+56)F
8-(qo +53) F
(qo +56)F
(qo+56) f)=F16
'5+F6+ 7+F8
+F14+F1
■6",
CH7
(qp+56)F
(qo+56)F
8-(qo +53) F
(qo +55) F ?l+F2+.F10+F12
T3+F4+ C-F14+F16 ^+FÖ+^1 "
T7+F0
Nippon Gakki Seizo K.K.
Japan
Japan
T-*«.J_ Λ —I
Nach einer vorgegebenen Zeit, wenn die drei höchstrangigen
Bits des Akkumulationswertes qF, die durch die Akkumulationsschaltung 50 ausgegeben werden, "000"
werden, d.h. wenn der Akkumulationswert zu null wird infolge eines Überlaufs, stellt der Zeitimpulsgenerator
4OB fest, daß die Berechnung der Musiktonsignalwellenform über eine Periode beendet ist. Der Generator 40B beginnt
dann die Berechnung des Musiktonsignales in der nächsten Periode, so daß wieder verschiedene Steuersignale, wie
in Fig. 25A gezeigt, erzeugt werden.
Wenn, wie oben beschrieben, die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 5ooHz ist, werden
die Partialtonkomponenten H1 bis H8 der niederen Frequenzen
4 1
während einer Periode -ζτζζ (= ) berechnet. Die Berech-
während einer Periode -ζτζζ (= ) berechnet. Die Berech-
nung der zehnten bis zur sechzehnten Partialkomponente
H10, H12, H14 und H16 erfolgt während einer Periode von
2 1
TrK (~ ^" Schließlich werden die Partialtonkomponenten,
deren Ordnungszahl größer als 20 ist, während einer Periode von -ψ^τ (= ) berechnet. Als Folge wird
ein Musiktonsignal mit einer Spektrumhüllkurve, wie in Fig. 19 dargestellt, erhalten.
(b) Betrieb bei 500 ff <1000 Hz
In diesem Fall werden die Partialtonkomponenten H1 bis
H8, H10, H12, H14 und H16 in der in Tabelle XVE dargestellten
Weise berechnet, so daß unter diesen Bedingungen der Zeitimpulsgenerator 4OB verschiedene Steuersignale,
wie in Fig. 25E dargestellt, mit einer vorgegebenen Zeitfolge erzeugt.
In diesem Fall wird der Wert qF des Partialtonphasenkennungssignals
nqF, der zur Berechnung der ersten bis zur
Nippon Gakki Seizo K.K.
u.Z.: Pat 172/6-81EK - 156 -
130061/0716
- Ϊ56 -
achten Partialtonkomponente H1 bis H8 verwendet wird,
zu jedem zweiten Berechnungsrahmen erhöht. Wie in Fig. 25E bei (g) ersichtlich, nimmt das Ladesignal LD1
den Wert "1" an, jeweils am Beginn (im Berechnungskanal CHO des ersten und dritten Berechnungsrahmens CF1 und CF3) .
Folglich wird bei einer Bedingung £500 <
f <1ΟΟΟΗζ^/ unabhängig von der Lage des Zeitbandes in der Periode des
Musiktonsignales der Amplitudenwert Fn jeder Partialtonkomponente Hn auf der Basis von sequentiell erhöhten Akkumulationswerten
qF, wie in den folgenden Tabellen XXXII bis XXXV veranschaulicht, berechnet.
Nippon Gakki Seizo K.K. Japan
u.Z.: Pat 172/6-81EK - 157 -
130061/0716
Tabelle XXXII
| 1. Berechnungsrahmen | 3erech- * iete f Partial-< <ompo- i iente ". in i i |
Ausgangs·- signal L jF der 1 yckuimi- τ Lations- 3 schal- I aang 50 k |
CF1 | ) | Ausgabesignale | 2111^F | ) | nhalte der Ak5aimulations- ! schaltungen 131 bis 133 . |
EFn(B) L Fn(C) I i |
|
| ] Berech nungs- kanal |
Hl | qoF | Steuersigna- e die"1"wer- - |
iqF | (qo-l)F | Ausgabe der Multiplizierschal tung 120 |
Fn(A) | Fl 0 ^ r- |
||
| CHO | HlO | qoF | en unter den p cm Zeitim- ε ulsgenerator 2 OB Ausgabe- Ξ ignalen c |
qoF | qoF | ENV'Cl« sin(^-qoF] =F1 | 0 | Γ Fl FlO £ C |
||
| CHI | H2 | qoF | LDl, LD2 ENl, AC2 |
Inhalt der Schaltung 6OB | qoF | (qo-l)F | ENV-C10'W-sinl0(|· qoFJ =F10 | 0 | F1+F2 FlO | |
| co O O σ> •ν. |
CH2 | Hl 2 | qoF | SL EN 2 AC 3 |
iusgangs- iignal |
2-qoF | qoF | ENV-C2-sinji-2-qoP} =F2 | 0 | F1+F2 F10+F12 |
| 0716 | CH3 | H3 | qoF | ENl ACO AC 2 |
!m-qF des »chiebe- ■egisters l 14 |
2-qoF | (qo-l)F | ENV- C12· W -sinl2(£ ■ qoFJ =F12 | 0 | F1+F2+ ' F10+F12 ι F3 : |
| CH4 | H14 | qoF | SL EN 3 AC3 |
qoF | 3-qoF | qoF | ENV'C3"Sin-|^>3-qoF]= F3 | 0 | F1+F2+ Τ10+Ε12^Π·; F3 " : ,·,' |
|
| - 158 - | CH5 | H4 | qoF | ENl ACO AC 2 |
qoF | 3-qoF | (qo-l)P | ENV · C14· W«sinl4i4-cpF]=Fl4 | 0 | F1+F2+ 'FlO+m^FW' F3+F4 · ■ ' : |
| CH6 | Hl 6 | qoF | SL EN4 AC 3 |
qoF | 4qoF | qoF | ENV · C4 · sin{^· · 4 · qoF j =F4 | 0 | F1+F2+ F10JrF12:f. F3+F4 F14+F16·' |
|
| CH7 | ENl ACO AC 2 |
qoF | 4qoF | ENV-Cl6-W-sinl6{^-qoFJ=F16 | 0 | |||||
| SL EN5 AC 3 |
qoF | |||||||||
| qoF | ||||||||||
| qoF | ||||||||||
| qoF |
Nippon Gakki Seize·· K.K.
Japan
Japan
2. jtJerechnungsrahmen CF2
Tabelle XXXIII
Berech- £ete.
Berech-
Ausgangsj- Steuersigna-'
signal (le die" 1" wer-
nungs- —"J
kam] kanP°-
kam] kanP°-
jnente
IHn
IHn
Partial4qF der den unter derjÄusgangs-
lAkkumu- I van Zeitim-
Inhalt der Schaltung 6OB
signal
lations-j pulsgenerator|2ra-qF des
4OB Ausgabe- '(Schiebe-
schal-Itung 50
Signalen
registers 514
nqF
Ausgabesignale | Ausgabe der Multiplizierschlatung 120
Inhalte der A-kkumulations-V,
Schaltungen 131 bis 133 .;■
SFn(A)
ZFn(B)
Z Fn(C)
CHO
H5
(qo+l)F
LD2, ENl ACO, AC2
(qofl)F
5*qoF
qoF ENV- C5
· qoFl=
=F5
F1+F2+ F3+F4+ F5
CHl
HlO
(qp+l)P
SL
EN2
AC3
(qcH-l)F
5«qoF j (qo+l)F
ClO · W · sinlO (·|. (qc+1) f]=F10
F1+F2+ F3+F4+ F5
FlO
CH2
H6
(qo+l)F
ENl ACO ΑΠ2
(qofl)P
6'qoF
qoF ENV-C6 · sin(| · 6· qoFJ=F6
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6
FlO
CH3
H12
(qc+l)F
SL EN3
(qpH)F
6-qoF (qo+l)F ■(qo+l)FJ=Fl2
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6
F10+F12
CH4
H7
(qp+l)F
ENl ACO AC2
(qo+l)F
|7-qoF
qoF ENV-C7-
·?· qoFJ=F7
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ F7
F10+F12
H14
(qo+l)F
SL
EN4
AC3
(qc+l)F
7-qoF (C3C+I)F
F1+F2+ F3+F4+ ,F5+F6+ F7
CH6
H8
qo+l)F
ENl ACO AC2
(qpfl)P
8-qoF j qpF ENV ■ C8 · sin{-2.8. qoF]=F8
IF1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ F7+F8
FlO+Fi'2+Fl4 i
CH7
H16
(qc+l)F
SL
EN5
AC3
(qo+l)F
|3'qoF (qcH-l)F
· (qo+l)FJ=Fl6
F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ F7+F0
+F16
;:Fi2-iFl|
Nippon Gakki Seize
Japan
Japan
K.K.
Tabelle XXXIV
| 3. Berechnungsrahmen | Berech nete Partial- coinpo- nente Hn |
Ausgangs - signal . qF der c Akkumu- ι lations- j schal- i tung 50 s |
CF3 | ) | Ausgabes i.gnale | 2%F | ) | Inhalte der Akkumulations Schaltungen 131 bis 133 |
EFn(B) | Σ Fn(C) | |
| Berech nungs- kanal |
Hl | (qo+2)F | •Steuersigna- 1 α rK on 1 "t.ior·— |
iqF | (qp+l)F | I Ausgabe der Miltiplizierschal- tung 120 |
Fn(A) | Fl j |
0 | ||
| CHO | HlO | (qo+2)F | 3en unter den /om Zeifctot- Dulsgenerator 103 Ausgabe signalen |
(qo +2) F |
(qo+2)F | ENV-Cl-sin^S . (qo+2)F] =F1 | 0 | Fl | FlO | ||
| CHl | H2 | (qo+2)F | LDl, LD2 ENl, AC2 |
Inhalt der Schaltung 6OB | (qo +2) F |
(qo+l)F | ENV'ClO-W-sinlof-^ •(qo+2)F]=F10 (N J |
0 | F1+F2 | FlC | |
| 130061/ | CH2 | H12 | (qo+2)F | SL EN2 AC3 |
Ausgangs- sicjnal |
2'(qo +2) F |
(qo+2) F | ENV-C2.sing· 2 · (qo+2)FJ=F2 | 0 | F1+F2 | F10+F12 |
| 0716 | CH3 | H3 | (qo+2)F | ENl ACO AC2 |
2m-qF des Schiebe- 3 registers |
2-(qo +2) F |
(qo+l)F | ENV- C12 · W ■ sinl2 [^ ■ (qo+2) f] =F12 | 0 | F1+F2+ F3 |
F10+F12 |
| CH4 | H14 | (qo+2)F | SL EN3 AC3 |
(qc+2)F | 3-<qo +2) F |
(qo+2)F | ENV- C3 · sin{£ · 3 · (qo+2)f]=F3 | 0 | F1+F2+ F3 |
Fl0+F12+fl-1 | |
| - 160 - | CH5 | H4 | (qo+2)F | ENl ACO AC2 |
(qo+2)F | 3<qo +2) F |
(qo+l)F | ENV-C14· W-sinl4[| -(qo+2).F]=Fl4 | 0 | F1+F2+ F3+F4 |
FlO+FH^Tl'· |
| Qi 6 | H16 | (qo+2)F | SL EN4 AC3 |
(qo+2) F | 4-(qo +2)F |
(qo+2) F | ENV·C4· sini-^ Λ · (qo+2)f}=F4 | 0 | F1+F2+ F3+F4 |
Fio+Fi2:j:r:·' +F16. |
|
| CH7 | ENl ACO AC2 |
(qo+2)F | 4-(qo +2) F |
ENV-C16-W-sinl6(^'(qo+2)F]=F16 | 0 | ||||||
| SL EN5 AC3 |
(qo+2)F | ||||||||||
| (qo+2)F | |||||||||||
| (qo+2) F | |||||||||||
| (qo+2)F |
Nippon Gakki Seizo: K.K.
