DE2839624C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tongenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits ein Tonerzeugungssystem für ein elektronisches Musikinstrument bekannt (DE-OS 21 52 861), welches ein Schieberegister und eine Schalterreihe aufweist, wodurch ein Ausgangssignal bereitgestellt wird, das zeitlich der physikalischen Lage des Schalters entspricht, der betätigt ist. Dieses Ausgangssignal wird dabei dazu herangezogen, einen Zähler derart zu steuern, daß dessen Zählerstellung an eine geeignete Ausgabeleitung zur Verteilung und anschließenden Signalverarbeitung abgegeben wird. Die Zählerstellung des betreffenden Zählers bezieht sich dabei auf den musikalischen Wert des betätigten Schalters. Diese Maßnahme genügt jedoch nicht dazu, auf einfache Weise Töne entsprechend der Dauer der jeweils betätigten Schalter zu erzeugen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Tongenerator der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so weiterzubilden, daß auf relativ einfache Weise Töne in einer der Dauer der jeweiligen Schalterbetätigung entsprechenden Dauer erzeugt werden können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.

Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß mit insgesamt relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand Töne entsprechend der Dauer der jeweils betätigten Schalter erzeugt werden, wobei das Prellen der Schalter zu keiner fehlerhaften Betriebsweise führt und wobei Änderungen in der Umgebungstemperatur keine nachteiligen Auswirkungen auf die Tonerzeugung haben. Ferner eröffnet die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, daß bei aufeinanderfolgender Betätigung einer Vielzahl von Schaltern während einander überlappender Zeitspannen der schließlich abgegebene Ton dem zuletzt betätigten Schalter entspricht.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm einen Tongenerator für ein elektrisches Musikinstrument nach dem Stand der Technik.

Fig. 2 zeigt den Verlauf eines Hüllsignals, das bei dem in Fig. 1 dargestellten Tongenerator verwendet ist.

Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm einen Tongenerator für ein elektrisches Musikinstrument des Einzeltontyps gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt in einem Schaltplan einen bevorzugten Logarithmusfunktions- Signalgenerator, der bei dem Tongenerator gemäß Fig. 3 verwendet werden kann.

Fig. 5A bis 5G und Fig. 6A bis 6G zeigen den Verlauf von Signalen, auf die im Zuge der Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 3 dargestellten Tongenerators Bezug genommen werden wird.

Fig. 7 zeigt in einem Blockdiagramm einen Tongenerator für ein elektrisches Musikinstrument gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 8A bis 8I zeigen den Verlauf von Signalen, auf die im Zuge der Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 7 dargestellten Tongenerators Bezug genommen werden wird.

Nunmehr wird auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen eingegangen werden. Ein typischer Tongenerator 10 für ein elektrisches Musikinstrument nach dem Stand der Technik wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, und zwar im Hinblick auf eine Unterstützung des Verständnisses der durch die Erfindung zu lösenden Probleme. Ein derartiger Tongenerator 10 ist als eine Konstantstromquelle 11 enthaltend dargestellt, die an einer Gleichspannungsquelle +B angeschlossen ist und die einen konstanten Strom an einen Spannungsteiler 12 abgibt, der aus einer Vielzahl von Widerständen 12 a, 12 b, 12 c, . . . 12 n besteht, die alle denselben Widerstandswert besitzen und die miteinander in Reihe liegend zwischen der Stromquelle 11 und Masse bzw. Erde angeschlossen sind. Eine Vielzahl von normalerweise geöffneten Schaltern 13 a, 13 b, 13 c, . . . etc., die auf die Betätigung oder das Drücken entsprechender Tasten (nicht dargestellt) einer Tastatur selektiv betätigbar oder geschlossen sind, sind in einiger parallelen Reihe 13 zwischen entsprechenden Widerständen des Spannungsteilers 12 und einer gemeinsamen Sammelleitung oder einem Anschluß 14 angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß - wie dargestellt - die Schalter 13 a, 13 b, 13 c etc. an einem Ende der Verbindungspunkte zwischen den Widerständen 12 a, 12 b, 12 c etc. und den nächsten Widerständen in der Widerstands- Reihenschaltung angeschlossen sind, während die anderen Seiten der Schalter 13 a, 13 b, 13 c etc., an dem gemeinsamen Verbindungspunkt oder an der gemeinsamen Sammelleitung 14 und über diese an den Eingängen einer Abtast- und Halteschaltung 15 sowie an einem Impulsgenerator 16 angeschlossen sind. Es sei darauf hingewiesen, daß das Schließen irgendeines der normalerweise geöffneten Schalter 13 a, 13 b, 13 c etc. dazu führt, daß eine Spannung an den Impulsgenerator 16 abgegeben wird, durch den dieser Impulsgenerator vorzugsweise nach einer geeigneten Verzögerungszeit veranlaßt wird, ein Impulssignal zu erzeugen, welches an die Abtast- und Halteschaltung 15 abgegeben wird. Dadurch bewirkt diese Abtast- und Halteschaltung 15 das Abtasten und Festhalten des Wertes der dann an die Schaltung 15 über den geschlossenen Schalter der Schalterreihe 13 abgegebenen Spannung.

