DE2535786A1

DE2535786A1 - Tastenschaltersystem

Info

Publication number: DE2535786A1
Application number: DE19752535786
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Okumura; Toshio Takeda; Norio Tomisawa; Yasuji Uchiayma
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1974-08-12
Filing date: 1975-08-11
Publication date: 1976-03-04
Also published as: JPS5120816A; NL7509584A; GB1484804A; US4033221A; JPS5615519B2; DE2535786C3; DE2535786B2

Description

VON KREISLER SCHONWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

IIIPPON GAKKI SEIZO KABUSHIKI KAISHA

JO-I, Nakazawa-cho Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken, Japan

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler f 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

5KG(LNi 8. August 1975

DEICHMANNHAUS AM HAUPTIAHNHOf

Tastenschaltersystem

Die Erfindung betrifft ein Tastenschaltersystem zur sehr schnellen Abtastung geschlossener (oder offener) Tastenschalter bzw. -kontakte und zur Erzeugung entsprechender Tastendaten, zur Umsetzung der Tastendaten in entsprechende Tastenschlüssel bzw. Kodes und zur wirksamen Speicherung der Tastenkodes in zeitunterteilten Kanälen (time-shared Channels) eines Tastenkodespeichers.

Wenn eine EIN-(oder AUS-)Information von Tastenschaltern in einem Gerät, das eine große Anzahl von Tastenschaltern enthält, wie beispielsweise die Tastatur eines elektronischen Musikinstruments, auf einen gewünschten Stromkreis übertragen werden soll, ist eine komplizierte Verdrahtung erforderlich, und es ist daher unwirtschaftlich, wenn diese Schalter durch besondere Verb in dungs leitungen mit dem Stromkreis verbunden werden. Ein solches Verfahren ist auch unvorteilhaft, weil es nicht bei einem Halbleiter-IC verwendet werden kann, bei dem die Zahl der Anschlußstifte begrenzt ist, so daß ein

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Gerät, bei dem dieses Verfahren angewandt wird, groß und unhandlich wird.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, hat die Anmelderin in ihrer Patentanmeldung P 23 62 0 37.3-51 ein System vorgeschlagen» bei dem alle Schalter in einem bestimmten Zeittakt abgetastet werden und ein Impuls in einem dem eingeschalteten Schalter entsprechenden Zeitspalt erzeugt wird. Bei diesem System ist in vorteilhafter Weise eine große Anzahl von Verbindungs leit ungen vermieden, die die Tastenschalter bzw. -kontakte mit einem Stromkreis verbinden, auf den die Signale der Tastenkontakte übertragen werden sollen. Bei diesem System tritt jedoch das Problem auf, daß eine feste Zeitspanne erforderlich ist, um alle Tastenschalter abzutasten, was zur Folge hat, daß eine unerwünschte Zeitverzögerung zwischen dem öffnen oder Schließen der Schalter und der Erfassung dieses öffnens und Schließens der Schalter eintritt. Darüber hinaus gibt bei diesem System die feste Abtastzeit Anlaß zu Zeitverlusten, wenn die Anzahl der eingeschalteten Schalter verhältnismäßig klein ist. Wenn beispielsweise.das Abtasten eines Schalters 12 /is erfordert, ist die für die Abtastung aller Tastenschalter eines elektronischen Musikinstruments mit 256 Tastenschaltern erforderliche Gesamtzeit 12 μ& χ 256 = 3 ms. Wenn ein bestimmter Tastenschalter unmittelbar nach seiner Abtastung geschlossen wird, tritt eine Verzögerung von etwa 3 ms ein, bevor der Einschaltzustand des Tastenkontaktes bei der nachfolgenden Abtastung erfaßt wird. Wenn ferner nur ein Schalter geschlossen ist, ist bei einem Abtastzyklus eine Zeit von etwa 3 ms verloren»

Ein weiterer Gesichtspunkt,der beim Bau eines elektronischen Musikinstruments in Betracht zu ziehen ist, ist eine Anord-

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nung für die gleichzeitige Wiedergabe einer Vielzahl von Tönen. Für die gleichzeitige Wiedergabe einer Vielzahl von Tönen müssen Tonwiedergabekanäle, die zahlenmäßig der maximalen Zahl der gleichzeitig wiederzugebenden Töne entsprechen, vorgesehen sein, und die Wiedergabe eines Tones, der durch eine niedergedrückte Taste bes'timmt ist, muß einem dieser Kanäle übertragen werden. Verschiedene Vorschläge sind in der Vergangenheit für Schaltungsanordnungen für die übertragung der Signale auf einen geeigneten Kanal gemacht worden. Nach einem Vorschlag der Anmelderin wird der Schließ-(oder Offen-)Zustand eines Tastenschalters durch das Auftreten (oder Ausbleiben) eines Impulses in einem besonderen Zeitspalt erfaßt, und jeder einzelne Tastenschalter besitzt seinen eigenen Zeitspalt. Um demgemäß die Information einer gedrückten Taste in einem bestimmten, zugeteilten Kanal eines Speichers zu speichern, ist es erforderlich, einen Zeitspalt, in dem ein der gedrückten Taste entsprechender Impuls ansteht, durch eine von einem bestimmten Bezugszeitpunkt aus gemessene Zeit zu ersetzen und vom Speicher eine Information speichern zu lassen, die diese vom Bezugszeitpunkt aus gemessene Zeit repräsentiert. Die Zeitspalte beispielsweise werden nacheinander durch einen Zähler zum Zählen von Zeit vom Bezugszeitpunkt an gezählt, und das Zählergebnis wird in einem Speicher gespeichert. Ein Tastenübertragungs- bzw. Zuordnungsvorgang wird demgemäß bei einem Zeitspalt, in dem kein Impuls ansteht, nicht durchgeführt. Die Tastatur eines elektronischen Musikinstruments hat im allgemeinen eine große Anzahl von Tasten, von denen nur eine geringe Zahl von Tasten gleichzeitig gedrückt wird. Die Zahl von Zeitspalten, in denen kein Impuls ansteht, ist mit anderen Worten viel größer als diejenige von Zeitspalten, in denen ein Impuls ansteht. Demgemäß

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ist in der feat, di,e für den TastenzuordnungsVorgang zur Verfügung gestellte Zeit nur ein kleiner Teil der gesamten Abtastzeit» während der Rest der Äbtastzeit ohne irgend einen TastenäüordnungsVorgang verloren ist. Nur ein geringer Zeitteil ist> anders ausgedrückt, auf Grund dieses verlorenen Zeittei-Jes für den wirklichen TastenzuordnungsVorgang zugeteilt, wodurch Schwierigkeiten beim Schaltungsentwurf auftreten, da keine ausreichende Zeit zur Verfügung steht.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Tastenschaltersystems, das der Einschaltstellung eines oder mehrerer Tastenschalter entsprechende Tastendaten ohne Zeitverlust liefert, indem die gesamte Abtast zeit, die für die Erfassung des Zustandes aller Tastenschalter nach Maßgabe des Zustandes der Tastenschalter, die eingeschaltet sind, veränderlich eingestellt wird. Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines Tastenschaltersystems, bei dem die Tastendaten in einen entsprechenden Tastenkode umgesetzt und der umgesetzte Tastenkode entsprechend dem Inhalt bzw. Wert des Tastenkodes einem von einer Vielzahl vpn zeitunterteilten bzw. zeitgestaffelten Kanälen eines Speichers eingegeben wird.