IUZT: Pat 172/6-R1EK
| 4. Berechnungsrahraen | — j - Berech-jä] nete |ε :artial4c aanpo- ii |
usgangs· - ignal I F der · Lkkumu- ations- ■chal- ung 50 I |
CF 4 | ι | Ausgabesignale | 2"V | - | Inhalte der Akkumulätions- Schaltungen 131 bis 133 ! |
ZFn(B) | Z Fn(C) : | |
| Γ | Berech-11 | iente ; 1 m js it I |
(qo+3)F | Steuersdgna- Le dxeirrHwer- den unter der Vom Zeitim- pulsgenerator 40B Ausgabe signalen |
vqF | (qo+2)F | j I Ausgabe der liultiplizierschal- tung 120 |
:ri(a) | F1+F2+ F3+F4+ F5 |
0 | |
| nungs- >, kanal |
I H5 ! i i |
(qo+3)F | LD2, ENl ACO, AC2 |
5'(qp +2) F |
(qo+3)F | ENV· C5 · sin(| · 5 * (qo+2)f] =F5 | 0 | F1+F2+ F3+F4+ F5 |
Ik FlO ,Ci ia |
||
| HlO j I |
(cp+3)F | SL EN2 AC3 |
Inhalt der Schaltung 50B | 5-(qo +2) F |
(qo+2)F | ENV-C10-W-sinl0(4 · (qo+3)FJ=F10 | 0 | F1+F2+ F3+F4+ F5+F6 |
IG j FlO ι i ■■ |
||
| CHO ί |
1 H6 |
(qo+3)F | ENl ACO AC2 |
Ausgangs-i siqnal 2m-qF des Schiebe registers |
6*(qo +2) F |
(qo+3)F | ENV- C6 · sin[|. 6 · (qo+2)f] =F6 | 0 | F1+F2+ F3+F4+ F5+F6 |
F10+F12 I | |
| )061/ | I CHI |
H12 1 |
(qo+3)F | SL EN3 AC3 |
(qo+3)F | 6-(qo +2) F |
(qo+2)F ι |
ENV.C12-W-sinl2^· (qo+3)F]=Fl2 | 0 | F1+F2+ F3+F4+ t;5+F6+ F7 |
F10+F12 |
| 0716 | CH2 | H7 | (qo+3)F ί |
ENl ACO AC2 |
(qo+3)F | 7-(qo +2) F |
(qo+3)F | ENV- C7· sin(I - 7 · (qo+2) pj =F7 | 0 | F1+F2+ F3+F4+ P5+F6+ |
F10+FI2+tl4 |
| CH3 | H14 | (qo+3)F | SL EN4 AC3 |
(qo+3)F | 7-(qo +2)F |
(qo+2)F | ENV· C14 · W · sinl4 f& ■ (qo+3) f]=F14 | 0 | F1+F2+ F3+F4+ F5+F6+ F7+F8 |
: i fio+f;l'2+fi4! |
|
| ι | CH4 | H8 | (qo+3)F | ENl ACO AC2 |
(qo+3)F | 8'(qo +2) F |
(qo+3)F | ENV- C8 · sini^· 8 · (qo+2) pj =F8 | 0 | F1+F2+ F3+F4+ ?5+F6+ T7+FB |
FIO+FL?+; F14+F1G, ; |
| I | CH5 | H16 | SL EN5 AC3 |
(qo+3)F | 8-(qo +2) F |
ENV-Cl6-W'Sinl6J| .(qo+3)FJ=Fl6 | 0 | ||||
| CH6 | (qo+3)F | ||||||||||
| CH7 | (qo+3)F | ||||||||||
| '(qo+3)F |
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(c) Betrieb bei f > 1000Hz
Wenn die Fundamentalfrequenz f des Musiktonsignales größer
als 1000HZ ist, werden nur die Partialtonkomponenten H1 bis
H8 in der in Tabelle XVF dargestellten Weise berechnet. Unter diesen Bedingungen erzeugt folglich der Zeitimpulsgenerator
4OB verschiedene Steuersignale, wie in Fig. 25F dargestellt, zu einer vorgegebenen Zeitabfolge. In diesem
Fall wird der Wert qF des Partialtonphasenkennungssignals nqF, das zur Berechnung der ersten bis zur achten Partialtonkomponente
H1 bis H8 verwendet wird, in jedem Berechnungsrahmen
erhöht. Aus diesem Grund nimmt das Ladesignal LD1 zu Beginn des Berechnungsrahmens (einer Kanalzeit
des Berechnungskanals CHO) den Wert "1" an.
Unter der Bedingung £f > 1000Hz7, im ersten Berechnungsrahmen CF1 beispielsweise, wird der Amplitudenwert Fn
jeder Partialtonkomponente Hn, wie in der nachfolgenden Tabelle XXXVI dargestellt, berechnet.
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1. Berechnungsrahmen CF1
j3erechnungs-
kanal
Berechnete
'artialkomponente
Hn
'artialkomponente
Hn
Ausgang;
"iignal
"iignal
qF der
Akkumu-·
lationsschal
tung 50
Akkumu-·
lationsschal
tung 50
Steuersignale die" 1 "warden unter den
ron Zeitimjpulsgenerator
40B Ausgabesignalen
Inhalt der Schaltuna
Ausgangssignal 2ri-qF des
Schieberegisters 614
nqF
Ausgabesienale
2%F Ausgabe'der Multiplizier .^haltung120
Inhalt der Akkumulations schaltungen 131 bis
EFn(A)
EFn(B)
Σ Fn(C)
CHO
Hl
qpF
IDl ENl ÄC3
qoF
qoF (qo-l)F ENV-Cl-sin π;1
Fl
CHl
112
qoF
ENl ACO AC3
qoF
2 qoF (qo-l)F ENV -C2 · sin Il · 2 · qoFJ =*=F2
F1+F2
CS O C
CH2 H3
qpF
EMI ACO ÄC3
qoF
3 qoF (qo-l)F ENV-C3"sin
•Ff=F3
F1+F2+F3
O
O
CD
O
CD
CH3
H4
qoF
ENl ACO AC3
qoF
4 qoF (qo-l)F ENV- C4 · sin^ - 4· qoFJ =F4
qoFJ =
F1+F2+F3+ ; F4
CH4
H5
qoF
ENl ACO AC3
qoF
5 qoF (qo-l)F ENV-C5-sin [^.5·qdF?=F5
F1+F2+F3+ F4+F5 :
CH5
116
qpF
ENl ACO AC3
qoF
6 qoF (qo-l)F ENV- CG· si
-6· qoF)=F6
Fl+P2+F3r F4+F5+Ft>
CH6
H7
qoF
ENl ACO AC3
qoF
7 qoF (qo-l)F ENV-C7·
sin^. 7· qoFJ =F7
Fl+F-2+F3t ; F4+Fj**Gt
CH7
HO
qoF
ENl ACO AC3
qoF
3 qoF (qo-l)F EN\^'C8 'Sin^· 8-
• qoFj =F8
F1+F2+.F3+ F4+F{i+F(j+
F7+FÜ
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Bei dem in Fig. 22 dargestellten Ausführungsbeispiel
des Musiktonsignalgenerators werden höhere Partialtonkomponenten durch eine Bandsteuerung unter Verwendung
einer Hanning-Fensterfunktion erzeugt, während die das Musiktonsignal ergebenden Partialtonkomponenten bei
einer Frequenz berechnet werden, die dem Verhältnis der Frequenz der Partialtonkomponente Hn zur Berechnungsrftferenzfrequenz
fCA entspricht. Es ist somit möglich, ein sich aus einer Vielzahl von Partialtonkomponenten
zusammensetzendes Musiktonsignal mit geringem apparatemäßigem Aufwand zu erzeugen. Da des weiteren die Amplitude
der Partialtonkomponenten niederer Ordnung individuell gesteuert werden, kann leicht eine Fundamentalklangfarbe
gewählt werden, wobei zusätzlich infolge der Tatsache, daß eine Vielzahl von höheren Partialtonkomponenten
durch die Bandsteuerung erhalten werden, die Möglichkeit besteht, ein klangfarbenreiches Musiktonsignal
zu erzeugen.
Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel eine Hanning-Fensterfunktion
verwendet wird, ist es möglich, auch eine Hamming-Fensterfunktion oder eine Rechteck-Fensterfunktion
einzusetzen. Dieses Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, daß eine Wellenform, die durch Modifikation
einer Sinuswellenform einer Periode N mit einer Fensterfunktion erhalten wird, in einem Speicher gespeichert
wird, zu dem unter Verwendung eines Partialtonphasenkennungssignales 2 .qF (siehe Fig. 22) zugegriffen wird.
Statt der genannten Bauweise ist es auch möglich, eine Amplitudeninformation Cn mit einer Fensterfunktion zu
modulieren.
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Weitere Ausführungsform einer Baugruppe zur Erzeugung j
der Signale qF, nqF und 2mqF .
Fig. 28 zeigt eine andere Ausführungsform einer Baugruppe \
mit einer Akkumulationsschaltung 50 (Fig. 22), die Signale ,
qF, nqF und 2m. qF (m= 0,1,2,3) erzeug^ und mit einem i
Partialtonphasenkennungssignalgenerator 6OB. Die in Fig.28 ί
enthaltene Änderung besteht darin, daß die Signale qF, * i
nqF und 2 qF dadurch erhalten werden, daß die Frequenzzahl =
F einer Rechenoperation unterworfen wird. .
In diesem Fall wird ein Zeitsignal, usw. , das durch die .;
an den Signalen qF, nqF und 2m.qF ausgeführte Rechenoperation
erhalten wird, durch den Zeitimpulsgenerator 4OB abgegeben. Verschiedene von dem Zeitimpulsgenerator 40B ab- ;
gegebene Signale sind jedoch etwas modifiziert, für den j
Fall, daß das Verfahren zur Erzeugung dieser Signale qF, |
nqF und 2m.qF etwas geändert ist. Der sonst mit 40B |
bezeichnete Zeitimpulsgenerator ist bei dem Ausführungs- ■
beispiel der Fig. 28 mit 40B1 bezeichnet. Dieser Zeitimpuls- I
generator 40B1 erzeugt Signale EN5 bis EN5, ACO bis AC3,
Taktimpulse 0B und ein Berechnungszyklussignal SNC in der
gleichen Weise wie der Zeitimpulsgenerator 4OB im Ausführungsbeispiel der Fig. 22. Er erzeugt jedoch zusätzlich
anstelle der Signale SFT, SL, LD1 und LD2 Auswahlsignale
SLA und SLC, Ladesignale LDO bis LD3 und Schiebesignale
SFT, wie in Fig. 29A bis 29F dargestellt. In dem Zeitplan
der Fig. 29A bis 29F sind die Signale EN1 bis EN5 und die ;
Taktimpulse 0B und ein Berechnungszyklussignal SNC in der
gleichen Weise wie der Zeitimpulsgenerator 4OB im Ausführungsbeispiel der Fig. 22. Er erzeugt jedoch zusätzlich
anstelle der Signale SFT, SL, LD1 und LD2 Auswahlsignale
SLA und SLC, Ladesignale LDO bis LD3 und Schiebesignale
SFT, wie in Fig. 29A bis 29F dargestellt. In dem Zeitplan
der Fig. 29A bis 29F sind die Signale EN1 bis EN5 und die ;
Signale ACO bis AC3 nicht dargestellt. !