Je näher der geschlossene Schalter der Schalterreihe 13 bei der Konstantstromquelle 11 bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung sich befindet, umso höher wird - wie dies ersichtlich sein dürfte - die Spannung sein, die durch die Schaltung 15 abgetastet und festgehalten wird. Demgemäß entsprechen die Schalter 13 a, 13 b, 13 c, etc. abnehmenden Spannungswerten, und zwar in fallender Reihenfolge, und außerdem den kleiner werdenden Frequenzen der Ausgangssignale von dem Tongenerator 10.

Da die aufeinanderfolgenden Widerstände 12 a, 12 b, 12c etc. des Spannungsteilers 12 gleiche Widerstandswerte besitzen, dürfte ersichtlich sein, daß die an die Abtast- und Halteschaltung 15 abgegebene Spannung linear mit dem aufeinanderfolgenden Schließen oder Betätigen der Schalter 13 a, 13 b, 13 c etc. abnehmen oder sich ändern wird. Demgemäß wird bei dem Tongenerator 10 gemäß dem Stand der Technik das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 15 einem Antilogarithmusfunktions-Signalgenerator 17 zugeführt, der die von der Schaltung 15 in Abhängigkeit von der Schalterstellung des geschlossenen Schalters innerhalb der Schalterreihe 13 abgeleitete linear sich ändernde Spannung in ein Antilogarithmusfunktions-Signal oder in eine Spannung umsetzt, die den Frequenzen der eine Oktave umfassenden zwölf Tonschritte entspricht. Die von der Schaltung 17 bereitgestellte resultierende Spannung wird einem spannungsgesteuerten Oszillator 18 zugeführt, der ein Schwingungs-Ausgangssignal einer Frequenz erzeugt, die durch den geschlossenen Schalter in der Schalterreihe 13 bestimmt ist.