Die Erfindungsoll anhand der Zeichnung näher erläutert werden, und zwar zeigt:

Fig. 1 ein Block-Diagramm eines bevorzugten Aus führung^ eispie Is eines Tastehdaten-Generators, der bei dem er'firidungsgemäßen Täs tens chaltersys tem verwendet

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Fig; I §ift Sfef^MäUf^ÖÜgfäm« eines Äusführuh£sbeispi§l§ fli⁵ elRg ®ast§n1^Mli§rmiri* nach Fig₄ 1,

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Fig. 3(a) bis 3(q) Zeitdiagramme, die die Beziehung zwischen den Signalen, die in den verschiedenen Teilen des in Fig. 2, k und 5 dargestellten Tastendatengenerators auftreten, darstellen,

Fig. ¹J ein Stromlauf-Diagramm eines Ausführungsbeispiels für einen Blockspeicher 3 und einen Blockauslesesatz 4 gemäß Fig. 1,

Fig. 5 ein Stromlauf-Diagramm eines Ausführungsbeispiels für ein Schieberegister 5» einer Anfragehalte-"schaltung (sample hold circuit) 6 und einer Torschaltung 7,

Fig. 6 ein Block-Diagramm für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines in dem erfindungsgemäßen Tastenschaltersystem verwendeten Kanalverarbeiters (channel processor),

Fig. 7 und 8 weitere Zeitdiagramme, die die Beziehungen zwischen den Signalen erkennen lassen, die an bestimmten Teilen gemäß Fig. 1 auftreten.

Gemäß Fig. 1 sind N (eine Vielzahl) Abtastleitungen X_n und M (ebenfalls eine Vielzahl) Ausgangsleitungen Y^ über Tastenschalter bzw. -kontakte in einer Tastenschaltermatrix 1 miteinander verbunden. Die Maximalzahl von Tastenschaltern, die in der Tastenschaltermatrix 1 angeordnet sind, beträgt N χ Μ. Jeder Tastenschalter wird durch eine der Tasten der Tastatur gesteuert. Jede der Ausgangs leitungen Y„ entspricht einem besonderen Block und N Tastenschalter, die an einer Ausgangsleitung angeordnet sind, gehören zu dem gleichen Block. Dem-

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gemäß sind alle Schalter durch die Aus gangs leitungen Y^ in M Blöcke unterteilt, von denen jeder Block N Tastenschalter enthält. Έ,β kann jedoch eine Leitung geben, an der überhaupt kein Tastenschalter liegt, wenn die Anbringung derartiger Sehalter unnötig ist. Durch einen Abtaster 2 wird an jede Leitung 1 - N der Abtastleitungen X^ ein Signal U₁It geie^, tun alle Schalter der betreffenden Blöcke an einer Abtastleitung gleichzeitig abzutasten, so daß nacheinander N Tastenschalter an jeder der Aus gangs leitungen Y^ abgetastet werden. Der Abtaster, 2 besteht aus einem Schieberegister oder einem Zähler und speist in zyklischer Folge in die Abtastleitungen 1 - N in einem vorbestimmten Abtasttakt ein Signal "1" ein. Weinn ein Abtasttakt zur Erfassung einer Abtastleitung durch Φ Qisjj dargestellt wird, beträgt die für einen Abtastzyklus,; (d.h. die Abtastung aller Abtastleitungen 1 - N) erforderliche Zeit N χ * (jis). Diese Zeit ist im nachstehenden als eine Blockzeitperiode bezeichnet. Die Arbeitsvorgänge der einzelnem Teile des Tastendatengenerators sind durch einen Synchronisierimpuls SO miteinander synchronisiert, der eine IöpulsdaHer von Φ (jas) besitzt und zu Beginn jedes Abtastzykliis mit e^inem Impulsintervall von N χ Φ (jis) gebildet wird» .-.,-·.

Wenn ein bestimmter Tastenschalter in einem bestimmten Block eingeschaltet ist, wird in der diesem Block entsprechenden Aus gangs leitung Y„ ein Ausgangsimpuls erzeugt. Wenn zumindest ein Schalter in einem bestimmten Block eingeschaltet ist, speichert eijn Blockspeicher 3 zeitweilig ein diesem . Aus gangs impuls entsprechendes Signal "1". Jeder Block besitzt in dem Blockspeicher 3 seinen zeitweiligen Speicherabschnitt und ent sp. rächend den an der Aus gangs leitung Y„ anfallenden Signalen werden.Impulse Block für Block gespeichert. Der Inhalt des Blocksp,eichers 3 wird,durch das Synchronisier-

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signal S O bei jedem Abtastzyklus zurückgeschrieben.

Für das aufeinanderfolgende Auslesen der die jeweiligen Blocks darstellenden, in dem Blockspeicher 3 gespeicherten Signale ist eine Block-Auslese-Einheit 4 vorgesehen. Der Inhalt des Blockspeichers 3 wird gleichzeitig auf eine Kaskadenstufe eines Schieberegisters der Block-Auslese-Einheit 4 durch ein später zu beschreibendes Ladungssignal bei der Einführung jedes Synchronisierimpulses SO übertragen, und der Inhalt jeder Stufe des Schieberegisters wird um ein Zeitmaß Φ verschoben. Ein Umlaufzyklus dieses Schieberegisters ist mit einem Abtastzyklus synchronisiert, und durch aufeinanderfolgende Verschiebung des Speicherinhalts wird während eines Umlaufzyklus ein vorbestimmter Zeitspalt, der dem besonderen Block zugeordnet ist, ausgewählt. Demgemäß wird in dem Zeitspalt ein Impuls erzeugt, der dem Block entspricht, in dem ein Signal "1" auftritt. Die Block-Auslese-Einheit ¹J enthält ferner einen Auslese- und Sortierkreis für die Bildung nur eines Impulses in einem Zeitspalt, der dem Block des ersten Impulses von einer Vielzahl von Impulsen, die während eines Umlauf zyklus eintreffen, entspricht, und für die Zuführung dieses einzigen Impulses in ein Schieberegister 5» während nachfolgende Impulseignale, die dem Rest der Blocks entsprechen, während dieses Zyklus in das Schieberegister der Ausleseeinheit 4 zurückgeführt werden. Demgemäß wird in einem Umlaufzyklus nur ein Impuls, der einem in dem Blockspeicher 3 gespeicherten Block entspricht, ausgelesen und der zuerst einkommende Impuls aus den dem Rest der Blocks entsprechenden Impulsen wird im nächsten Umlaufzyklus ausgelesen. Auf diese Weise werden die gespeicherten Blocksignale Block für Block bei jedem Umlaufzyklus als Blockdaten ausgelesen, wobei eine Blockinformation einen Block, in dem ein Schalter eingeschaltet

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ist, durch einen Zeitspalt in dem Zyklus darstellt, und der AusIeseVorgang wird beendet, wenn Abtastzyklen in einer Zahl, die der Zahl der gespeicherten Blocks entspricht, vorüber sind.

Da die Block-Auslese-Einheit 4 während eines Abtastzyklus ein Signal nur eines Blocks erzeugt, wird dem Schieberegister 5 während eines Abtastzyklus (eines Umlaufzyklus) bei einem vorbestimmten Zeitspalt, der diesem Block entspricht, ein Signal "1" zugeführt. Das Schieberegister 5 ist in Kaskadenschaltung mit Parallel aus gang ausgeführt, wobei tjede seiner Stufen einem der Blocks entspricht. Ein Schiebezyklus, bei dem alle Stufen des Schieberegisters 5 den Schiebevorgang durchgeführt haben, ist mit einem Abtastzyklus synchronisiert. Demgemäß entspricht die Stufe, die im Zeitpunkt der Zuführung des Synchronisierimpulses SO das Signal "1" hält, einem von der Block-Auslese-Einheit ^t ausgelesenen Block. Der Inhalt der betreffenden Stufen des Schieberegisters 5 wird bei der Zuführung des Synchronisierimpulses SO auf einen Sample-Haltekreis 6 übertragen, wodurch

ein Signal "1" in einer vorbestimmten Stellung, die dem besonderen Block entspricht, gehalten wird. Auf diese Weise erzeugt der Sample-Haltekreis 6 während eines Abtastzyklus ein Signal "l"nur in seiner dem besonderen Block entsprechenden Ausgangsleitung. Die Aus gangs sign ale für die betreffenden Blocks werden entsprechenden Toren einer Torschaltung 7 zugeführt. Demgemäß kann nur ein Tor, das dem Sample-Halteblock entspricht, gesteuert werden.