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 28 erzeugt, wie die
obenerwähnte Akkumulationsschaltung 50, ein A-Register 620
Akkumulationswerte qF (= 2 qF), während ein B-Register 621
ein Signal nqF wie die Akkumulationsschaltung 612 in Fig.26
erzeugt. Ein D-Register 622 hält ein Signal qF für die Zeit
eines Berechnungszyklus T fest. Dieses Signal wird durch
obenerwähnte Akkumulationsschaltung 50, ein A-Register 620
Akkumulationswerte qF (= 2 qF), während ein B-Register 621
ein Signal nqF wie die Akkumulationsschaltung 612 in Fig.26
erzeugt. Ein D-Register 622 hält ein Signal qF für die Zeit
eines Berechnungszyklus T fest. Dieses Signal wird durch
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das Α-Register 620 zu Beginn eines jeden Berechnungszyklus T erzeugt und wird dann durch das D-Register
622 in ein Signal qF1 umgesetzt. Es ist ein Schieberegister
623 vorgesehen, das das Ausgangssignal des A-Registers
620 um m Bits in Richtung auf höhere Wertigkeiten verschiebt und es als Signal 2m.qFo (m = 1, 2, 3) weitergibt.
Das Schieberegister entspricht somit dem Schieberegister 614 der Fig. 26. Ein C-Register 624 speichert
das Ausgangssignal 2m.qFo des Schieberegisters 623 zu
der Entstehungszeit des Ladesignals LD3, die durch den Zeitimpulsgenerator 40B1 gegeben ist. Das gespeicherte
Signal wird als Signal 2m.qF ausgegeben. Dieses C-Register
624 entspricht dem Register 616 in Fig. 26. Ferner ist eine Verzögerungsschaltung 625 vorgesehen, durch die das
Ladesignal LD3, das durch den Zeitimpulsgenerator 40B1 erzeugt wird, geringfügig verzögert wird und durch die
das verzögerte Ladesignal LD3' dem Schieberegister 623
als Ladesignal zugeführt wird. Die Verzögerungsschaltung
625 entspricht der Verzögerungsschaltung 613 der Fig. 26.
Eine Auswahlschaltung 626 leitet eines der Ausgangesignale
qF (2 qF),das vom A-Register 620 erzeugt wird, oder das
Ausgangssignal 2mqF des C-Registers 624 je nach Wert des
vom Zeitimpulsgenerator 40B1 erzeugten Auswahlsignales SLC
an die WF.SFM(1)71 bis WF.SFM(4)74-Speicher weiter. Die
Auswahlschaltung 626 entspricht der Auswahlschaltung 617 in Fig. 26.
Eine Schaltungsbaugruppe, die aus den Auswahlschaltungen 627 und 628 und einem Addierer 629 besteht, führt eine
Berechnungsoperation (qF + F) oder (nqF + qF') gemäß
dem Auswahlsignal SLA, das von dem Zeitimpulsgenerator 40B1 erzeugt wird, durch. Das Ergebnissignal dieser Berechnung
wird sowohl dem A-Register 620, als auch dem B-Register 621 zugeführt. In diesem Fall wird das Rechen-
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ergebnis in einem oder in beiden der Α-Register 620 und B-Register 621 unter Steuerung durch die Ladesignale LD1
und LD2 gespeichert.
Im einzelnen kann festgestellt werden, daß für den Fall, daß das Auswahlsignal SLA, das vom Zeitimpulsgenerator
40B1 erzeugt wird, den Wert "1" hat, die Auswahlschaltung
627 die Frequenzzahl F auswählt und ausgangsseitig zur
Verfügung stellt und die Auswahlschaltung 628 das Signal qF, das durch das A-Register ausgegeben wird, auswählt
und an ihrem Ausgang zur Verfügung stellt. Folglich erzeugt der Addierer 629 eine Summe (F + qF) oder (q + 1)F. Wenn
andererseits das Auswahlsignal SLC, das durch den Zeitimpulsgenerator 4OB' erzeugt wird, den Wert "0" hat, wählt
die Auswahlschaltung 627 das durch das D-Register 622 erzeugte Signal qF1 aus und stellt es ausgangsseitig zur
Verfügung. Dagegen wählt in diesem Fall die Auswahlschaltung 628 ein durch das B-Register 621 ausgegebene Signal
nqF aus und stellt es ausgangsseitig zur Verfügung. Infolgedessen erzeugt der Addierer 629 eine Summe (qF' + nqF)
oder (n + DqF. Durch geeignete Steuerung der Zeitabfolge bei der Erzeugung der Auswahlsignale SLA, des Ladesignals
LD1, das dem A-Register 620 zugeführt wird, und des Ladesignals LD2, das dem B-Register 621 zugeführt wird,
ist es möglich, ein Signal qF von dem A-Register 620 und das Signal nqF von dem B-Register 621 zu erhalten.
Das bedeutet, daß die Auswahlschaltungen 627 und 628, der Addierer 629 und das A-Register 620 zusammenwirken, um
eine Funktion zu erfüllen, die der Funktion der Akkumulationsschaltung 50 der Fig. 22 entspricht, und daß die
Auswahlschaltungen 627 und 628, der Addierer 629 und das B-Register 621 zusammenwirken, um eine Funktion zu erfüllen,
die der Funktion der Akkumulationsschaltung 612 in Fig.26 entspricht, so daß auf diese Weise eine Akkumurationsschaltung
eingespart werden kann.
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Das Signal qF, das in dem Zeitimpulsgenerator 40B1 verwendet
wird, um die Lage des Zeitbandes innerhalb der Periode des erzeugten Musiktonsignales festzulegen, wird
durch das A-Register 620 geliefert.
Nachstehend wird ein typisches Beispiel beschrieben für eine Betriebsweise, bei der die Fundamentalfrequenz f
des erzeugten Musiktonsignales kleiner als 500Hz ist und die Partialtonkomponenten Hn (H1 bis H8, H10, H12, H14, H16,
H24, H28 und H32) (Tabelle XVa) in einem Zeitband /θ 4» Τχ^·"2 Tjf ^·η einer Periode T des erzeugten Musiktonsignales
berechnet werden.
In diesem Fall werden Signale SLA, LD1, LDO, LD2, LD3, SLC und SFT durch den Taktimpulsgenerator 40B1 zu Zeit
punkten wie bei (k) bis (q) in Fig. 29A angedeutet, erzeugt.
So werden die Signale qF, nqF, 2mqFo, 2mqF und qF',wie
in Fig. 29A bei (f) bis (j) dargestellt, in einem Berechnungsrahmen CF4, der dem ersten Berechnungsrahmen CF1
vorangeht', erzeugt. Angenommen es gelte:
qF = (qo - 1)F
nqF = 8(qo - 4)F
2m.qFo = 2 (go - DP
2m.qF = 2(qo - 2)F
qF1 = (qo - 4)F
nqF = 8(qo - 4)F
2m.qFo = 2 (go - DP
2m.qF = 2(qo - 2)F
qF1 = (qo - 4)F
Zu dem Zeitpunkt, in dem zu dem Zwecke des Aufsummierens
die Inhalte der Register 620 und 621 der Berechnungsoperation des ersten Rahmens CF1 des neuen Berechnungszyklus
T übertragen werden, wird ein Auswahlsignal SLA vom Wert "1" £"(k) der Fig. 29aJ in einer Kanalzeit des letzten
Kanales des vierten Berechnungsrahmens CF4 erzeugt. Zur gleichen Zeit wird ein Ladesignal LD1 vom Wert "1" £(1) in
Fig. 29A"Tund ein Ladesignal LD2 [(1) in Fig. 29AJ durch
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den Taktimpulsgenerator 40B1 in der letzten Hälfte dieser
Berechnungszeit erzeugt. Dementsprechend erzeugt der Addierer 629 die Summe [f + (qo - 1)F = qoF.J . Diese Summe
wird dem A-Register 620 und dem B-Register 621 durch
die Ladesignale LD1 und LD2 zugeführt.
Folglich ändern sich die Inhalte des A-Registers 620 und j
des B-Registers 621 jeweils auf den Wert qoF, wie in \
Fig. 29A bei (f) und (g) dargestellt. :
Die Rechenschritte im ersten Berechnungsrahmen CF1 werden ausgehend von den oben angegebenen Zuständen gestartet.
Im ersten Berechnungsrahmen CF1 wird zum Zwecke der Speicherung des Inhalts qoF des A-Registers 620, der auf den
Wert qoF im D-Register 622 erhöht worden ist, ein Lade- ;
signal LDO vom Wert "1" £"siehe (m) der Fig. 29A_y durch
den Zeitimpulsgenerator 40B1 in der vorderen Hälfte der ^
Kanalzeit des Berechnungskanals CHO erzeugt, wobei der Inhalt qoF des D-Registers 622 so lange verriegelt wird, !
bis die Rechenoperation auf den nächsten Berechnungs2.yklus
T übertragen wird.
Während der Kanalzeit des Berechnungskanals CHO wird der Inhalt qoF des B-Registers 621,der auf qoF erhöht worden
ist, als Signal nqF ausgegeben. Des weiteren wird der Inhalt 2. (qo - 2)F des C-Registers 624 durch die Auswahlschaltung
626 als Signal 2 .qF abgegeben.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Signal 2 (qo-2)F, das von
der Auswahlschaltung 626 abgegeben wird den WF.SFM(I)1\ bis j
WF.SFM(4)74-Speichern (Fig. 22) zugeführt, um als Adressen- ;
signal zu wirken. Da jedoch in der Kanalzeit des Berechnungs- j
kanales CHO nur ein einziges Freigabesignal EN1 unter den \
Freigabesignalen EN1 bis EN5 den Wert "1" annimmt, wird
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_ IgQ —
ein Sinusamplitudenwert sin/.:£ . qoFjf entsprechend dem
Partialtonphasenkennungssignal 1.qoF, mit n=1, durch den Sinuswertetabellenspeicher 70 erzeugt.
In der vorderen Hälfte der Kanalzeit des Berechnungskanals CH1 wird das Ladesignal LD3 "1" mit der Folge, daß der Inhalt
2 . (qo - 1)F des Schieberegisters 623 im C-Register 624 gespeichert wird und etwas später der Inhalt qoF des
A-Registers 620 im Schieberegister 623 gespeichert wird. Folglich nimmt der Inhalt des C-Registers 624 den Wert
2.(qo-1)F an, wogegen der Wert des Schieberegisters 623 qoF (= 2 .qoF) wird. In dieser Kanalzeit des Berechnungskanales
CH1 ist das durch den Zeitimpulsgenerator 40B1
erzeugte Auswahlsignal SLC "0" geworden und da nur das Freigabesignal EN2 unter den Freigabesignalen EN1 bis EN5
den Wert "1" angenommen hat (Fig. 25A); erzeugt der WF SFM(I)71-Speicher einen Wellenformamplitudenwert
W.sinio/^. 2. (qo - 1)FJ entsprechend dem Partialtonphasenkennungssignal
2.(qo - 1)F. Mit anderen Worten, es wird der Wellenformamplitudenwert W. siniOLj/· 2. (qo - DFJ für
die zwanzigste Partialtonkomponente H20 erzeugt.
