DE2148074C3 - Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert mit der Zeit in ihrer Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen Musikinstruments - Google Patents
Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert mit der Zeit in ihrer Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen MusikinstrumentsInfo
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/02—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
- G10H1/04—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation
- G10H1/043—Continuous modulation
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert mit der Zeit in ihrer
Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen Musikinstruments, das mit mindestens einem Tongenerator
versehen ist, dessen Ausgangssignale Eingängen von Frequenzumsetzern zugeleitet werden, an deren
Ausgängen je ein anderer Ton zur Verfügung steht.
Aus der US-PS 32 67 199 ist eine derartige Vorrichtung
bekannt, mit der das Ausgangssignal einer elektronischen Orgel in der Frequenz zu dem
Ultraschallbereich verschoben und dann wieder zu dem ursprünglichen Frequenzbereich mittels desselben
Hilfsos/.illators zurückgeschoben wird, wobei das Signal dieses Hilfsoszillators vor dem Zurückschieben zunächst
durch ein Filter geschickt wird, das die Phase als Funktion eines Signals ändert. Dieses Signal kann ein
Rauschsignal oder ein Signal niedriger Frequenz sein, wie es für ein Vibrato üblich ist Es ist einleuchtend, daß
eine derartige Vorrichtung verhältnismäßig verwickelt und somit verhältnismäßig kostspielig ist.
Außerdem ist aus der US-PS 32 63 019 eine Vorrichtung bekannt, bei der das Ausgangssignal einer
Orgel in Phase moduliert und einem Filter zugeführt wird, das die Phase des Signals als Funktiorr der
ίο Frequenz derart verschiebt, daß die Phasenverschiebung
etwas weniger als proportional mit der Frequenz zunimmt Demzufolge wird eine große und ständig
variierende Phasenverschiebung übereinstimmend mit einer ständig variierenden Frequenzmodulation oder
is Vibrato erhalten. Auch diese Vorrichtung ist verwickelt
und aufwendig.
Ils ist Aufgabe der Erfindung, eine einfachere und
weniger aufwendige Schaltung anzugeber, zum Erhalten eines unkorrelliert mit der Zeit in der Frequenz
variierenden Vibratosignals.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine Torschaltung vorgesehen
ist, die mindestens zwei Eingänge aufweist, deren jeder jeweils mit einem Ausgang eines der Frequenzumsetzer
verbunden ist, wobei die Ausgangssignalfrequenzen der Frequenzumsetzer, deren Ausgänge jeweils mit den
Eingängen derselben Torschaltung verbunden sind, ein Intervall innerhalb einer Oktav bilden und wobei jeder
Tongenerator einen Frequenzsteuereingang aufweist und der Frequenzsteuereingang jedes Tongenerators
jeweils über einen Frequenzteiler mit dem Ausgang einer der Torschaltungen verbunden ist.
Jeweils am Ausgang des letzten Frequenzteilers tritt dann ein Signal auf, das aus Impulsen sich stets
ändernder Breite besteht, die in stets verschiedenen Abständen voneinander liegen, derart, daß die mittlere
Impulsdauer gleich der Hälfte der mittleren Periode ist. Die Kombination der der Torschaltung zugeführten
Signale wird derart gewählt, daß die mittlere Periode
jeweils des Signals am Ausgang des letzten Frequenzteilers der Periode der gewöhnlich für das Vibrato
verwendeten Signale entspricht.
Wenn nach der Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung hinter jedem letzten Frequenzteiler
ein Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz gleich dem 1-bis 4fachen des Reziprokwertes der mittleren Periode
des Signals am Ausgang des letzten Frequenzteilers angebracht wird, tritt am Ausgang dieses Filters ein
Niederfrequenzsignal auf, das den Charakter eines Rauschsignals aufweist, d. h. daß seine Frequenz
unkorreliert mit der Zeit, also statistisch variiert. Wird dieses Signal einem Steuereingang eines Generators
zugeführt, so kann erreicht werden, daß die Frequenz dieses Generators statistisch um ihren Mittelwert
herum schwankt, wodurch der Ton dieses Generators den Charakter eines Blasinstruments, wie einer Flöte,
einer Orgelpfeife usw., erhält.