Jedes Tor der Torschaltung 7 ist ferner mit einer der Ausgangs leitunjpn I« der Schaltermatrixschaltung 1 verbunden. Wenn ein Tor der Torsehaltung 7» das einem bestimmten Block entspricht, mit dem Ausgangssignal des Sample-Haltekreises

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gespeist wird, werden auf die dem besonderen Block entsprechende Aus gangs leitung Y^ nacheinander aus der Torschaltung 7 während eines Abtastzyklus in Übereinstimmung mit der Abtastung durch den Abtaster 2 ein Signal oder Signale gegeben. Diese Ausgangssignale der Torschaltung 7 kennzeichnen Tastenschalter, die in dem besonderen Block eingeschaltet sind. Auf diese Weise werden abgetastete Ausgangssignale, die den Zuständen der betreffenden Schalter des besonderen Blocks entsprechen, nacheinander in Form eines Impulszuges geliefert. Dieser Aus gangs impuls zug der Torschaltung 7 besitzt Zeitspalte, die den abgetasteten Ausgangssignalen des Abtasters 2 entsprechen und Kenndaten ND darstellen, die eingeschaltete Schalter in den besonderen Blocks kennzeichnen.

Der besondere Block und die Lage des einzelnen Schalters in dem besonderen Block werden durch die Kombination der Blockdaten BD und der Kenndaten ND gekennzeichnet. Auf diese Weise ist der Schalter in der Schaltermatrix 1 gekennzeichnet und eine Information geliefert, daß ein einzelner Schalter ein-(oder aus-)gesehaltet ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 soll nun die Wirkungsweise der Bestandteile des in Fig. 1 dargestellten Tastendatengenerators beschrieben werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Tastenschaltermatrix sind 16 Ausgangsleitungen Y_Q - Y₁₅ vorgesehen, die l6 Blocks repräsentieren. 16 Tastenschalter sind an jeder dieser Ausgangsleitungen Yq - Y₁₅ vorgesehen und jeder dieser Tastenschalter ist über eine Diode mit einer entsprechenden Abtastleitung X₀ - X^c verbunden. Bemerkt sei jedoch, daß Tastenschalter an überflüssigen Überschneidungen, wie solchen zwischen der Aus gangs leitung Y_Q und den Abtastleitungen

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Xq und X., nicht vorgesehen sind. Wenn ein ganzer Block überflüssig ist, sind für einen solchen Block, wie beispielsweise für die'Aus gangs leitung Y₁-. dargestellt ist, keine Tastenschalter vorgesehen. Einige der Tastenschalter werden durch die Tasten des Manuals oder Pedals betätigt, während andere für die Klangfarbenauswahl und die Erzeugung verschiedener anderer musikalischer Effekte benutzt werden.

Als Abtaster 2 ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Schieberegister 2* von 15 Stufen benutzt. Dieses Schieberegister 2' erhält als Eingangssignal das Synchronisiersignal* SyO, das in Fig. 3(b) dargestellt ist, und verschiebt aufeinanderfolgend das Eingangssignal "1" nach dem Eingang eines Zeittaktimpulses ♦ , wie er in Fig. 3(a) dargestellt ist. Wenn der Synchronisierimpuls SyO dem Schieberegister 2' zugeführt wird, wird in der Abtastleitung X_Q ein Signal "1" erzeugt. Dann wird aufeinanderfolgend ein Signal "1^M in den Abtastleitungen X₁ - X₁₅ erzeugt, wobei jedes Signal während einer Periode des Zeittaktes ♦ besteht.

Es sei angenommen, daß ein Tastenschalter Bj- - N₁₁ des fünften Blocks Β. (mit der Ausgangsleitung Y₅), Tastenschalter ^B10 " ^N3* ^B10 ~ ^N7 ^{und B}10 " ^N12 ^{des zehnten Blocks B} ₁₀ (^i* der Ausgangsleitung Y₁₀) und ein Tastenschalter B₁₅ - N, des fünfzehnten Blocks B_1C- (mit der Aus gangs leitung Y.,-) geschlossen sind. Alle Blocks werden gleichzeitig abgetastet und Ausgangsimpulse in den Leitungen Y₁-, Y₁₀ und Y_lf- unter zeitlichen Bedingungen erzeugt, wie sie in Fig. 3(d) - 3(f)

für jede Abtastperiode T_Q, T₁, T₃ dargestellt sind.

Diese Aus gangs impulse werden dem in Fig. 4 dargestellten Blockspeicher 3 zugeführt.

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Der Blockspeicher 3 besitzt Selbsthaltekreise 3 - B_Q bis 3 - Β.,-, von denen jeder zum Halten eines Signals, das einen entsprechenden Block repräsentiert, vorgesehen ist. In der Zeichnung ist nur der Selbsthaltekreis 3 - B^, der dem fünfzehnten Block entspricht, aus Beschreibungsgründen im einzelnen dargestellt. Der erste Impuls, der einem Verzögerungs-Plip-Flop DP₁ über ein ODER-Gatter OR₁ während eines Abtastzyklus (d.h. der Periode T_Q) zugeführt wird, wird durch den Flip-Flop DF₁ für eine Zeitperiode verzögert und danach über ein UND-Tor A₁ dahin zurückgeführt und darin gehalten. Betrachtet man beispielsweise den zehnten Block B₁₀, wird, wenn der erste Impuls N, in der Aus gangs leitung Y₁₀ erzeugt wird, wie in Fig. 3(e) dargestellt ist, der Speieherausgang YQ₁₀ mit einer Verzögerung von einer Zeitperiode, wie in Fig. 3(h) dargestellt ist, auf "1" gestellt. Die nachfolgenden Impulse Ny. und N₁₂ haben über die Sp ei ehe raus gangs in formation YQ₁₀ hinaus keinen Einfluß. Dieser Zustand, der die Tatsache wiedergibt, daß wenigstens ein Tastenschalter im zehnten Block eingeschaltet ist, ist nun erfaßt und in dem Selbsthaltekreis 3 - B₁,- gespeichert. Wenn danach dem UND-Tor A₁ über einen Inverter I₁ ein Synchronisierimpuls SyO zugeführt wird, wird der Speicherausgang nach einer Verzögerung von einer Zeitperiode gelöscht. Demgemäß sind in Fig. 3(g) - 3(i) Wellenformen der Speicherausgangsinformation YQc» YQ₁₀ und YQ₁C der den Ausgangs leitungen Yj-, Y₁₀ .und Y₁₅ entsprechenden Blocks dargestellt. Speicherausgangsinformationen der den anderen Ausgangsleitungen entsprechenden Blocks sind immer "0".