Bei dem bekannten Tongenerator 10 wird der von dem Impulsgenerator 16 abgegebene Impuls außerdem einem Hüllsignalgenerator 19 zugeführt, der auf das Auftreten des betreffenden Impulses hin ein Hüllsignal erzeugt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das Schwingungsausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 18 wird einem spannungsgesteuerten einstellbaren bzw. veränderbaren Filter 20 zugeführt, welches unter der Steuerung durch das Hüllsignal von dem Generator 19 steht. Das resultierende Schwingungs-Ausgangssignal von dem Filter 20 wird einer Modulationsschaltung 21 zugeführt, um in dieser Schaltung durch das Hüllsignal von dem Generator 19 her in der Amplitude moduliert zu werden. Das resultierende Ausgangssignal der Modulationsschaltung 21 wird an einen Ausgangsanschluß 22 abgegeben, der über einen geeigneten Verstärker (nicht dargestellt) an einem Lautsprecher oder dgl. angeschlossen sein kann. Auf die Betätigung irgendeines der Schalter in der Schalterreihe 13 hin tritt somit an dem Ausgangsanschluß 22 ein Schwingungssignal mit einer Frequenz auf, die dem betätigten oder geschlossenen Schalter entspricht, wobei das betreffende Schwingungssignal mit einer Qualität auftritt, die durch die Konfiguration des Hüllsignals von dem Generator 19 bestimmt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die Signalform des Hüllsignals von dem Generator 19 so gewählt sein, daß verschiedene Änderungen in der Amplitude während der Anstiegszeit A, während der Abfallzeit D und während der Auslösezeit R vorhanden sind. Dabei wird ein erwünschter Dauerpegel S zwischen der Abfallzeit und der Auslösezeit aufrechterhalten.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Tongenerator 10 ein Impuls von dem Generator 16 her lediglich nach einer geeigneten Verzögerungszeitspanne auftritt, die auf die Abgabe einer Spannung an den Generator 16 auf das Schließen eines der Schalter in der Schalterreihe 13 folgt. Aufgrund der vorstehenden Verzögerung bewirkt das Prellen des betätigten Schalters zum Zeitpunkt seines Schließens keinen fehlerhaften Betrieb. Dies bedeutet, daß die erwähnte Verzögerung bei der Abgabe eines Impulses von dem Impulsgenerator 16 hinreichend lang ist um sicherzustellen, daß das anfängliche Prellen des geschlossenen Schalters beendet sein wird und daß die an die Abtast- und Halteschaltung 15 abgegebene Spannung einen stabilen Pegel zu dem Zeitpunkt erreicht haben wird, zu dem die Schaltung 15 durch einen Impuls von dem Generator 16 her aktiviert ist. Die dem Betrieb des Impulsgenerators 16 anhaftende Verzögerungsdauer verhindert jedoch keinen fehlerhaften Betrieb des Tongenerators 10 aufgrund irgenwelchen späteren Prellens des geschlossenen Schalters in der Schalterreihe 13. Überdies nutzt der Antilogarithmusfunktions- Signalgenerator oder Wandler 17 die Exponentialfunktions-Kennlinie oder -Beziehung der Basis-Emitter-Spannung zu dem Kollektor-Strom (V _BE -I _C ) eines Transistors aus. Diese Kennlinie ändert sich jedoch mit Temperaturänderungen. Demgemäß kann sich die an den spannungsgesteuerten Oszillator 18 auf das Schließen irgendeines Schalters der Schalter in der Schalterreihe 13 angelegte Spannung mit Änderungen in der Umgebungstemperatur ändern und eine entsprechende Änderung bzw. Schwankung in der Frequenz des Schwingungs-Ausgangssignals oder Tonsignals hervorrufen, welches vom Anschluß 22 erhalten wird.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß dann, wenn bei dem Tongenerator 10 zwei Tasten in der Tastenreihe 13 gleichzeitig geschlossen werden, die an die Abtast- und Halteschaltung 15 abgegebene Spannung der Spannung entspricht, die durch denjenigen geschlossenen Schalter festgelegt ist, der näher bei Masse bzw. Erde liegt. Wenn somit beispielsweise die Schalter 13 a und 13 c gleichzeitig geschlossen werden, wird die durch das Schließen des Schalters 13 c festgelegte Spannung diejenige Spannung sein, die an die Abtast- und Halteschaltung 15 angelegt wird. Daher wird der Tongenerator 10 dem der tieferen Frequenz entsprechenden geschlossenen Schalter den Vorrang geben. Es sei darauf hingewiesen, daß beim Spielen eines elektrischen Musikinstruments vom Einzeltontyp bzw. Eintontyp die Wahrscheinlichkeit dafür vorhanden ist, daß eine gewisse Überlappung der Zeitspannen auftritt, während der aufeinanderfolgend betätigte Tasten gedrückt sind. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß zu irgendeinem Zeitpunkt zwei oder mehr Tasten gedrückt sein können, wodurch gleichzeitig die entsprechenden Schalter betätigt sind. In derartigen Fällen räumt der oben beschriebene Tongenerator 10 stets dem tieferen Ausgangston der Ausgangstöne oder Ausgangssignalfrequenzen entsprechend den gleichzeitig betätigten Schaltern Vorrang ein. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß in dem Fall, daß die Bedienperson zunächst die Taste zum Schließen des einem tieferen Ton entsprechenden Schalters 13 c drückt und sodann die Taste für das Schließen des einem höheren Ton entsprechenden Schalters 13 a betätigt oder drückt, bevor die zuvor betätigte Taste vollständig losgelassen wird - so daß die Schalter 13 a und 13 c gleichzeitig geschlossen oder betätigt sind - der relativ tiefere Ton oder die tiefere Frequenz während des gleichzeitigen Schließens der Schalter 13 a und 13 c erzeugt wird. Der höhere Ton oder die höhere Frequenz wird lediglich dann erhalten, wenn die für das Schließen des Schalters 13 c vorgesehene Taste schließlich losgelassen wird. Durch den vorstehend erläuterten Vorgang wird ein unnatürlicher Effekt beim elektrischen Einton-Musikinstrument erzeugt, bei dem es erwünscht ist, von der relativ niedrigen Frequenz oder dem relativ tiefen Ton entsprechend dem Schalter 13 c zu der hohen Frequenz oder dem hohen Ton entspechend dem Schalter 13 a überzugehen, sobald der zuletzt genannte Schalter betätigt oder geschlossen ist, und zwar auch dann, wenn der zuvor geschlossene Schalter 13 c noch nicht vollständig geöffnet ist.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß während des Legato-Spiels eines den beschriebenen Tongenerators 10 enthaltenden elektrischen Einton- bzw. Einzelton-Musikinstruments der Übergang bzw. Wechsel von einem Ton oder einer Trequenz zu einem anderen Ton bzw. anderen Frequenz gleichmäßig erfolgt, d. h. ohne eine Unterbrechung der an den Impulsgenerator 16 abgegebenen Spannung. Dies führt dazu, daß dieser Impulsgenerator durch die alleinigen Spannungsänderungen nicht zuverlässig getriggert werden kann, um auf das Schließen jedes Schalters innerhalb der Schalterreihe 13 einen Impuls für die Betätigung des Hüllsignalgenerators 19 zu erzeugen. Demgemäß kann das Hüllsignal, mit dessen Hilfe der Ausgangston oder die Ausgangssignalfrequenz in der Schaltung 21 amplitudenmoduliert wird, um die Qualität der Ausgangsschwingung oder des Ausgangstonsignals am Anschluß 22 festzulegen, nicht zuverlässig während des Legato-Spiels des Instruments erzeugt werden.