Als nächstes erzeugt der Zeitimpulsgenerator 40B1 im Zeitkanal
CH2 ein Auswahlsignal SLC vom Wert "1" und ein
Schiebesignal SFT £"(p) und (q) in Fig. 29A 7 / wobei die
0 Auswahlschaltung 626 das Ausgangssignal qoF(= 2 .qoF)
des A-Registers 620 als Partialtonphasenkennungssignal 2mqF
erzeugt. Der Inhalt qoF des Schieberegisters 623 wird von qoF auf 2.qoF geändert. In dieser Kanalzeit des Berechnungskanals CH2 erzeugt der WF.SFM(1)71-Speicher - da das Freigabesignal
EN2 noch den Wert "1" hat - einen Wellenformamplitudenwert
W. sin1o£-£ .qoFj,der dem Partialtonphasenkennungssignal
qoF entspricht. Der Wellenformamplitudenwert W.sinioHp .qoFJ für die zehnte Partialtonkomponente wird
somit berechnet.
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In einer Kanalzeit des Berechnungskanals CH3 wird das Auswahlsignal SLC "O" und das einzige Freigabesignal EN3
nimmt den Wert "1" an, so daß der WF SFM(2)72-Speicher
einen We 1 lenformampIitudenwert W.sin12/-| .2. (qo - 1) FJ entsprechend
dem Partialtonphasenkennungssignal 2.(qo - 1)F erzeugt. J3s wird folglich der Wellenformamplitudenwert
W.sin12A| .2.(qo - 1)Fj für die vierundzwanzigste Partialtonkomponente
H24 berechnet.
In einer Kanalzeit des Berechnungskanales CH4 wird ein Ladesignal LD2 vom Wert "1" durch den Zeitimpulsgenerator
40B1 ausgegeben. Da zu dieser Zeit das Auswahlsignal SLA
für die Auswahlschaltungen 627 und 628 auf dem Wert "0" ist, erzeugt der Addierer 629 ein Ausgangssignal tqF1 +
nqF = qoF + qoF = 2.qoFJ mit dem Ergebnis, daß der Inhalt des B-Registers 621 auf2goF erhöht wird. Da zur
gleichen Zeit nur das Freigabesignal EN1 den Wert "1" annimmt, erzeugt der Sinuswertetabellenspeicher 70 einen
SinusampIitudenwert sin£| .2.qoFJ entsprechend dem Partialtonphasenkennungssignal
2.qoF. Es wird folglich der Sinusamplitudenwert sinß*.2.qoFj für die zweite Partialtonkomponente
H2 berechnet.
Danach werden noch in den Berechnungskanälen CH5 bis CH7 Signale qF, nqF und 2 qF gebildet zur Erzeugung der vorgegebenen
Partialtonkomponenten (28, H12 und H32) , wie
in Tabelle XVa dargestellt.
Wie oben beschrieben, kann mit der Schaltung gemäß Fig.28
eine Akkumulationsschaltung im Vergleich mit der in Fig.22 dargestellten Schaltung eingespart werden, die die Signale
qF, nqF und 2mqF bildet.
In dem Fall, daß verschiedene Partialtonkomponenten in der in den Tabellen XV (b) bis (f) veranschaulichten Art
und Weise berechnet sind, werden die Auswahlsignale SLA,
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die Ladesignale LDO bis LD3 usw. durch den Zeitimpulsgenerator 40B1 nach den in Fig. 29B bis 29F dargestellten
Zeitplänen erzeugt, so daß sich die Beschreibung der Betriebsweise unter diesen Bedingungen erübrigt.
Weitere AusführungsVarianten eines Schaltungsteils zur
Erzeugung der Information ENV.Cn
Fig. 30 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schaltungsteiles mit einem Harmonik-Koeffizientengenerator 9OB zur
Erzeugung der Harmonik-Koeffizienten Cn, einem Hüllkurvenwellenformgenerator
100 und einer Multiplizierschaltung 110 (bezogen auf Fig. 22). Mit dieser modifizierten Ausführungsform
können Informationssignale ENV.Cn erzeugt
werden der Art, daß verschiedene Partialtonkomponenten mit unterschiedlichen Hüllkurvenwellenformen versehen werden.
Wie beispielsweise die Kurve A in Fig. 31 zeigt, ist es möglich, entsprechend der Ordnung jeweiliger Partialtonkomponenten
eine Dauertonähnliche Hüllkurvenwellenforminformation ENV.Cn oder eine perkussionstonähnliche
Hüllkurveninformation ENV.Cn, wie durch Kurve B gezeigt, zu erzeugen. Dieses Ergebnis kann durch sequentielle
Akkumulation eines Increment-(oder Decrement) Informationssignales Γη ^M Jerreicht werden. Die Akkumulation
erfolgt so lange, bis die Zeitinformation£t mit der
Zeitinformation CmJ übereinstimmt,(wobei M die Unterscheidung
der verschiedenen Segmente der entsprechenden Hüllkurvenwellenformen darstellt und£7fy der Ordnungszahl
aller Partialtonkomponenten gemeinsam ist). Das genannte Ergebnis wird gemäß dem Increment (oder Decrement) des
Informationssignales A. n^Mjdes Informationssignales ENV. Cn
erhalten, das den entsprechenden Partialtonkomponenten entsprechend der Klangfarbenwahl durch den Klangfarbenwähler
80 mitgeteilt wird. Das Ergebnis wird ferner gemäß der Zeitinformation £|m] erhalten, durch die die Zeitlänge eines
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Segmentes als Attack-Phase, eine erste Abfall·- oder Decayphase,eine ;
Sustain-Phase und eine zweite Abfallphase der Hüllkurve ,
definiert ist.
Die Hauptbestandteile dieses Schaltungsteiles sind ein '
Konstantspeicher 970, der die Incrementinformation ά η [h\J
und die ZeitinformationZfkJ speichert, eine Akkumulations schaltung
9 80, durch die die sequentielle Akkumulation des . ' Increments A η 0lj vorgenommen und der Akkumulationswert
ΣΔη /3lJals Amplitudenfestlegung ENV. Cn für entsprechende
Partialtonkomponenten erzeugt wird, und eine Steuereinheit
990 zur Erzeugung verschiedener Steuersignale, durch die die sequentielle Akkumulation des Informationsincrements
4 η £mJ entsprechend der Partialtonkomponente
synchron mit der Berechnungszeit der entsprechenden Par- ί tialtonkomponenten gesteuert wird. ;
Die Konstantspeichereinheit 970 in Fig. 30 besteht aus einem Δ-Speicher 9700 und einem JT-Speieher 9701. Der '<
Speicher 97OO enthält mehrere Speicherblöcke MBo entsprechend den Arten der Klangfarben, die durch den Klangfarbenwähler
80 (Fig. 22) gewählt werden können (in der folgenden Tabelle XXXVII dargestellt). Jeder Speicherblock
MBo bis MBn enthält Unterspeicherblöcke SMBo bis SMB3, die verschiedenen Hüllkurvensegmenten der Attackoder
Anstiegsphase, der ersten Abfallphase, der Halteoder Sustain-Phase und der zweiten Abfallphase entsprechen.
Entsprechende Unterspeicherblöcke SMBo bis SMB3 sind mit Speicheradressen "1" bis "128" entsprechend der Partialtonkomponente H1 bis H128, wie in Tabelle XXXVIII dargestellt, :
versehen. Bei jeder Speicheradresse ist ein Informationsincrement (oder Informationsdecrement)A η £mJ pro Zeiteinheit
gespeichert, das das Informationssignal ENV.Cn einer gegebenen Partialtonkomponente Hn betrifft. In diesem !
Fall ist durch das Symbol "M" jeweils ein Hüllkurvensegment,
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der Attack- oder Anstiegsphase, der ersten Abfallphase,
der Sustainphase und der zweiten Abfallphase gekennzeichnet. Durch M= 0 ist das Attacksegment, durch M = 1 das erste
Abfallsegment, durch M = 2 das Sustainsegment und durch
M = 3 das zweite Abfal!segment bezeichnet. Der Δ Speicher
9700 kennzeichnet einen unter den Speicherblöcken MBo bis MBn entsprechend der Klangfarbenwahl, wenn er mit einem
Klangfarbeninformationssignal TS vom Klangfarbenwähler als Grobadressensignal beaufschlagt wird. Wenn dagegen
ein Segmentkennungssignal M (Beschreibung unten), das ein Hüllkurvensegment präsentiert, als Adressensignal mittlerer
Ordnung dem Speicher 9700 zugeführt wird, wird dadurch einer der Unterspeicherblöcke SMBo bis SMB3 gekennzeichnet.
Wenn schließlich ein Ordnungssignal ADn (Beschreibung unten) synchron mit der Berechnungszeit einer jeden Partialtonkomponente
Hn als Feinordnungsadresse geliefert wird, wird eine Information Δη £^O erzeugt, die zur Bildung der Information
ENV.Cn verwendet wird, je nach Ordnungszahl η jeder Partialtonkomponente Hn.
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Tabelle XXXVII
| Speicherblocl· MB |
z. Klangfarbeninfor mation TS |
Unterspeicher block SMB |
Segment Kennungs- signal M |
| MBO | TSO | SMBO Attackphase |
M = 0 |
| MBl • • |
TSl | SMBl 1 - Decayphase |
M = I |
| MBn | SMB 2 · Sustainphase . |
M = 2 | |
| TSn | SMB 3 2. Decayphase |
M = 3 | |
| SMBO | M=O | ||
| SMBl | M = I | ||
| SMB 2 | M = 2 | ||
| SMB 3 | M = 3 | ||
| • m m • |
• • • ■ |
||
| SMBO | M=O | ||
| SMBl | M=I | ||
| SMB 2 | M = 2 | ||
| SMB 3 | M = 3 |
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- 175 -
Tabelle χχχνίΙΙ
| ünterspeicherblock SMB |
SMBO | •Speicheradresse | Speicherinhalt | Ordnungssignal ADn * |
| (Attackphase) | 1 | Δ1 [0] | ADl | |
| - | 2 | ^.2 [0] | AD2 | |
| ■ | * | |||
| 8 | Λ8 [0] | AD8 | ||
| SMBl (1. Decayphase) |
10 | ^.10 [0] | ADlO | |
| SMB 2 (Sustainphase) |
12 | -Δ12 [0] | ADl 2 | |
| 14 | -£14 [0] | AD14 | ||
| 16 | ^16 [0] | ADl 6 | ||
| SMB 3 (2. Decayphase) |
20 | 20 [0] | AD20 | |
| ; | * | • | ||
| 112 | 112 [0] | AD112 | ||
| 128 | 128 [0] | ADl 28 | ||
| 1 | 1 [1] | ADl | ||
| ■ | * * |
* | ||
| 128 | 128 [1] | AD128 | ||
| 1 | 1 [2] | ADl | ||
| ; | W m m |
* | ||
| 128 | 128 [2] | ADl 2 8 | ||
| 1 | 1 [3] | ADl | ||
| 2 | 2 [3] | AD2 | ||
| * * |
* | • | ||
| 112 | 112 [3] | ADl 12 | ||
| 128 | 128 [3] | AD128 |
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Ähnlich wie der Δ Speicher 9700 weist der T"-Speicher
9701 Speicherblöcke MBo bis MBn auf, die den Klangfarben, die durch den Klangfarbenwähler 80, wie in der folgenden
Tabelle XXXIX dargestellt, eingestellt sind, entsprechen. Jeder dieser Speicherblöcke MBo bis MBn hat Speicheradressen
ZÖJbis £"4j, die entsprechenden Hüllkurvensegmenten
zuzuordnen sind. Unter jeder Speicheradresse ist eine Zeitinformation ZT^mJ gespeichert, durch die die
Länge der Zeit des entsprechenden Hüllkurvensegmentes festgelegt ist. Wenn dem "C-Speicher 9701 ein Klangfarbeninformationssignal
TS durch den Klangfarbenwähler 80 als Grobordnungsadresse zugeführt wird, und wenn ihm als
Feinordnungsadressensignal ein Segmentkennungssxgnal m zugeleitet wird, wird ein ZeitinformationssignalZT/MJ
erzeugt, durch das die Länge der Zeit eines jeden Segmentes für die entsprechende Klangfarbe bestimmt wird.