Von einem UND-Tor 50 wird ein Ladungssignal LD, das in Fig. 3(j) dargestellt ist, als ein logisches Produkt des Synchronisierimpulses SyO und der Aus gangs in format ion eines Inverters Ig erzeugt und jedem UND-Tor einer UND-Schaltungs-

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anordnung Hj> zugeführt. Demgemäß werden die Speicherausgangsinformationen des Blockspeichers 3 parallel in die betreffenden Stufen eines Schieberegisters Hl geschrieben. Das Schieberegister ¹Jl ist ein l6-stufiges Umlauf-Schieberegister für Parallel-Eingangs-Serien-Ausgangsbetrieb, dessen Inhalt durch das Zeitmaß * verschoben wird. Da die Stufenzahl des Schieberegisters Hl gleich der Zahl der Abtastleitungen ist, ist ein Umlaufzyklus des Schieberegisters Hl in Synchronisation mit einem Abtastzyklus. Wenn die Speieherausgänge in das Schieberegister Hl geschrieben sind, sind die Inhalte der Schieberegisterstufen, die dem fünften Block B,-, dem zehnten Block B₁₀ und dem fünfzehnten Block B₁₅ entsprechen, gleich "1". Da diese Inhalte durch den Zeittakt Φ in Serie verschoben werden, wird nacheinander jeder Block verschoben, und es werden Zeitspalte, die diese Blocks kennzeichnen, gebildet. Gemäß Fig. 3(k) werden in vorbestimmten Zeitspalten, die den Blocks B^, B₁₀ und B₁J-zugeteilt sind, Impulse erzeugt, wie durch die durch die Aus gangs in formation BDO des Schieberegisters Hl während einer Blockzeitperiode T₁, die einem Umlaufzyklus (d.h. einem Abtastzyklus unmittelbar nach dem Einschreiben der Speicherausgänge in das Schieberegister ^l) entspricht, -dargestellt ist. Diese Ausgangsinformationen BDO werden der Auslese- und Sortierschaltung H2 zugeführt.

Die Auslese- und Sortierschaltung 42 liest nur einen Impuls, der zuerst während eines Umlaufzyklus erzeugt wird, aus und überträgt diesen Impuls in das Schieberegister 5· Danach führt die Schaltung H2 irgend welche nachfolgenden, vom Schieberegister Hl während des gleichen Umlaufzyklus des Schieberegisters Hl eintreffende Impulse zurück, ohne sie an das Schieberegister 5 weiterzuleiten. Wenn von dem Schieberegister 4:1 ein dem Block Bc entsprechender Impuls erzeugt

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wird, hält sich eine Ausgangsinformation ST einer Selbsthalte-Schaltung mit einem Verzögerungs-Flip-Flop DF- in der Selbsthalte-Schaltung als Signal "1" mit einer Verzögerung von einer Zeitperiode und kehrt mit einer Verzögerung von einer Zeitperiode nach dem Verschwinden eines nachfolgend zugeführten Synchronisationsimpulses SyO zurück in das Signal "0". Eine UND-Schaltung A₂ wird daher nur während der Zeitspanne t^ erregt und blendet nur den dem Block B₁- entsprechenden Impuls aus, wie in Fig. 3(m) dargestellt ist. Eine UND-Schaltung A, kann danach während des Restes der Blockzeitperiode. T₁ erregt werden, so daß die Impulse, die den Blocks B₁₀ und B₁₅ entsprechen, zurück in das Schieberegister 41 geführt und nacheinander wieder verschoben werden. In gleicher Weise wird ein dem Block B₁₀ entsprechender Impuls in der Blockzeitperiode T₂, die dem nächsten Abtastzyklus entspricht, ausgelesen, und ein Impuls, der dem Block B₁₅ entspricht, wird in der nächsten Blockzeitperiode T^ ausgelesen.

Sobald alle Impulse, die gespeicherten Blocks entsprechen, in der vorstehenden Weise aussortiert worden sind, trifft in der Auslese- und Sortierschaltung 42 während -der nächsten Blockzeitperiode T^ kein Impuls ein. Die Selbsthalte-Schaltung DFp wird daher nicht auf "1" gesetzt und die nach der Zuführung des Synchronisationsimpulses SyO (mit einer Zeitspanne t₂) während einer nachfolgenden Blockzeitperiode Tc gelieferte Aus gangs in format ion ST ist ein Signal ¹¹O". Dieses Signal "0" wird durch einen Inverter I₂ umgekehrt und danach einer UND-Schaltung A^₀ zugeführt. Die UND-Schaltung A₅₀ liefert danach einen Impuls, der als Ladungssignal LD benutzt wird. Die Blockzeitperiode T^, während der kein ausgelesenes Blockausgangssignal BDO in der Auslese- und Sortierschaltung 42 eintrifft, entspricht

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der oben beschriebenen Blockzeitperiode T_Q und die Signale YQc, YQ₁₀ und YQ₁₅, die während dieser Blockzeitperiode T₁J in dem Blockspeicher 3 gespeichert worden sind, werden durch dieses Belastungssignal LD wieder in das Schieberegister übertragen. Dieser Vorgang wird während der nachfolgenden Blockzeitperioden wiederholt. Demgemäß besteht ein Zwischenraum von einer Blockzeitperiode T₂,, die einem Abtastzyklus gleich isft, vom Abschluß des Auslesens einer Gruppe von Impulsen bis zur übertragung einer nächsten Gruppe von Impulsen Während dieser Zeitspanne werden keine Daten geliefert und nur das Abtasten der Tastenschaltermatrix fortgesetzt. Diese Periode wird im nachstehenden als "Vorbereitungsabtastperiode" bezeichnet. In Fig. 3 sind die Blockzeitperioden T_Q und T₁^ die Vorbereitungsabtastperioden.

Die Aus gangs in format ion der UND-Schaltung A₂ wird als Blockwert dem 16-stufigen Schieberegister 5 für Serien-Eingangs-Parallel-Ausgangsbetrieb zugeführt. Der dem Block B₅ entsprechende Impuls wird dem Schieberegister 5 während der Blockzeitperiode T₁ zugeführt. Wenn der Impuls um elf Takte (d.h. zu der Zeit, wenn der Synchronisationsimpuls SyO zugeführt wird) verschoben ist, ist eine Ausgangsinformation nur einer Stufe s5 ein Signal "1". Die Ausgangsinformationen der einzelnen Stufen des Schieberegisters 5 werden einer Sample-Haltes ehalt ling 6 zugeführt. Die Sample-Halteschaltung 6 besteht aus Sample-Halteschaltungsteilen 6 - Bq bis 6 - B₁,-* von denen jeder einen Feldeffekt-Transistor FET und einen Kondensator C enthält. Der Feldeffekt-Transistor FET jedes Schaltungsteiles wird durch den Synchronisations-Impuls SyO umgesteuert und lädt den Kondensator C mit einem einer Stufe des Schieberegisters 5 entsprechenden Signal auf. Der Schaltungsteil hält dieses Signal bis zur Zuführung eines weiteren Synchronisierungsimpulses SyO. Demgemäß wird nach der Zufüh-

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rung des Synchronisationsimpulses SyO während der Blockzeitperiode Tp das Signal "1" der Stufe s5 in den dem Block B,-zugeordneten Schaltungsteil 6 - B,- aufgeladen und am Ausgang YE₁- des Schaltungsteiles 6 - B₁- steht während der Blockzeitperiode ein Signal "1", wie in Fig. 3(n) dargestellt ist. In gleicher Weise steht während der Blockzeitperiode T, am Ausgang YE₁₀, der dem Block B₁₀ entspricht, ein Signal "1", und an dem dem Block B_1C- entsprechenden Ausgang YE^e steht ein Signal "1" während der Blockzeitperiode T^, wie die Fig. 3(o) und 3(p) zeigen.