Es ist einleuchtend, daß eine derartige Vorrichtung einfach ist, weil die erforderlichen Signale den ohnehin
im Instrument benötigten Oszillatoren entnommen werden lönnen.
Unter dem Steuereingang eines Tongenerators ist ein Eingang zu verstehen, an dem ein sich in der Größe
änderndes Signal eine Frequenzänderung des Tongene-
b5 rators bewirkt. Ein solcher Eingang schließt z. B. auch
denjenigen Teil des Speisekreises ein, dessen Ausgangsspannung die Generatoren speist, wobei die Ausgangsspannung
mittels des Signals der Torschaltung verän-
dert werden kann und damit ein Einfluß auf die die Frequenz der Generatoren ausübbar ist
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g, 1 eine Schaltungsanordnung mit vier Torschaltungen
und
Fig.2 eine Schaltungsanordnung mit einer einzigen
Torschaltung.
In F i g. 1 sind die zwölf Tongeneratoren Gi... Gn mit
je einer Kette von Zweiteilern D\... Dn verbunden. In
jeder Kette von Zweiteilei η wird die Frequenz der Töne des Generators jeweils durch einen Faktor 2 geteilt, so
daß an den Ausgängen dieser Teilerketten die Töne der niedrigeren Oktaven verfügbar sind. Es sind vier
Torschaltungen Pi ... P4 mit je drei Eingängen
vorgesehen, die mit jeweils einem Ausgang einer Teilerkette D\ ... Dn verbunden sind, wobei die
Verbindung gegebenenfalls über einen Impulsformer l\ ... In hergestellt wird, wenn die Signale am Ausgang
eines Tei'fers nicht genügend irnpulsförmig sind. In
diesem Falle sind diese Teilerketten Di ... D\z derart
gewählt, daß die Töne an den betreffenden Ausgängen dieser Teilerketten D1... Dn untereinander dissonierende
Intervalle von einer kleinen Sekunde bilden, so daß die Torschaltung P\ mit den Teilerketten D\, Di und Di
verbunden ist, die Torschaltung P2 mit den Teilerketten
Da, Di und Du usw.
Die Ausgänge der Torschal tungen P\... P* sind mit je
einer zweiten Teilerkette Bi... B* verbunden, die aus je
mindestens einem Zweiteiler bestehen, wodurch an den Ausgängen dieser Teilerketten Bi... B^ eine impulsförmige
Spannung auftritt, deren mittlere Periode der Periode eines gewöhnlich für ein Vibrato verwendeten
Signals entspricht. Der Ausgang jeder Teilerkette Bi...
Bt führt zu einem Tiefpaß Fi ... F4 mit einer
Grenzfrequenz gleich dem 1- bis 4fachen des Reziprokwertes der mittleren Periode des Signals an den
Ausgängen der erwähnten Teilerketten Sj... B4.
Ohne Anwendung dieses Tiefpasses würde die Frequenz der Generatoren infolge des impulsförmigen
Signals an den Ausgängen der Teilerketten R\ ... S4
aperiodisch von der Mindestfrequenz zu der Höchstfrequenz rücken, während bei Einsatz eines Tiefpasses die
Frequenzänderung infolge des integrierenden Charakters des Tiefpasses Fi ... F4 einen gleichmäßigeren
Verlauf hat
Das Signal an den Ausgängen der Filter Fi... F<\ wird
einem Steuereingang jeweils dreier Generatoren Gx, G2
und G3... G)0, G|, und G|2 zugeführt, wodurch sich die
Frequenz dieser Generatoren nicht korrelativ mit der Zeit ändert.
Die Ausgänge der Tiefpässe Fi... F4 müssen nicht mit
den zugehörigen Generatoren Gi, Giund Gj... G10, Gn
und Gn verbunden sein, sondern können auch mit drei
beliebigen anderen Generatoren verbunden werden. Es kann auch eine andere Anzahl von Torschaltungen mit
je mindestens zwei Eingängen verwendet werden, vorausgesetzt daß jeder Generator mit einem Ausgang
eines Filters verbunden ist.