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Tabelle XXXIX
| Speicherblock | Klangfarbenin formation |
Speicheradresse | Kennungssigna | Speicher inhalt |
| MBO | 0 | M=O | [0] | |
| TSO | 1 (1. Decay) | M = I | [1] | |
| MBl | 2 | M = 2 | [2] | |
| 3 (2. Decay) | M = 3 | [3] | ||
| TSl | 0 | M=O | [0] | |
| m m • |
• • • • |
1 | M = I | [1] |
| 2 | M = 2 | [2] | ||
| MBn | TSn | 3 | M = 3 | [3] |
| • * • |
• • • |
• • |
||
| 0 | M=O | [0] | ||
| 1 | M = I | [1] | ||
| 2 | M = 2 | [2] | ||
| 3 | M = 3 | [3] |
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Die Binärstelle (Bit) der höchsten Wertigkeit des \
Klangfarbeninformationssignales TS, das durch den Klang- ■
farbenwähler 80 erzeugt wird, nimmt den Wert "1" an,
wenn eine Information ENV.Cn mit einer
•Dauerton Hüllkurve (A in Fiy. 31) ge- :
kennzeichnet ist. Das Bit der höchsten Wertigkeit nimmt |
dagegen den Wert "0" an, wenn eine Information ENV.Cn !
mit einer Perkussionshüllkurve (B in Fig. 31) gekennzeichnet ist. Wenn die Information ENV Cn mit der Hüllkurvenwellenform
von der Art des Dauertones [
in Fig. A gekennzeichnet wird, ist es erforderlich, den Wert der IncrementinformationA η (2) eines Segmentes
des Sustainteiles auf £*CT] zu setzen, da es für ein ·
Segment des Sustainteiles erforderlich ist, den Sustain so lange zu halten, bis die Taste losgelassen wird.
Aus diesem Grund speichern die jeweiligen Adressen eines :
Unterspeicherblockes SMB2 eines Speicherblockes unter !
den Speicherblöcken MBo bis MBn des A -Speichers 9700
für die Hüllkurvenwellenform der Dauertöne t
eine Incrementinformation 4 n (2) vom Wert £oj(Das ;
höchstwertige Bit die: es Speicherblockes wird durch ,
das Klangfarbeninformationssignal TS von "1" gekennzeichnet) . Das Segmentkennungssignal M des Unterspeicherblockes
SMB2 wird durch den Wert [J2j entsprechend
dem Sustain gekennzeichnet.
Die Steuereinheit 990 enthält einen Steuerimpulsgenerator :
(CPG) 9900, der ein Ordnungssignal ADn zum Auslesen der ;
Informationen Aη £mJ entsprechend den Ordnungen der je- !
weiligen Partialtonkomponenten erzeugt. Die Informationen '.
werden aus dem ^ -Speicher 9700 ausgelesen. Der Steuer- \
impulsgenerator erzeugt des weiteren Signale S1 bis S3, ί
01 bis 03, SL2 bis SL4, um sequentiell die Information
für die jeweiligen Ordnungszalilen zu addieren. Die Steureinheit \
990 enthält des weiteren einen Zähler 9902, der die Zahl f
der Niederfrequenzimpulse 010 (Periode t) zählt, die
durch einen Niederfrequenzoszillator 9901 erzeugt werden,
Nippon Gakki Seizo K.K. 130061/0716 ί'
Japan ;
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um eine Information über die Zeitdauer 010 hervorzubringen,
die die Länge der jeweiligen Hüllkurvensegmente repräsentiert. Die Steuereinheit enthält des weiteren einen
Vergleicher 99O3, der die ZeitlängeninformationJlt mit
der Zeitinformation Xf^Qvergleicht. Die Zeitinformation
X Qy wird durch den Έ"-Speicher 9701 zu jedem Hüllkurvensegment
erzeugt. Der Vergleicher erzeugt ein Koinzidenzsignal EQ vom Wert "1", wenn beide Informationen
übereinstimmen. Des weiteren enthält die Schaltung einen Zähler 9907, der durch einen schmalen Tastenschalter-EIN
Impuls KONP zurückgesetzt wird. Der Impuls KONP wird in einem monostabilen Vibrator (MM) 9904 synchron mit
der Entstehung des Tastenschalter-EIN-Signal KON erzeugt,
das durch das. Anschlagen einer Taste hervorgerufen wird. Sodann zählt der Zähler die Zahl der Koinzidenzsignale
EQ, die von dem Vergleicher 9903 ausgegeben werden, um das vorgenannte Segmentkennungssignal M zu erzeugen. Die
Schaltung enthält des weiteren einen Decoder 9908, der feststellt, daß das Segmentkennungssignal M den Wert
C2J annimmt, wodurch der Sustainteil repräsentiert
wird. Schließlich enthält die Schaltung einen Decoder 9909, der feststellt, daß das Segmentkennungssignal M
den Wert [4j annimmt, wodurch die zweite Decay-Phase
repräsentiert wird.
Der Zähler 9902 wird zurückgesetzt, wenn (a) der Tastenschalter-EIN-Impuls
KONP, der von dem monostabilen Vibrator 9904 bei Beginn des Anschlages einer Taste ausgegeben
wird, (b) ein Tastenschalter-AUS-Impuls, der
durch den monostabilen Vibrator (MM) 9906 synchron mit dem durch das Loslassen der Taste bedingten Abklingen
des Tastenschalter-EIN-Signales erzeugt wird und (c) wenn
das Koinzidenzsignal EQ, das durch den Vergleicher 9903 dann abgegeben wird, wenn die Zeitlängeninformation ^ t
mit der Zeitinformation t X. /Mjübereinstimmt, über ein
ODER-Glied als Rücksetzsignale der Schaltung 9910 zuge-
Nippon Gäkki Seizo K.K. 130061/0716
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führt werden. In diesem Fall wird verhindert, daß der Zähler 9902 einen Niederfrequenzimpuls φΊΟ dem Zähler
9902 über ein UND-Glied 9912 zu führt. Dies erfolgt durch ein Ausgangssignal MAX ("O"-Signale) bei einem
NAND-Glied 9911, das feststellt, daß die Zählrate £t
des Zählers 9902 einen maximalen Wert erreicht hat, sofern keines der Signale KONP, KOFP und EQ als Rücksetzsignale
vorliegen, bevor die Zählung (Zeitlängeninformation 2Tt) des Zählers 9902 den Maximalwert erreicht hat
(alle Bits gleich "1"). Dementsprechend wird der Zähler 9902 in einem Stadium gestoppt, das den Maximalwert
zeigt.
Die Zählung (Segmentkennungssignal M) des Zählers 9907 schreitet fort, wenn (a) ein Increment-Signal vom Wert
"1" über ein UND-Glied 9915 und ein ODER-Glied 9916 angelegt wird und wenn der Vergleicher 9903 ein Koinzidenzsignal
EQ erzeugt, es sei denn die unten genannten Bedingungen (c) und (d) lägen vor,wenn in einem Zustand,
in dem das höchstwertige Bit des Klangfarbeninformationssignals TS Jen Wert "1" annimmt und der Tastenschalter-AUS-Impuls
KOFP dem Zähler über ein UND-Glied 9917 und das ODER-Glied 9916 als Increment-Signal INC zugeführt
wird.
Bedingung (c).
Unter dieser Bedingung, daß das höchstwertige Bit des Klangfarbeninformationssignals TS den Wert "1" hat,
erzeugt der Decoder 9908 ein Nachweissignal DM2 (d.h. das Segmentkennungssignal M hat den Wert £2j ) und ein
NAND-Glied 9913 erzeugt ein Signal Z vom Wert "θ". Das bedeutet mit anderen Worten, daß die Erzeugung der Information
ENV CN der Hüllkurvenwellenform für Dauertöne gekennzeichnet ist und daß
Nippon Gakki Seizo K.K. Ja pa n
u.Z., P.t !72/6-8,EK l3006l/071e -!8,-
das vorliegende Ilüllkurvensegment der Sustain-Bereich
ist.
Bedingung (d).
Unter dieser Bedingung erzeugt der Decoder 9909 ein Nachweissignal
DM4 (das Segmentkennungssignal hat den Wert /Xj) und ein Inverter 9914 erzeugt ein Aus gangs signal
DM4 vom Wert '11D". Das bedeutet, daß die Erzeugung der Information
ENV Cn alle Hüllkurvensegmente bis zu der zweiten Decay-Phase abgeschlossen ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird das UND-Glied 9915 gesperrt, so daß das durch den Vergleicher 9903 erzeugte Koinzidenz-Signal
EQ nicht dem Zähler 9907 zugeführt wird.
Wenn aus diesem Grunde der Klangfarbenwähler 80 die Erzeugung einer Hüllkurvenwellenform von der Art des
kontinuierlichen Tones anzeigt, werden die Zähler 9902 und 99O7 beispielsweise durch Anlegen eines Tastenschalter-
EIN-Signales KON zurückgestellt. Folglich wird die Zeitlängeninformation Zt, die durch den Zähler 9902
ausgegeben wird, zu "0", wonach der Zähler 9902 die Zahl der Niederfrequenzimpulse 010 zu zählen beginnt,
um ein sequentiell anwachsendes Zeitlängensignal 2£ t
zu erzeugen. Das von dem Zähler 9907 ausgegebene Segmentkennungssignal M wird ebenfalls zu "0", wobei eine Zeitinformation
T- £cTj für eine Attack- oder Anstiegsphase,
entsprechend der Klangfarbenwahl TS, von dem X-Speicher 9701 ausgelesen wird. Diese Zeitinformation 7* (PJ für
die Attack-Phase wird mit der Zeitlängeninformation £"t ,
die vom Zähler 9902 ausgegeben wird, durch den Vergleicher 9903 verglichen. Wenn Σ t =Γ/oj / erzeugt der Vergleicher
9903 ein Koinzidenz-Signal EQ. Dann wird der Zähler 9902 durch dieses itoinziden?Signal EQ zurückgesetzt,
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während zur selben Zeit die Zählung im Zähler 9907 fortschreitet, mit dem Ergebnis, daß das Segmentkennungssignal
M den Wert "1" annimmt. Dementsprechend erzeugt der Zähler 9902 wieder das Zeitlängensignal ,£ t, das sequentiell
von null ausgehend anwächst. Andererseits erzeugt der Έ -Speicher 9701 eine Zeitinformationt! /~ij
für die erste Decay- oder Abklingphase, der ein Segmentkennungssignal M vom Wert "1" zugeordnet ist. Wenn St
gleich L fij nach Ablauf einer Zeit, die der Zeitinformation
"£ £*ij entspricht, geworden ist, erzeugt der Vergleicher
9903 von neuem ein Koinzidenz-Signal EQ, um den Zähler 9902 zurückzusetzen. Gleichzeitig wird der Inhalt
des Zählers 9907 weiter gezählt, so daß das Segment- ' kennungssignal M £"2_J wird. Dann wird eine Zeitinformation
I £2 J für den Sustain vom -Speicher 9701 ausgelesen.