Die Ausgangsinformationen der Sample-Halteschaltung 6 werden einer Gruppe von UND-Schaltungen zugeführt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 71 bezeichnet und in der Weise angeordnet sind, daß jede einem der Blocks entspricht. Die UND-Schaltungen 71 sind auch mit den entsprechenden Ausgangs leitungen Y - Y₁,-der Tastenschaltermatrix 1 verbunden. Demgemäß wird während eines Abtastzyklus nur eine der UND-Schaltungen instand gesetzt, ein Abtastergebnis der Ausgangs leitung des besonderen Blocks auszuwählen. Im Abtastzyklus der Periode Tp wird ein der Ausgangsleitung Υ,- entsprechendes Signal, das in Fig. 3(d) dargestellt ist, aus der UND-Schaltung 71 ausgeschleust und über eine ODER-Schaltung 72 als Kennwert des Blocks B,- zur Verfügung gestellt. Fig. 3(q) zeigt, daß ein Impuls in einem Zeitspalt des Schalters N₁₁ auftritt, der der Abtastleitung X₁₁ entspricht. In gleicher Weise wird durch den Ausgang YE₁₀ während der Periode T, eine UND-Schaltung 71, die dem Block B₁₀ entspricht, erregt und ein der Aus gangs leitung Y_1Q entr ■ sprechendes Signal wird als Kennwert des Blocks B₁Q zur Verfügung gestellt. In diesem Falle treten in Zeitspalten der Schalter N-,, N™ und N₁P entsprechend den Abtastleitungen X·,, X₇ und X₁₂ Impulse auf. In der Periode T₁₁ wird ein Impuls N, der Ausgangsleitung Y₁C als Kennwert ND erzeugt.

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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind Schalter von drei Blocks (Br, ^Bin» ^B15 ^ geschlossen und die Abtastung wird für die Erfassung nur dieser drei Blocks durchgeführt. Für die anderen 13 Blocks (0, 1, 2, 3, ²J, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13 und Ik) wird überhaupt keine Abtastzeit zur Verfügung gestellt. Wenn also der Zeittakt Φ 12 μβ beträgt, ist die für die Abtastung eines Blocks erforderliche Zeit 12 jus χ 16 = 192 us. Die für die Abtastung von drei Blocks erforderliche Zeit beträgt 192 jus χ 3 = 576 ;is und die Gesamtzeit für die Abtastung einschließlich der Vorbereitungsabtastzeit beträgt 576 + 192 = 768 μβ. Hieraus ergibt sich, daß im" Vergleich zu 3 ms, die bei bekannten Systemen, bei denen alle Tastenschalter unabhängig von ihrem Schaltzustand abgetastet werden, erforderlich sind, beträchtlich an Abtastzeit gespart wird. Wenn bei dem erfindungsgemäßen Tastenschaltersystem die Zahl der Blocks, in denen Schalter eingeschaltet sind, kleiner ist als bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, wird die gesamte Abtastzeit weiter verkürzt. Natürlich wird die gesamte Abtastzeit verlängert, wenn die Zahl der Blocks, in denen Schalter eingeschaltet sind, verhältnismäßig groß ist. Da jedoch die Zahl der Tasten, die durch die Pinger von Menschen niedergedrückt' werden können, begrenzt ist, kann die gesamte Abtastzeit nicht in einem solchen Ausmaß verlängert werden, daß der erfindungsgemäße Tastenschalter seinen Vorteil verliert, soweit dies Tastenschalter von elektronischen Musikinstrumenten angeht.

Wenn dieser Tastendatengenerator in einem elektronischen Musikinstrument verwendet wird, kann eine große Zahl von Signalen von SpezialSchaltern, die für die Steuerung verschiedener musikalischer Effekte, wie Tonhöhe, Klangfarbe und Lautstärke, vorgesehen sind, in der gesparten Zeit übertragen werden. Es kann ferner auf Grund der gesparten Zeit

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ein langsamerer Zeittakt verwendet werden, wodurch eine Halbleiteranordnung, die den Schaltungsaufbau eines elektronischen Musikinstruments bildet, bemerkenswert kompakt gemacht und mit verringerten Kosten hergestellt werden kann.

Fig. 6-8 zeigen ein bevorzugtes Beispiel für einen Tastenkode- und Kanal-Verarbeiter (processor) für den Einbau in das erfindungsgemäße Tastenschaltersystem. Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den Sch alt ungs aufbau des Tastenkode- und Kanalprocessors im einzelnen zeigt und Fig. 7 und 8 sind Graphiken für den Zustand der Signale in den einzelnen Teilen des Processors.

Der Tastenkodierer kodiert, kurz gesagt, Blockdaten BD und Kenndaten ND (d.h. einen Block, zu dem die niedergedrückte Taste gehört, und eine Kennung in dem besonderen Block, dargestellt durch eine besondere Zeitspaltlage) in einen Tastenkode, der eine Tastenbezeichnung der niedergedrückten Taste repräsentiert, und der Kanal-processor sorgt für die Speicherung des Tastenkodes in einem Tastenkodespeicher (mit einer Zahl von Kanälen, die gleich der maximalen Anzahl musikalischer Töne ist, die gleichzeitig wiederzugeben sind und einem in jedem der Kanäle, die als einen Ton darstellende Frequenzinformation verwendet werden, gespeicherten Tastenkode) unter den Bedingungen, daß ein Tastenkode, der mit dem zu speichernden Tastenkode identisch ist, noch nicht im Speicher gespeichert ist, und daß zumindest ein leerer Kanal verfügbar gelassen wird.

Gemäß Fig. 6 wird ein Blocksignal BD einem Eingangsanschluß t_

von einer UND-Schaltung A₂gemäß Fig. 4 zugeführt, während ein Kennwert ND einem Eingangsanschluß t. von der ODER-Schaltung 72 nach Fig. 5 zugeleitet wird. Wie sich aus Fig. 3

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ergibt, bilden Blocksignal BD in einer bestimmten Blockzeitperiode (192 jus) und Kennwert ND in der nachfolgenden Blockzeitperiode eine Information, die eine bestimmte Tastenbezeichnung repräsentiert. Um es genauer zu sagen, die Kombinationen B^ und N₁₁, B₁₀ und N,, B₁₀ und N.,, B₁₀ und N₁₂, und B₁₅ und N, in Fig. 3 repräsentieren bestimmte Tastenbezeichnungen.

Der Tastenkodierer umfaßt eine BD-ND in KC kodierende Schaltungsanordnung, die die Blockdaten BD und Kennwerte ND aufnimmt und Tastenkodes entsprechend den BD-ND-Kombinationen ausgibt.

In Fig. 6 führt ein Schieberegister 75 beim Eingang eines jeden Zeittaktimpulses Φ_ο mit einer Periode von 1 ps eine Verschiebung aus, wobei von einer NOR-Schaltung 76 alle 12 jus ein Zeittaktimpuls Φ ausgestoßen wird. Dieser Zeittaktimpuls Φ wird für den Kanal-processor und den Tastenkodierer, wie später noch beschrieben wird, als auch für den oben beschriebenen Tastendatengenerator verwendet.

Die BD-ND in KC kodierende Schaltungsanordnung schließt einen iJ-bit-Binärzähler 77 zum Zählen des Zeittaktes Φ ein. Die Überlaufausgangsinformation dieses Zählers 77 ist ein Impuls mit einer Periode von 192 jos und wird als Synchronisierimpuls SyO verwendet. Die Ausgangsinformation des Zählers 77 wird einem Verzögerungskreis 80 zugeführt, der aus einem einstufigen ^-bit-Schieberegister besteht, das durch den Zeittakt Φ gesteuert wird. Die Ausgangsinformation des Zählers 77 wird ferner einer Torschaltung 78 zugeführt. Die Torschaltung 78 schleust die Ausgangsinformation des Zählers 77 nur nach Eingang des Blocksignals BD aus. Demgemäß besitzt ein 1-bit-Kode, der die Torschaltung 78