F i g. 2 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung, in
der nur eine einzige Torschaltung P mit 12 Eingängen verwendet wird, wobei jeder Eingang mit einem der
Ausgänge einer der 12 Teilerketten Di ...Dn verbunden ist. Der Ausgang der Torschaltung P Γ.ϊηη wieder zu
einer Tcilcrkcttc 8, deren Ausgang mit einem Tiefpaß F
verbunden ist. Der Ausgang des Tiefpasses Fist mit dem Steuereingang jedes der zwölf Generatoren Gi ... G12
verbunden.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird ein besonders günstiges Ergebnis erzielt, wenn die Frequenzen der der
Torschaltung zugeführten Signale zwischen 1000 und 2000 Hz liegen und die Teilerstufen Bi ... B4 diese
Frequenzen nochmals z. B. durch einen Faktor 16 teilen.
Die Grenzf'.equenz der Tiefpässe Fi ... F4 ist hier
etwa gleich 15 Hz gewählt.
Es versteht sich, daß bei den Tasteninstrumenten, die mit nur einem Generator versehen sind, der mit jeder
Taste auf eine andere Frequenz abstimmbar ist (wie dies bei Melodieinstrumenten der Fall sein kann), oder aus
dessen Signal alle anderen Signale innerhalb der Oktave abgeleitet werden, der Ausgang des Tiefpasses F mit
dem Steuereingang dieses einzigen Generators verSunden werden muß.
Die Anzahl der Torschaltung zugeführter Signale, der Frequenzbereich, aus dem diese Signale stammen, und
der Divisor der Frequenzteilern in der Teilerkette am Ausgang der Torschaltung bestimmen zusammen die
mittlere Periode, die Streuung und die Wiederholung des Vibratosignals.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Erzeugen von sich unkorrelliert
mit der Zeit in ihrer Frequenz ändernden Tonsignalen eines elektronischen Musikinstruments,
das mit mindestens einem Tongenerator versehen ist, dessen Ausgangssignale Eingängen von Frequenzumsetzern
zugeleitet werden, an deren Ausgängen je ein anderer Ton zur Verfugung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Torschaltung (P\, Pi... P4) vorgesehen ist, die
mindestens zwei Eingänge aufweist, deren jeder jeweils mit einem Ausgang eines der Frequenzumsetzer
(Du D2 ... Du) verbunden ist, wobei die
Ausgangssignalfrequenzen der Frequenzumsetzer (Du D2 ... Dn), deren Ausgänge jeweils mit den
Eingängen derselben Torschaltung (P\, P2 ... Pa)
verbunden sind, ein Intervall innerhalb einer Oktav bilden und wobei jeder Tongenerator (Gu C2... Gn)
einen Freqsoizsteuereingang aufweist und der
Frequenzsteuereingang jedes Tongenerators (G-,, G2
■ ■ ■ Gn) jeweils über einen Frequenzteiler (Bi, B2...
Ba) mit dem Ausgang einer der Torschaltungen
verbunden ist
2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall, das die Ausgangssignalfrequenzen
der Frequenzumsetzer (Dx, D2 ... Dn)
bilden, deren Ausgänge mit den Eingängen derselben Torschaltung (Pu P2 ... Pa) verbunden sind,
dissonant ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgängen der
Frequenzumsetzer (D\, D2... C12) und den Eingängen
der Torschaltungen (P1, P, ... Pa) je ein
Impulsformer vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzsteuereingang
jedes Tongenerators (G\, G2 ... G12) mit
dem Ausgang des Frequenzteilers (Bi, B2 ... ß4)
jeweils über einen Tiefpaß (Fi, F2... F4) verbunden
ist und die Grenzfrequenz des Tiefpasses (F\, F2...
F4) das I- bis 4fache des Reziprokwertes der mittleren Periode des dem Tiefpaß (F1, F2 ... F4)
zugeleiteten Signals beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereingänge
sämtlicher Tongeneratoren (d, G2... Gn) mit dem
Ausgang eines einzigen Frequenzteilers (B) verbunden sind.
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