Diese Zeitinformation t [2.J wird mit einer Zeitlängeninformation
Σ t durch den Vergleicher 9903 ver-
glichen, wobei die Zeitlängeninformation von dem Zähler '
9902 ausgegeben wird. :
Wenn die Zeit Σ t gleich ££2J nach Ablaufen einer Zeit
wird, die der Informationszeit X[7\j entspricht, erzeugt
der Vergleicher 9903 ein Koinzidenz-Signal EQ. Dieses Koinzidenz-Signal EQ wird nicht dem Zähler 9907 zugeführt,
wenn eine Sustain-Phase mit einer Segmentkennungszahl M gleich "2" vorliegt, sondern wird nur dem Zähler
9902 als Rücksetzsignal zugeführt, da das Ausgangssignal Z des NAND-Gliedes 9913 den Wert "0" hat. Der Zähler 9907
hält somit das Segmentkennangssignal M vom Wert Γ 2J an
und gibt es unverändert weiter. Andererseits beginnt der Zähler 9902 erneut die Zahl der Niederfrequenzpulse 010, !
ausgehend vom Rücksetzstadium, zu zählen. Wenn danach [
ein Tastenschalter-AUS-Impuls KOFP durch die monostabile '·
Kippschaltung 9906 infolge des Loslassens der Tasten erzeugt wird, wird der Inhalt des Zählers 9907 durch den
Tastenschalter-AUS-Impuls KOFP erhöht, so daß die Seg-Nippon
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inentkennungszahl M den Wert "3" annimmt. Durch den
Tastenschalter-AUS-Impuls KOFP wird auch der Zähler 9902 ■
zurückgestellt.
Wenn die Segmentkennungszahl M auf den Wert £~3j erhöht !
wird, erzeugt die Speicherschaltung 9701 eine Zeitinfor- ;
mation"i [ij für die zweite Decay-Phase. Diese Zeitinfor- ■
mation % £3j wird mit der Zeitlängeninf ormation £.t
durch den Vergleicher 9903 verglichen. Nach Ablaufen einer
der Zeitinformation I [3]entsprechenden Zeit wird £. t j
gleich Γ £3j. Sodann erzeugt der Vergleicher 9903 ein :
Koinzidenz-Signal EQ, das die Segmentkennungszahl M auf j
L4J erhöht und den Zähler 9902 zurückstellt. Der Zähler ;
9902 stoppt in einem Stadium, in dem seine Zählung<
t \
den Maximalwert zeigt. Dieser wird solange beibehalten,
bis der Zähler mit einem Tastenschalter-EIN-Impuls KONP i
beaufschlagt wird, der eine neu angeschlagene Taste mel- !
det. Der Zähler 9907 stoppt ebenfalls in einem Stadium, ;
in dem seine Zählung M den Wert "4" hat und hält diesen
Wert bei, bis ein Tastenschalter-EIN-Impuls KONP, der !
die nächste angeschlagene Taste meldet, ihm zugeführt ',
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht,
können die Schaltkomponenten der Steuereinheit 990
mit Ausnahme des Steuerimpulsgenerators 9900 als "Stoppuhr" betrachtet werden, durch die die Zeitlängen der j entsprechenden Segmente gemäß den Zeitinformationen
I/Öj bis rf3jbestimmt wird.
können die Schaltkomponenten der Steuereinheit 990
mit Ausnahme des Steuerimpulsgenerators 9900 als "Stoppuhr" betrachtet werden, durch die die Zeitlängen der j entsprechenden Segmente gemäß den Zeitinformationen
I/Öj bis rf3jbestimmt wird.
Der Steuerimpulsgenerator 9900 erzeugt ein Ordnungssignal ADn, durch das Informationen άη L Mj für jede
Partialtonkomponente Hn ausgelesen werden, die in den ■
Partialtonkomponente Hn ausgelesen werden, die in den ■
jeweiligen Berechnungskanälen CHO bis CH7 berechnet wird. Die Auslesung der Informationen erfolgt aus dem
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Δ-Speicher 9700. Der Steuerimpulsgenerator 9900 erzeugt
auch Signale S1 bis S3 und SL2 bis SL4, die zur sequentiellen Akkumulation der Informationen Δ η ikjder entsprechenden Ordnungen der Partialtonkomponenten erforderlich
sind. Ferner erzeugt der Steuerimpulsgenerator 9900 Akkumulationskennungssignale 01, 02 und 03. Da in diesem Fall
die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales
und die Ordnungen der in einem Zeitband in einer Periode
auch Signale S1 bis S3 und SL2 bis SL4, die zur sequentiellen Akkumulation der Informationen Δ η ikjder entsprechenden Ordnungen der Partialtonkomponenten erforderlich
sind. Ferner erzeugt der Steuerimpulsgenerator 9900 Akkumulationskennungssignale 01, 02 und 03. Da in diesem Fall
die Fundamentalfrequenz f des erzeugten Musiktonsignales
und die Ordnungen der in einem Zeitband in einer Periode
des Musiktonsignales zu berechnenden Partialtonkomponenten
ι nicht gleich sind, wird der Steuerimpulsgenerator 9000, |
wie der Zeitimpulsgenerator 4OB der oben beschriebenen Ausführungsform,
mit einem Taktimpuls 0A beaufschlagt, der j in Fig. 22 dargestellt ist. Ferner wird der Steuerim- j
pulsgenerator 9000 mit einem Berechnungszyklussignal SNC, ! einer Frequenzzahl F und einem Akkumulationswert qF beaufschlagt.
Dieser Generator ist unter den selben Überlegungen wie der Zeitimpulsgenerator 4OB konzipiert.
Die Fig. 32A bis 32F zeigen Zeitpläne für verschiedene
Signale, die von dem Steuerimpulsgenerator 9900 ausgegeben werden, wenn die jeweiligen Partialtonkomponenten
in der in Tabelle XV (a) bis (f) veranschaulichten Art I
Signale, die von dem Steuerimpulsgenerator 9900 ausgegeben werden, wenn die jeweiligen Partialtonkomponenten
in der in Tabelle XV (a) bis (f) veranschaulichten Art I
und Weise berechnet werden. \
Die in Fig. 30 gezeigte Akkumulationseinheit 98O umfaßt j
einen Addierer 9800, einen Verteiler 98Ο1, Auswahl- ·
! schaltungen 9802 bis 9804, Schieberegister 9805 bis
9809 und Auswahlschaltungen 9810 bis 9812. ;
Die Schieberegister 9805 bis 9809 speichern den Akkumulationswert ZA η Liyijder Increment-Informationen4 η L MJ
der Ordnungen jeweiliger Partialtonkomponenten. Das
Schieberegister 9805 unter diesen Schieberegistern
speichert den Akkumulationswert ΣΔη £"M[](mit η = 1 bis 8)
der Ordnungen jeweiliger Partialtonkomponenten. Das
Schieberegister 9805 unter diesen Schieberegistern
speichert den Akkumulationswert ΣΔη £"M[](mit η = 1 bis 8)
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für eine Partialtonkomponente Hn (mit η =- 1 bis 8) ,
deren Abtastfrequenzverhältnis ßn den Wert 1/4 hat.
Das bedeutet die, Berechnungsperiode ist* 4/fCA = 1/10
kHz, wozu ein achtstufiges Schieberegister 9805, das durch das Akkumulationskennungssignal 01 gesteuert wird,
verwendet wird. Das Schieberegister 9806 speichert einen Akkumulationswert2*An D&J (mit η = 10, 12, 14, 16) einer
Partialtonkomponente Hn (n = 10, 12, 14 und 16) für ein
Abtastfrequenzverhältnis ßn von 1/2, das bedeutet, daß für die Abtastfrequenz gilt: 2/fCA = 1/20 kHz. Hierzu
wird ein vierstufiges Schieberegister 9806, das durch das Akkumulationskennungssignal φ2 gesteuert wird,
verwendet.
Die Schieberegister 9807 bis 9809 speichern Akkumulationswerte ZAn Γμ] (wobei gilt: η = 20, 24, 28, 32 und
40, 48, 56, 64 und 80, 96, 112, 128) für die Partialtonkomponenten
Hn (wobei gilt: η = 20, 24, 28, 32 und 40, 48, 56, 64 und 80, 96, 112, 128), die jeweils
ein Abtastfrequenzverhältnis ßn vom Wert "1" haben. Dabei gilt für die Berechnungsfrequenz: 1/fCA = 1/40 kHz.
Unter diesen Schieberegistern speichert das Schieberegister 9807 einen AkkumulationswertJE A η £mJ,wobei die
Ordnungszahlnummern 20, 24, 28 und 32 sind. Das Schieberegister
9808 speichert einen AkkumulationswertΤΔη £mJ,
wobei die Ordnungszahlnummern η·40, 48, 56 und 64 sind. Das Schieberegister 9809 speichert einen Akkumulationswert -Σ-dη JTmJf, wobei die Ordnungszahlnummern η = 80,
96, 112 und 128 sind. Jedes dieser Schieberegister 9807 bis 9809 enthält ein vierstufiges Schieberegister, das
durch das Akkumulationskennungssignal φ3 gesteuert wird.
Der Verteiler 9801 verteilt die Ausgangssignale des Addierers 9800 auf die Ausgangsanschlüße 0 bis 4, entsprechend
dem Wert jTqJ bis £4J des Auswahlsignals S1.
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Die Auswahlschaltungen 9802 bis 9804 und 9810 bis 9812 wählen Eingangsanschlüsse, die durch die selben
Zahlen wie derlnhalt der Auswahlsignale SL2 bis SL4, S2,
S1 und S3 gekennzeichnet sind, aus.
Die Akkumulation der Increment-Information Δ η CmJ wird
durch geeignete Erzeugung der Auswahlsignale S1, SL2 bis SL4 und der Akkumulationskennungssignale φ bis φ3 durch
eine Schaltung, die die Schieberegister 9805 bis 9809, den Addierer 9800, den Verteiler 9801 und die Auswahlschaltungen
9802 bis 9805 umfaßt, durchgeführt.
Der Akkumulationsvorgang der Werte A η £M J wird im folgenden
beschrieben.
Die Akkumulation der Increment-Informationen Δ η
für die verschiedenen Ordnungen wird sequentiell auf Zeitteilbasis durchgeführt. Im Prinzip werden ^akkumulierte
Werte Σ An Cmj , die in entsprechenden Schieberegistern
9805 bis 9811 gespeichert sind, einem Eingangsanschluß B des Addierers 9800 zugeführt. Increment-Informationen
Λ η TmJ der selben Ordnung wie die akkumulierten
Werte Έ,Δη LMJ[ werden aus dem Δ -Speicher 97OO
ausgelesen und sodann einem Eingangsanschluß A des Addierers 9800 zugeführt. Danach werden beide Eingangssignale addiert, um den Akkumulationswert Σ Δη /Tmj zu
erhalten, der sich sequentiell verändert. Ein neuer Akkumulationswert Cian. Γμ3 + J\ η fMjfj, der vom Addierer 9800
ausgegeben wird, wird den ursprünglichen Schieberegistern 9805 bis 9809 über einen Verteiler 9801 zugeführt und
dort gespeichert, bis die nächste Akkumulationszeit erreicht ist (teilweise erfolgt die Zuführung über die Auswahlschaltungen
9802 bis 9804).
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Insgesamt gibt es vierundzwanzig Arten von Increment-Informationen/4n
flO für die Berechnung der Partialtonkomponente
H1 bis H8, H1O, H12, H14, H16, H20, H24, H28,
H32, H4O, H48, H56, H64, H8O, H96, H112 und H128. Um
für die jeweiligen Ordnungen Informationssignale ENV.Cn für die jeweiligen Kurvensegmente unter Verwendung der
vierundzwanzig Arten von Increment-Inforrnationen jö η /"mJ
zu bilden, wird die Akkumulationsoperation der Informationssignale
4 η Γ Mj durchgeführt. Wenn auf der anderen
Seite verschiedene Partialtonkomponenten zu verschiedenen
Perioden in Abhängigkeit vom Wert des Abtastfrequenzverhältnisses
berechnet werden, ist es erforderlich, die Akkumulationswerte 5 ^ η £mJ, die in verschiedenen Schieberegistern
9805 bis 9809 gespeichert sind, parallel zu der oben beschriebenen Akkumulationsoperation und synchron
zu den zu den verschiedenen Partialtonkomponenten gehörenden Berechnungszeiten auszulesen.