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passiert hat, einen dem Zeitspalt der Blockdaten BD entsprechenden Inhalt. Hinsichtlich des Blocks B₁- beispielsweise wird ein 4-bit-Kode von 0101 einer Selbsthalte-Schaltung 79 zugeführt. Die Selbsthalte-Schaltung 79» die eine Ausbildung ähnlich der Selbsthalte-Schaltung 3 - B_Q gemäß Fig. 4 besitzt, ist für die Selbsthaltung des 4-bit-Kodesignals vorgesehen. Die Selbsthalte-Schaltung 79 hält das von der Torschaltung 78 im Zeittakt Φ zugeführte Signal in Umlauf und löscht das Signal nach dem Eintreffen des Synchronisationsimpulses SyO. Die Ausgangsinformation der Selbsthalte-Schaltung 79 wird einer Sample-Halteschaltung 8l zugeführt. Diese Sample-Halteschaltung 8l führt einen Ausgangskode BC* der Selbsthalte-Schaltung 79 einer Identitätsschaltung 82 zu, verzögert ferner diesen Kode BC* um 12 ps (der verzögerte Kode ist als BC bezeichnet) und führt den verzögerten Kode BC einem Zugangstor 89a eines Tastenkodespeichers 89 zu. Die Sample-Halteschaltung 8l setzt die Zuführung eines besonderen Blockkode BC entsprechend dem dem Eingangsanschluß t_ zugeführten Blockwert BD zum Zugangs-

CL

tor 89a während einer Blockzeitperiode fort, die unmittelbar einer Blockzeitperiode folgt, in der der erste Blockwert dem Eingangs ans ch luß t_ö zugeführt wird. Der Ausgangs-

ei

kode NC des 12 jas-Verzögerungskreises 80 stellt einen Kennkode dar, welcher aufeinanderfolgend seinen Inhalt alle 12 ps während der Zuführung eines besonderen Blockkodes BC ändert. Der Kennkode NC wird auch dem Zugangstor 89a zugeführt. Eine Kombination von Blockkode BC und Kennkode NC ist nachstehend als Tastenkode KC bezeichnet. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der Tastenkode KC alle Tasten in einem bestimmten Block in zeitlicher Folge kennzeichnet.

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Der Kennkode NC* des Zählers 77 wird zusammen mit dem Blockkode BC* einer Identitätsschaltung 82 zugeführt. Der Kennkode NC* und der Blockkode BC* werden miteinander zur Bildung eines Tastenkodes KC* kombiniert. Der oben beschriebene Tastenkode KC wird durch Verzögerung des Tastenkodes KC* um 12 jis erzielt. Der Tastenkode KC hat daher denselben Inhalt wie der Tastenkode KC* , ist aber zeitlich um 12 jis verzögert.

Der Tastenkodespeicher besteht aus einem Schieberegister, das durch den Zeittakt Φο gesteuert ist und Kanäle in einer Anzahl"enthält, die gleich der maximalen Zahl von Tönen ist, die gleichzeitig wiederzugeben sind (bei vorliegendem Beispiel 12), wobei jeder Kanal aus 8 Bits besteht. Zugangstor 89a und Rücklauftor (return gate) 89b sind an der Eingangsseite des Tastenkodespeichers 89 eingefügt. Wenn das Rücklauftor 89b erregt ist (d.h. Signal RKC = 1), läßt es die Ausgangsinformation des Tastenkodespeichers 89 an dessen Eingangsseite zurücklaufen, wodurch die _#in den entsprechenden Kanälen des Tastenkodespeichers gespeicherten Tastenkodes wiederholt und in zeitlich unterteilter Folge ausgegeben werden. Das Eingangs tor 89 a wird erregt., wenn ihm eine Eingangsinformation IKC zugeführt wird, um einen Tastenkode KC in einen leeren Kanal des Tastenkodespeichers 89 einzuschleusen, wie im einzelnen später beschrieben wird.

Die Tastenkodes, die im Tastenkodespeicher gespeichert sind, können durch Schließen des Rücklauftores 89b zu einer geeigneten Zeit gelöscht werden, wie beispielsweise nach dem Loslassen einer Taste während der Einschwingzeitperiode (attack »time period), nach voilam Abfall (completion of decay) und bei Rückstellung in den Anfangszustand.

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Der Kanal-processor überprüft während einer Periode von 12 jis, während der der Kennwert ND dem Eingangs ans chluß t_b zugeführt wird, ob ein dem Blocksignal BD und dem Kennwert ND entsprechender Tastenkode mit einem in dem Tastenkodespeicher gespeicherten Tastenkode übereinstimmt. Wenn keine Übereinstimmung vorliegt und wenigstens ein leerer Kanal in dieser 12 jus-Periode verfügbar ist, liefert der Kanal-processor eine Zugangsinstruktion an das Zugangstor 89a, auf Grund der der Tastenkode KC, der dem Blocksignal BD und dem Kennwert ND entspricht, im ersten verfügbaren Speicher gespeichert wird.

Dieser Vorgang wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Wenn der Kennwert ND zugeführt wird, stellt der zu dieser Zeit erzeugte Kennwert NC* einen Zeitspalt des Kennwertes ND dar, d.h. die besondere Kennung. Der zu dieser Zeit erzeugte Tastenkode KC* stellt demgemäß eine dem Blocksignal BD und dem Kennwert ND entsprechende Taste dar. Eine Endstufenausgangsinformation MKC des Tastenkodespeichers 89 wird alle 1 jus der Identitätsschaltung 82 zugeführt. Während einer Periode von 12 μ3, während der der Kennwert ND zugeführt wird, werden die Ausgangsinformationen aller Kanäle des Tastenkodespeichers 89 der Identitätsschaltung 82 zugeführt. Die Identitätsschaltung 82 vergleicht den Tastenkode KC* mit der Tastenkodeausgangsinformation MKC und bildet ein übersximmungssignal EQ*(=1), wenn sie miteinander übereinstimmen. Dieses Signal EQ* wird der Selbsthalte-Schaltung zugeführt und darin gehalten. Dieses Signal wird danach einer Sample-Halteschaltung 8A zugeführt und von dieser gehalten. Die Sample-Halteschaltung 84 liefert während einer 12 jjs-Periode unmittelbar im Anschluß an eine 12 us-Periode, in der das Signal EQ* anstand, ein Signal REG. Dieses Signal REG wird in einem Inverter 85 invertiert und danach einer UND-

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Schaltung 86 zugeführt. Der Kennwert ND wird durch eine- . 12 /ls-Verzögerungsschaltung 87 verzögert und danach der UND-Schaltung 86 als Signal KD zugeführt. Die UND-Schaltung erhält ferner die Endstufen-Ausgangsinformation MKC des Tastenkodespeichers 89 über eine NOR-Schaltung 88. Da der Inverter 85 eine Aus gangs in formation "0" erzeugt, wenn das Signal EQ* ansteht, ist die Aus gangs in format ion der UND-Schaltung 86 "0", d.h. es wird keine Zugangsinstruktion geliefert.

Wenn während der Zuführung des Kennwertes ND kein Signal EQ* ansteht, wird das Signal REG in der nachfolgenden 12 /is-Periode nicht erzeugt, so daß der UND-Schaltung 86 eine Ausgangs in format ion "1" des Inverters 85 zugeführt wird. Die NOR-Schaltung 88 ist vorgesehen, um zu prüfen, ob ein leerer Kanal im Tastenkodespeicher 89 vorhanden ist. Wenn ein leerer Kanal vorhanden ist, sind alle bits des Signals MKC "0" und die Aus gangs in format ion der NOR-Schaltung 88 ist demgemäß "1" nur während 1 jus, in der der leere Kanal erfaßt wird. Dadurch kann die UND-Schaltung ein Signal "1" bilden, was wiederum dem Zugangstor 89a als ZugangsInstruktion IKC zugeführt wird. Diese Zugangsinstruktion IKC wird auch der Sample-Haltesehaltung 84 zugeführt und darin zur Erzeugung des oben beschriebenen Signals REG gehalten. Die UND-Schaltung 86 liefert während einer Periode unmittelbar nach der Zugangsinstruktion IKC bis zur Erzeugung des nächsten Zeittaktes ♦ keine ZugangsInstruktion. Diese Anordnung wird benutzt, damit der Tastenkode KC nur in dem zuerst verfügbar gewordenen leeren Kanal gespeichert wird.

Der Kode KC,der dem Zugangstor 89a zugeführt wird, wenn die Zugangs Instruktion IKC dem Zugangstor 89a zugeführt wird, ist ein Tasi;enkode, der dem besonderen Blocksignal BD und

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dem Kennwert ND entspricht, weil KC ein Kode ist, der durch Verzögerung des Tastenkodes KC* um 12 μβ erzielt wird.

Die Funktionen des Kanal-processors bei der Zuführung des Blocksignals Bj. und des Kennwertes N₁₁ sollen unter Bezugnahme auf die an den einzelnen Teilen des Kanal-processors auftretenden Impulsformen der Signale beschrieben werden, wie sie in Fig. 7 und 8 dargestellt sind.

Der Kode NC*, d.h. die Ausgangsinformation des Zählers 77, zu der" Zeit, wenn das in Fig. 7(a) dargestellte Blocksignal Br während der Blockzeitperiode T₁ zugeführt wird, ist 0101, wie in Fig. 7(c) dargestellt ist. Dieser Kode NC* wird der Selbsthalte-Schaltung 79 zugeführt und danach zur Abfrage gehalten (sample-held) in der Abfragehalteschaltung (sample hold circuit). Die Aus gangs in format ion BC* der Halteschaltung 81 während einer nachfolgenden Blockzeitperiode Tp ist daher 0101, wie in Fig. 7(e) dargestellt ist. Wenn der Kennwert N₁₁ dem Anschluß t. während der Blockzeitperiode T₂ zugeführt wird, wie in Fig. 7(b) dargestellt ist (die Periode, während der der Kennwert N₁₁ zugeführt wird, ist'nachstehend durch t_A1 bezeichnet), ist der Ausgangskode NC* des Zählers 1011 (Fig. 7(c)). Der der Identxtätsschaltung 82 während der Zeitperiode t^ zugeführte Kode KC* ist demgemäß 01011011. Da der Kode NC, der von der 12 jus-VerzÖgferungsschaltung 80 geliefert wird, und der Kode BC, den die Halteschaltung 8l liefert, Kodes sind, die durch Verzögerung der Kodes NC* und BC* um 12 jus erzielt wurden, wie in Fig. 7(d) und 7(f) dargestellt ist, ist der Inhalt des Tastenkode KC in einer nachfolgenden Zeitperiode t^ 01011011. In der vorstehend beschriebenen Art kann der Tastenkodierer die Kodesignale KC*, KC, die entsprechend dem Blocksignal BD und dem Kennwert ND

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kodierte Zeitspalte besitzen, erzeugen.

Fig. 7(g) zeigt die Ausgangsinformation KD der 12 MS z ö ge rungs schaltung 87. Diese Ausgangsinformation KD wird durch Verzögerung des Kennwertes ND um 12 μβ erzielt. Fig. 8(a) - 8(k) veranschaulichen Kenndaten ND, KD, Tastenkode KC*, Aus gangs sign al MKC des Tastenkodespeichers 89, Koinzidenzsignal EQ*, Signal REG und ZugangsInstruktion IKC während der 12 /js-Zeitperioden t₁₁ und t₁₂· ¹^ der folgenden Beschreibung wird die Erzeugung der Zugangsinstruktion unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert.

Es sei angenommen, daß Tastenkodes, wie sie in Fig. 8(d) dargestellt sind, im ersten bis elften Kanal des Tastenkodespeichers 89 gespeichert sind. Im dargestellten Fall stimmt der Tastenkode 01011011, der im vierten Kanal des Tastenkodespeichers 89 gespeichert ist, mit dem KC* = 01011011 überein. Die Identitätsschaltung 82 liefert daher ein Koinzidenz-Signal EQ*, wie in Fig. 8(c) dargestellt ist. Das Koinzidenz-Signal hält sich selbst in der Selbsthalte-Schaltung 83 und wird danach während der nächsten Periode t₁₂ ^zur Abfrage gehalten in der Halteschaltung 8¹I, so daß das Signal REG, das in Fig. 8(f) dargestellt ist, von der Halteschaltung 84 erzeugt wird. Dieses Signal REG wird durch den Inverter 85 invertiert, und das invertierte Aus gangs signal "0" wird der UND-Schaltung 86 zugeführt, was zur Folge hat, daß an das Zugangstor 89a keine ZugangsInstruktion gegeben wird. Es wird also, anders gesagt, kein Tastenkode KC* einem leeren Kanal des Tastenkodespeichers 89, unabhängig davon, daß der siebte bis zwölfte Kanal des Tastenkodespeichers 89 leer ist, zugeteilt, weil der Tastenkode, der mit dem Tastenkode KC* übereinstimmt., bereits im vierten Kanal gespeichert ist.

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Wenn Tastenkodes, wie sie in Fig. 8(h) dargestellt sind, in den verschiedenen Kanälen des Tastenkodespeichers 89 gespeichert sind, gibt es unter ihnen keinen Tastenkode, der mit dem Tastenkode KC* übereinstimmt. Die Identitäts-Schaltung 82 liefert daher kein Koinzidenz-Signal EQ*. Andererseits liefert die NOR-Schaltung 88 ein Signal "1", wenn der erste leere Kanal (der siebte Kanal im vorliegenden Beispiel) dann gelegt wird. Die UND-Schaltung 86 erzeugt daraufhin eine ZugangsInstruktion IKC, wie in Fig. 8(k) dar-* gestellt ist. Dadurch kann das Zugangstor 89a des Tastenkodespeichers 89 den Tastenkode KC = 01011011 in den siebten Kanal des Speichers einschleusen. Die Zugangsinstruktion wird auch der Halteschaltung 84 zugeführt und darin gehalten, so daß das Signal REG während der Zeitperiode t^ erzeugt wird, wie in Fig. 8(j) dargestellt ist. Die Zugangsinstruktion IKC wird demgemäß während dieser Zeitperiode t^ nicht erzeugt. Diese Anordnung wird benutzt, um die Speicherung eines neuen Tastenkodes in nur einem leeren Kanal sicherzustellen.

Die Arbeitsweise des Tastenkodierers und des Kanal-processors wurde bezüglich des Blocksignals B₁- und des Kennwertes N₁₁ beschrieben. Tastenkodierer und Kanal-processor arbeiten in gleicher Weise bei allen anderen Blockdaten und Kennwerten. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird in der Blockzeitperiode Tp, in der der Kennwert N₁₁ zugeführt wird, auch das nächste Blocksignal B₁₀ zugeführt. Die Zuführung des Blocksignals B₁₀ läßt jedoch die Selbsthalte-Schaltung 79 lediglich eine entsprechende Zahlerausgangsinformation während der Blockzeitperiode Tp halten, ohne daß irgendeine Änderung in den Zustand des Impuls-Diagramms nach Fig. 7 gebracht wird. Die Arbeitsweise des. Kanal-processors wird mit Bezug auf das Blocksignal B₅ und den Kennwert N₁₁ überhaupt nicht beeinflußt. Obwohl folglich die Blockdaten Bc, B₁₀, B₁,- und die Kennwerte N₁₁, N,, N₇,

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^N12* ^N-:5 ^nacnei^nanc^^er dem Tastenkodierer zugeführt werden, werden der Kodiervorgang für den Tastenkode durch den Tastenkodierer und der TastenkodezuteilungsVorgang des Kanal-processors in einer Zeitperiode T₁ + T₂ + T, + T^ ganz abgeschlossen.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich vor allein auf den Fall, daß das Tastenschaltersystem gemäß der Erfindung in ein elektronisches Musikinstrument eingebaut ist. Das Gebiet, in dem die Erfindung Anwendung findet, ist nicht ,

hierauf begrenzt; das erfindungsgemäße Tastenschaltersystem kann vielmehr in andere Digital-Systeme eingebaut werden. Wenn beispielsweise das erfindungsgemäße Tastenschaltersystem in einen Einbauteil eines Computers eingebaut wird, können EIN-AUS-Informationen von Tastenschaltern in den Computer mit Hilfe einer geringen Anzahl von Eingabeleitungen und in einer sehr kurzen Zeit übertragen werden. Der Kanal-Verarbeitungsteil des erfindungsgemäßen Tastenschaltersystems kann auch mit Vorteil für die Zuteilung wahllos zugeführter Kodesignale in einen Speicher mit einer bestimmten Anzahl von Kanälen benutzt werden.