Es ist erforderlich, die Ausleseoperation der Schieberegister 9805
bis 9809 zur Akkumulation der Informationssignale Δ η [kj und die
synchron mit den Berechnungszeiten der jeweiligen Partialtonkomponenten erfolgende Ausleseoperation parallel durchzuführen.
Folglich werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Akkumulationsperioden
für das Informationssignal 4 η £Mjf
so gewählt, daß sie die gleiche Periode 1/fCA = 1/40 kHz ^ wie der Berechnungszyklus T aufweisen. Die vierundzwanzig
verschiedenen Arten von Akkumulationsoperationen für die Informationssignale werden zweiunddreißig Berechnungskanalzeiten
in einem Berechnungszyklus T zugeordnet, wie dies aus der nachstehenden Tabelle XXXX hervorgeht,
so daß die Schieberegister 9805 bis 9809 effektiv ausgelesen werden können (Schiebeoperation). Die
Akkumulationsoperation für die Informationssignale Δ η /CM J
für die jeweiligen Ordnungen werden zu den Berechnungszeiten
der jeweiligen Partialtonkomponenten durchgeführt.
Nippen Gakki Seizo K.K. 130Uß1/fi71ß -188-
U.Z.: Pat 172/6-81EK -uuoi/u/io
Tabelle XXXX
| Berechnungs- rahme η CFl |
( ^l | [M]) | Berechnung rahmen CF2 |
Δ 3 | s- | Berechnungs- rahmen CF3 |
[M]) | 'Berechnungfc- rahrien CF4 |
14. | — | [M]) | |
| CHO | 1 . | ( Δ20 | [M]) | 3. ( | A40 | [M]) | 5. ( ^5 | [M]) | 7 . { ^7 | 8. ( A8 | ||
| CHI | 20. | ( AlO | [M]) | 40. ( | 2,14 | [M]) | 80. ( ^80 | [M]) | — | — | [M]) | |
| CH2 | 10. | ( A24 | [M]) | 14. | Δ48 | [M]) | 10. | [M]) | -16. (^16 | |||
| CH3 | 24. | ( Λ 2 | [M]) | 48. ( | Λ 4 | [M]) | ( Λ 96 96. |
[M]) | — | [M]) | ||
| CH4 | 2. | (Δ 28 | [M]) | 4. ( | ^56 | [M]) | ( ^G 6. |
[M]) | ||||
| CH5 | 28. | ( Λ12 | [M]) | 56. | -Δ16 | [M]) | (Δ 112 112. |
[M]) | [M]) | |||
| CH6 | 12. | ( Λ32 | [M]) | 16. { | i 64 | [M]) | ( Δ 12 12. |
[M]) | ||||
| CH7 | 32. | 64. (' | [M]) | 128. ί ^128 |
Bei der Akkumulation der Informationssignale Δ η [ΊίJ
repräsentiert das Ordnungssignal ADn für den 4-Speicher 9700 die in Tabelle XXXX dargestellte Ordnung während
der Kanalzeiten entsprechender Berechnungskanäle.
Bei der Bildung der Akkumulationswerte L·/^ η LlQ
der Increment-Informationen A η tMJder Ordnungen 1 bis
8 wird der Inhalt des Auswahlsignales S1 während der
Kanalzeiten vorgegebener Berechnungskanäle (CHO bis CH7) des ersten bis zum vierten Berechnungsrahmens
CF1 bis CF4 auf Null gesetzt. Das Akkumulationskennungssignal
01 erhält den Wert "1", während die Inhalte der Ordnungssignale ADn für den 4 -Speicher 9700 in Übereinstimmung
mit den Ordnungszahlen gebracht werden. Sodann werden die Inhalte verschiedener Stufen des
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Schieberegisters 9805 um eine Stufe verschoben, so daß der AkkumulationswertZ4n £*M^»der in der letzten Stufe
gespeichert worden ist, dem Eingang des Addierers 9800 über den Eingangsanschluß 0 und den Ausgangsanschluß
der Auswahlschaltung 9811 zugeführt wird, um zu der Increment-Information4 η £mJ der selben Ordnung, die
vom & -Speicher 9700 zu dieser Zeit ausgelesen wird, hinzugefügt zu werden. Die Ergebnissumme/£4 n /^Jf +
4n ChJj wird dem Schieberegister 9805 über die Eingangsund
Ausgangsanschlüsse des Verteilers 9801 zugeführt und in der ersten Stufe des Schieberegisters 9805 als
neuer Akkumulationswert if^n TmJ gespeichert.
Zur Bildung der Akkumulationswerte Σ.Λ n Γμ3 der Increment-Information
^n /"mJ* für die Ordnungen 10, 12, 14 und 16
wird der Inhalt des Auswahlsignals S1 auf den Wert £ 1 j
während der Kanalzeiten vorgegebener Kanäle CHO bis CH7, wie in Tabelle XXXX veranschaulicht, gesetzt.
Das Akkumulationskennungssignal φ2 erhält den Wert "1". Zur gleichen Zeit werden die Inhalte der Ordnungssignale
ADn in Übereinstimmung mit den gegebenen Ordnungszahlen gebracht. Dann wird, wie oben beschrieben, ein
neuer AkkumulationswertΣΔ η £mJ für eine gegebene Ordnung
mit Hilfe eines Schaltkreises berechnet, der das Schieberegister 9806, die Auswahlschaltung 9811, den Addierer
9800, den Verteiler 9801 und das Schieberegister 9806 enthält.
Wenn, wie in der oben beschriebenen Art und Weise, die
Akkumulationswerte ?4η £"MJ der Increment-Informationen
4 η £"mJ für die Ordnungen 20, 24, 28, 32 oder 40, 48, 56,
64 oder 80, 96, 112 und 128 in den Kanalzeiten vorgegebener Berechnungskanäle CHO bis CH7, wie in Tabelle XXXX
veranschaulicht, gebildet werden, wird der Inhalt des Auswahlsignals S1 jeweils zu ClJ, tl^J oder C4j gesetzt.
Das bedeutet, daß zu den Akkumulationszeiten für η = 20,
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u.Z.: Pat 172/6-81EK - 190 -
24, 28 und 32, das Auswahlsignal den Wert £ 2J , zu
Akkumulationszeiten für η s 40, 48, 56 und 64 den Wert £3 J und zu Akkumulationszeiten für η = 80, 96, 112 und
128 den Wert tXJ annimmt. Des weiteren wird das Akkumulationskennungssignal
03 auf "1" gesetzt, während die Inhalte der Ordnungssignale ADn in Übereinstimmung mit
den gegebenen Ordnungszahlen gebracht werden.
In diesem Fall ist die Schaltung so aufgebaut, daß gleichzeitig die Inhalte der Schieberegister 9807 bis
9809 durch das Akkumulationskennungssignal φ3 verschoben
werden. Zur Bildung der Akkumulationswerte £ A η CmJ
der Incrementinformationen Δ η /*mJ der Ordnungen 20, 24,
28 und 32, beispielsweise, wird der Inhalt des Schieberegisters 9807 (d.h. die AkkumulationswerteiLj η £"M]Jfür
η = 20, 24, 28 und 32) zusammen mit dem Inhalt des Schieberegisters 9808 (d.h. den Akkumulationswerten
^An DlJf für η = 40, 48, 56 und 64) und der Inhalt des
Schieberegisters 9809 (d.h. die Akkuraulationswerte Σ ^n TmJ für η = 80, 96, 112 und 128) gleichzeitig ausgelesen,
wobei die Inhalte der Schieberegister 9 808 und 9809 gelöscht werden. Dies trifft auch zu für den
Fall der AkkumulationswerteZΔη C^Q für η = 40, 48,
56 und 64 oder η = 80, 96, 112 oder 128. Um solche Störungen zu vermeiden, sind Auswahlschaltungen 9802 bis
9804 an den Eingangszeiten der Schieberegister 9807 bis 9 809 jeweils vorgesehen, durch die unnötige Inhalte
der Schieberegister 9807 bis 9809 zurückgehalten werden. Beispielsweise während der Bildung der Akkumulationswerte
5"^n £mJ der Increment-Information4 η CmJ für η = 20,
24, 28 und 32 werden beide Auswahlsignale SL3 und SL4 für die Auswahlschaltungen 9803 und 9804 auf "0" gesetzt,
um die Ausgangssignale der Schieberegister 9808 und 9809 durch die Auswahlschaltungen 9803 und 9804 zirkulieren
und speichern zu lassen. Selbstverständlich wird das Auswahlsignal SL2 für die Auswahlschaltung 9802
zu diesem Zeitpunkt auf "1" gesetzt.
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Japan ι / υ / ι &
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Die Akkumulationswerte Z^n LMJ für verschiedene Partialtonkomponenten,
die in der oben beschriebenen Art und Weise gebildet werden, werden synchron zu den Berechnungszeiten
der jeweiligen Partialtonkomponenten von
den Auswahlschaltungen 9810 und 9812 ausgegeben und durch
die Auswahlsignale S2 und S3 ausgewählt. Sie werden als Infornationssignale
ENV.Cn weitergegeben, die dazu verwendet werden können, die Amplituden der Hüllkurvenwellenforrn,
die sich für die jeweiligen Partialtonkomponenten unterscheiden, festzulegen.
Die Betriebsweise der Akkumulationseinheit 980 während der Kanalzeiten der jeweiligen Berechnungskanäle CHO
bis CH 7 kann leicht anhand des Zeitplanes der Fig. 32A bis 32F verstanden werden.Obwohl die oben beschriebenen
Ausfuhrungsformen sich auf ein monophones Musikinstrument
bezogen haben, bei dem die Zahl der zu einem Zeitpunkt erzeugten Töne gleich Eins ist, bestehen keine
Probleme, ein polyphones Musikinstrument zu erzeugen, bei dem Mittel vorgesehen sind, durch die die Tonerzeugung
einer Vielzahl von angeschlagenen Tasten zugeordnet wird.
Wie oben beschrieben, umfaßt das Verfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales gemäß der Erfindung die folgenden
Schritte: Vorausgehendes Festlegen der Abtastfrequenzen, die das Abtasttheorem in bezug auf die jeweiligen zu
berechnenden Partialtonkomponenten erfüllen, Wahl einer Abtastfrequenz mit der höchsten Frequenz unter den verschiedenen
Abtastfrequenzen als Berechnungsreferenzfrequenz,
Bestimmungen der Verhältnisse verschiedener Abtastfrequenzen für die jeweiligen Partialtonkomponenten
zu der Berechnungsreferenzfrequenz, Berechnung der jeweiligen Partialtonkomponenten, die das Verhältnis "Eins"
aufweisen, durch einen Berechnungskanal zu einer Periode, die der Berechnungsreferenzfrequenz entspricht, Zusammen-
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fassen einer Vielzahl von Partialtonkomponenten zu einem Satz, derart, daß die Summe der Verhältniswerte
der Partialtonkomponenten die im einzelnen jeweils kleiner Eins sind, nicht den Wert Eins übersteigt, und Berechnung
der Partialtonkomponenten des Satzes in einem Berechnungskanal, auf Zeitteilbasis in Perioden, die den
jeweiligen Abtastfrequenzen entsprechen.
Demgemäß kann die wirksame Ausnutzung der Berechnungskanäle verbessert werden, so daß es möglich ist, ein
Musiktonsignal mit einer Vielzahl von Partialtonkomponenten zu erzeugen, deren Anzahl größer als die Zahl
der Berechnungskanäle ist. Auf diese Weise kann die Größe des Instrumentes erheblich verkleinert werden.
Insbesondere in dem Fall, in dem die Abtastfrequenzen
für entsprechende Partialtonkomponenten für jedes Frequenzband einer Oktaveinheit bestimmt werden, wird
die Steuerung für die Berechnung der jeweiligen Partialtonkomponenten einfach.
Darüber hinaus wird es möglich in dem Falle, in dem eine durch eine Fensterfunktion modulierte Sinus funktion
zur Berechnung von Partialtonkomponenten höherer Ordnung verwendet wird, eine große Anzahl von Partialtonkomponenten
mit einer extrem kleinen Zahl von Berechnungskanälen zu berechnen, wodurch ein klangfarbenreicher
Musikton erzeugt wird.
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Japan
u.Z.: Pat 172/6-81EK - 193 -
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Claims (14)
- PatentansprücheVerfahren zur Erzeugung eines Musiktonsignales, dadurch gekennzeichnet ,a) daß eine Vielzahl von Partialtonkomponenten eines einem zu erzeugenden Ton entsprechenden Musiktonsignales mit einer Vielzahl von Kanälen berechnet wird und das Musiktonsignal durch Zusammensetzen der Partialtonkomponenten erzeugt wird,b) daß Abtastfrequenzen bestimmt werden, die das Abtasttheorem für die jeweiligen Partialtonkomponenten erfüllen,c) daß die höchste Frequenz unter den Abtastfrequenzen als Berechnungsreferenzfrequenz gewählt wird,d) daß die Verhältniswerte der Verhältnisse der zuvor bestimmten Abtastfrequenzen zu der Berechnungsreferenzfrequenz ermittelt werden,e) daß eine Partialtonkomponente, deren Verhältniswert Eins ist, mit einem Kanal zu einer Periode berechnet wird, die der Berechnungsreferenzfrequenz entspricht,f) daß aus der Vielzahl einige der Partialtonkomponenten, deren Verhältniswert kleiner als Eins ist, zu einem Satz zusammengefaßt werden derart, daß die Summe ihrer Verhältniswerte den Wert Eins nicht übersteigt,Nippon Gakki Seizo K.K.Japanu.Z. : Pat 172/6-8 1£K130061/0718g) und daß die Partialtonkomponenten dieses Satzes mit einem anderen Berechnungskanal auf Zeitteilbasis zu einer Periode berechnet werden, die den jeweiligen Abtastfrequenzen entspricht.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenzen für die Vielzahl der Partialtonkomponenten für jedes Frequenzband eines vorbestimmten Partialtones bestimmt werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenzen für die Vielzahl der Partialtonkomponenten für jedes Partialtonfrequenzband einer Oktaveinheit bestimmt werden.
- 4. j Vorrichtung zur Erzeugung eines Musiktonsigna-SLäs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Vielzahl von Kanälen (Arbeitszeiten CHO bis CH10) zur Gewinnung einer Vielzahl von Partialtonkomponenten unterschiedlicher Frequenzen ertsprechend einem zu erzeugenden Musikton und mit Mitteln zum Zusammensetzen der Partialtonkomponenten zur Erzeugung des Musiktones, gekennzeichnet durcha) Mittel zum Bestimmen von das Abtasttheorem für die jeweiligen Partialtonkomponenten erfüllenden Abtastfrequenzen,b) Mittel (40, 40B) zur Erzeugung eines Berechnungsreferenzsignales, das eine der höchsten Abtastfrequenz entsprechende Frequenz aufweist undc) Mittel (40, 40B) zur Ermittlung der Verhältniswerte der Abtastfrequenzen für die Partialtonkomponenten zu der Frequenz des Berechnungsreferenzsignals, wobeiNippon Gakki Seizo K.K. _Japan 130061/0716 - 3 -u.Z.: Pat 172/6-81EKd) mindestens einer der Berechnungskanäle (Arbeitszeiten CHO bis CH10) eine Partialtonkomponente mit einem Verhältniswert Eins in einer Periode des Berechnungsreferenzsignales berechnet, während die restlichen Berechnungskanäle eine Vielzahl von Partialtonkomponenten, von denen jede einen Verhältniswert kleiner Eins aufweist, zu einem Satz kombinieren, wobei die Summe dieser Verhältniswerte den Wert Eins nicht übersteigt, und der Satz der Partialtonkomponenten unter Zeitteilbetrieb während einer Periode berechnet wird, die dem (jeweiligen) Verhältniswert entspricht.
- 5. ) Elektronisches Musikinstrument mit einer mehrere sten aufweisenden Tastatur, gekennzeichnet durcheinen Partialtonkomponentengenerator (Fig. 8;, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70; Fig. 22; 10, 20, 3OB, 4OB, 50, 6OB, 70, 71 bis 74; Fig. 11: 50, 61, 62 bis 69, 7OA bis 70K) zur Erzeugung einer Vielzahl von Partialtonkomponenten, deren Frequenzen einer angeschlagenen Taste entsprechen, wobei die Partialtonkomponenten in mindestens zwei Gruppen gemäß den Frequenzen der Partialtonkomponenten unterteilbar sind und jeweils in den Gruppen entsprechenden Wiederholzyklen erzeugbar sind und durch einen Misiktongenerator (Fig. 5 und--2 : 131-133, 134-136, 137-139, 11-146, 147-149, 150, 152; Fig.11*140) zur Erzeugung eines Musiktones gemäß den Partioltonkanponenten.
- 6. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialtonkomponentengenerator einen Adressensignalgenerator (Fig. 5: 10, 20, 30, 40, 50, 60; Fig. 22: 10, 20, 3OB, 4OB, 50, 6OB; Fig. 11: 5O7 61, 62 bis 69) zur Erzeugung von den Partialtonkomponenten entsprechenden Adressensignalen umfaßt, wobei der Wert des Adressensignales mit einer Geschwindigkeit fortschreitet, die der angeschlagenenNippon Gakki Seizo K. K.Japan - 4 -u.Z.: Pat 172/6-81EK Λ«ΑΛΑ130061/0716Taste entspricht, daß der Partialtonkomponentengenerator Speichennittel umfaßt (Fig. 5: 70; Fig. 22: 70, 71 bis 74; Fig. 11: 7OA bis 7OK) zur Speicherung einer Wellenform in Form einer Vielzahl von Abtastwerten, und daß die Speichermittel mit dem Ausgang des Adressensignalgenerators verbunden sind und bei Empfang der Adressensignale die Partialtonkomponente erzeugen, deren Form durch die gespeicherte Wellenform bestimmt ist und die durch die gespeicherten Wellenformabtastwerte repräsentiert werden.
- 7. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Adressensignalgenerator (Fig. 5: 10, 20, 30, 40, 50, 60) die Adressensignale jeweils auf Zeitteilbasis in den Wiederholzyklen gemäß den Gruppen der Partialtonkomponenten erzeugt, daß die Speichernd.ttel (Fig. 5: 70) die Partialtonkomponenten auf Zeitteilbasis erzeugen, und daß der Musiktongenerator des weiteren eine Akkumulationsschaltung (Fig. 5:131 bis 133) zur gruppenweisen Aufsummierung der Partialtonkomponente aufweist, die die Akkumulationswerte für diese Gruppe ausgibt, wobei der Musikton gemäß den Akkumulationssignalen erzeugt wird.
- 8. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialtonkomponentengenerator einen Adressensignalgenerator (Fig. 22: 10, 20, 3OB, 4OB, 50, 6OB; Fig. 11: 50, 61, 62 bis 69) zur Erzeugung von den Partialtonkomponenten entsprechenden Adressensignalen umfaßt, wobei der Wert des Adressensignales mit einer Geschwindigkeit fortschreitet, die der angeschlagenen Taste entspricht, daß der Partialtonkomponentengenerator Speichermittel (Fig. 22: 70, 71 bis 74; Fig. 11: 7OA bis 70K) umfaßt zur Speicherung einer Vielzahl von Wellenformen, jeweils in Form einer Vielzahl von Abtastwerten, und daß die SpeichermittelNippon Gakki Seizo 130061/0716 Japan u.Z.: Pat 172/6-81EKmit dem Ausgang des Adressensignalgenerators verbunden sind und bei Empfang der Adressensignale die Partialtonkomponenten erzeugen, deren Form durch die gespeicherte Wellenform bestimmt ist und die durch die gespeicherten Wellenformabtastwerte repräsentiert werden.
- 9. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Adressensignalgenerator (Fig. 11: 50, 61, 62 bis 69) mindestens zwei der Adressensignale parallel erzeugt und daß die Speichermittel mindestens zwei Partialtonkomponenten erzeugen gemäß den parallel erzeugten Adressensignalen.
- 10. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherte Wellenform eine Sinuswellenform ist.
- 11. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialtonkomponentengenerator folgendes umfaßt:Speichermittel (Fig. 5: 70; Fig. 22: 70; Fig. 11: 7OA bis 70H) zur Speicherung einer Partialtonkomponente,Mittel (Fig. 5: 10, 20, 30, 40, 50, 60; Fig. 22: 10, 20, 3OB, 4OB, 50, 6OB;, Fig. 11: 50, 61, 62 bis 69) zum Auslesen der Partialtonkomponente aus den Speichermitteln zu den Wiederholzyklen, um die Partialtonkomponenten auf Zeitteilbasis zu speichern, und daß der Musiktongenerator eine Akkumulationsschaltung (Fig.5: bis 133, 134 bis 136; Fig. 22: 131 bis 133, 134 bis 136; Fig. 11: 140) zum gruppenweisen Aufsummieren der gespeicherten Partialtonkomponenten und Mittel (Fig. 5:137 bis 139, 144 bis 146, 147 bis 149, 150, 152; Fig.11: 140) zur Bildung des Musiktonsignales auf der Basis der Ausgangssignale der Akkumulationsschaltung aufweist.Nippon Gakki Seizo K.K. - 6 -u.Z.: Pat 172/6-81EK 130061/0716
- 12. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Partialtonkomponentengenerator einen Adressensignalgenerator (Fig. 22: 10, 20, 3OB, 4OB, 50, 60B) zur Erzeugung von den Partialtonkomponenten entsprechenden Adressensignalen umfaßt, wobei der Wert jedes Adressensignals mit einer Geschwindigkeit fortschreitet, die der angeschlagenen Taste entspricht, daß der Partialtonkomponentengenerator Speichermittel (Fig. 22: 71 bis 74) zur Speicherung einer mit einer Fensterfunktion modulierten Sinuswellenform in Form einer Vielzahl von Abtastwerten umfaßt, und daß die Speichermittel mit dem Ausgang des Adressensignalgenerators verbunden sind und bei Empfang der Adressensignale die Partialtonkomponente . erzeugen, die zu einer der Gruppen gehört und deren Form durch die gespeicherte, mit einer Fensterfunktion modulierte Sinuswellenform bestimmt ist und die durch die gespeicherten Abtastwerte repräsentiert wird.
- 13. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Frequenz der Partialtonkomponente als Funktion der Zeit, ausgehend vom Startpunkt der Wellenform ändert, daß der Startpunkt der Wellenform mit einem vorbestimmten Phasenpunkt der Fundamentalperiode des zu erzeugenden Musiktonsignales synchronisiert ist, und daß die Wellenform innerhalb einer Fundamentalperiode des Musiktones beendet ist.
- 14. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Wellenformen eine durch eine Fensterfunktion modulierte Sinuswellenform enthält.Nippon Gakki Seizo K.K.130061/0716Japan _ _u.Z.: Pat 172/6-81EK
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