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Claims

Patentansprüche

(ij) Tastenschaltersystem, bei dem alle Schalter in einem bestimmten Zeittakt nacheinander abgetastet werden und in einem Zeitspalt, der einem in Einschaltstellung befindlichen Schalter entspricht, ein Impuls erzeugt wird, gekennzeichnet durch eine Tastenschaltermatrix mit mehreren , Abtastleitungen und mehreren, einen Block bildenden Ausgangsleitungen sowie jeweils an den Überschneidungen der , Abtastleitungen mit den Ausgangs leitungen angeordneten Tastenschaltern, einen mit den Abtastleitungen verbundenen und sie nacheinander und wiederholt im von einer Tastenzeittaktquelle gelieferten Tastenzeittakt abtastenden Abtaster, einen mit den Ausgangs leitungen verbundenen und für jeden Block das Vorliegen eines Impulses in diesen Ausgangsleitungen pro Abtastzyklus speichernden Blockspeichers, eine Blockzeittaktquelle, eine Blockausleseeinrichtung, die mit dem Blockspeicher verbunden ist und in einem Abtastzyklus nacheinander jeweils Blockdaten erzeugt, die aus einem Impuls pro Abtastzyklus bestehen, der durch einen Zeitspalt dargestellt wird, der einen Block, zu dem der eingeschaltete Schalter gehört, anzeigt, sowie durch einen Kennwert-Erzeuger, der mit der Blockausleseeinrichtung und den Ausgangs leitungen verbunden ist und die abgetasteten Aus gangs informationen als Kennwert für den Block ausschleust, der nun angezeigt wird durch die Blockdaten im vorhergehenden Abtastzyklus.
2. Tastenschaltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockausleseeinrichtung ein Schieberegister, das an seinen parallel geschalteten Eingabeanschlüssen in

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dem Blockspeieher entsprechend dem Blockzeittakt gespeicherte Inhalte aufnimmt, eine Einrichtung, die das Schieberegister seinen Inhalt in aufeinanderfolgender Reihe mit einem mit einem Abtastzyklus übereinstimmenden Umlaufzyklus verschieben läßt, eine logische Schaltung, die mit der Ausgangsseite des Schieberegisters verbunden ist und nur einen ersten Impuls unter den Ausgangsimpulsen dieses Schieberegisters als Blocksignal ausgibt, und eine Sortiereinrichtung umfaßt, die eine Rückführungsschaltung für die Rückführung des Restes der Ausgangsimpulse dieses Schieberegisters an dieses Schieberegister einschließt.
3· Tastenschaltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennweit-Erzeugungseinrichtung ein Schieberegister enthält, das mit der Ausgangsseite der Blockausleseeinrichtung verbunden ist und aufeinanderfolgend das Blocksignal im Tastenzeittakt nur während des besonderen Abtastzyklus verschiebt, und mehrere Sample-Halteschaltungen, die mit den betreffenden Stufen des Schieberegisters verbunden sind und das Blocksignal während eines unmittelbar folgenden Abtastzyklus halten, sowie mehrere Torschaltungen enthält, die in Übereinstimmung mit den Sample-Halteschaltungen vorgesehen sind und von denen jede mit ihrem einen Eingangsanschluß mit dem Ausgang der entsprechenden Sample-Halteschaltung und mit einem anderen Eingangsanschluß mit einer entsprechenden Ausgangsleitung verbunden ist, wobei diese Torschaltungen als Kennwert ein abgetastetes Signal der Aus gangs leitung herausnehmen, das dem einen Block entspricht, der in der Sample-Halteschaltung in dem unmittelbar folgenden Abtastzyklus gehalten wird.
4. Tastenschaltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kodiereinrichtungen, die das Blocksignal und den

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Kennwert aufnehmen und danach ein Binärkodesignal bilden, das aus mehreren Bits besteht und das Blocksignal und den Kennwert darstellt.
5. Tastenschaltersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiereinrichtung einen im Tasten2eittakt gesteuerten und ein aus mehreren Bits, bestehendes und sich 2yklisch änderndes Signal NC* abgebenden Binär-2ähler für mehrere Bits, eine mit dem Binär2ähler verbundene und ein Signal NC aus mehreren Bits, das gegenüber dem Signal NC* um eine Tastenzeit verzögert ist, abgebende Tastenzeitverzögerungsschaltung, ein mit der Ausgangsseite des Binärzählers verbundenes und das von dem Zähler entsprechend den Blockdaten gelieferte Mehrfach-Bit-Signal hindurchlassendes Tor und eine Selbsthalte- und Sample-Haltesehaltung enthält, die mit dem Tor verbunden ist und ein von diesem Tor zugeführtes Signal BC* und ein Signal BC, das gegenüber dem Signal BC* um eine Tastenzeit verzögert ist, während einer Blockzeit abgibt, die unmittelbar auf die Blockzeitperiode folgt, in der das zugeführte Blocksignal ansteht, wobei ein Kombinationskode KC* des Signals MC* und des Signals BC* und ein Kombinationskode KC des Signals NC und des Signals BC die Tastenbezeichnung der einzelnen Taste in dem Block darstellen.
6. Tastenschaltersystem nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen Tastenkodespeicher mit mehreren Kanälen, der durch eine Kanal-Zeittakt-Quelle gesteuert wird und zur Speicherung und Abgabe unterschiedlicher Tastenkodes geeignet ist, und durch einen Kanal-processor, der das von der Kodiereinrichtung gelieferte Binär-Kodesignal in einem leeren Kanal des Tastenkodespeichers nur dann speichern läßt, wenn ein identisches Binär-Kode-Signal in diesem Speicher noch nicht gespeichert ist

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7. Tastenschaltersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal-processor eine Identitätsschaltung zur Erfassung einer Koinzidenz zwischen dem Tastenkode KC und einem der in den einzelnen Kanälen des Tastenkodespeichers gespeicherten Tastenkodes während der Tastenzeit für die Zuführung des Kennwertes, eine Schaltungsanordnung zur Erfassung leerer Kanäle in dem Tastenkodespeicher, angeschlossen an dessen Ausgangsseite, eine Selbsthalte- und SampIe-Halteschaltung zum Halten eines von der Koinzidenzschaltung während einer nachfolgenden Tastenzeit erzeugten Koinzidenz-Signals, eine Verzögerungsschaltung zur Verzögerung der Kennwerte um eine Tastenzeit und eine logische Schaltung, die mit den Ausgängen der Selbsthalte- und Sample-Halteschaltung, der Schaltung zur Erfassung leerer Kanäle und der Verzöge rungs schaltung verbunden ist und im Falle der Erfassung keiner Koinzidenz die Schaltung zur Erfassung leerer Kanäle ein Signal über die Erfassung eines freien Kanals an nur einen leeren Kanal des Tastenkodespeichers als Zugangsinstruktionssignal in der nachfolgenden Tastenzeit abgeben läßt, sowie einer Zugangs-Torschaltungi die bei Eingang des Zugangsinstruktionssignals den Tastenkopf in den einzigen leeren Kanal des Tastenkodespeichers gelangen lä\ßt.

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