Aus Fig. 3 dürfte ersichtlich sein, daß ein Tongenerator 30 für ein elektrisches Musikinstrument vom Eintontyp bzw. Einzeltontyp gemäß einer Ausführungsform der Erfindung generell eine Reihe 31 von Schaltern 31 a, 31 b . . . 31 n enthält, die den Tasten einer Tastatur (nicht dargestellt) entsprechen und die selektiv durch eine Manipulation der betreffenden Tasten betätigbar oder schließbar sind. Ein Zeitsteuersignalgenerator 32 ist bei der dargestellten Ausführungsform als ein Schieberregister 33 enthaltend dargestellt, das einen Takteingang C zur Aufnahme eines Taktimpulses von einem Taktoszillator 34 her aufweist. Die Taktimpulse treten beispielsweise mit einer Frequenz von 50 kHz auf. Das Schieberegister 33 weist ferner einen Reiheneingangsanschluß IN auf, der an Erde bzw. Masse liegt. Ferner weist das Schieberegister einen invertierenden Rückstellsignal-Eingangsanschluß sowie einen Reihenausgangsanschluß OUT und Parallel-Ausgangsanschlüsse 0 a, 0 b . . . 0 n auf. Die normalerweise geöffneten Schalter 31 a, 31 b . . . 31 n sind so dargestellt, daß sie mit ihrer einen Seite an den Parallel-Ausgangsanschlüssen 0 a, 0 b . . . 0 n des Schieberegisters 33 angeschlossen sind. Die anderen Seiten der betreffenden Schalter der Schalterreihe 31 sind gemeinsam über einen Widerstand 35 an einer Gleichspannungsquelle +Vcc und außerdem an einem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 angeschlossen. Ein zwei Eingänge aufweisendes UND-Verknüpfungsglied 37 ist an dem Zeitsteuersignal- Ausgangsanschluß 36 bzw. an dem Reihenausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 eingangsseitig angeschlossen. Mit seinem Ausgang ist das UND-Glied 37 an dem invertierenden Rückstellsignalanschluß des Schieberegisters sowie am Eingang eines Impulsgenerators 38 angeschlossen. Der Ausgang des Impulsgenerators 38 ist am Eingang einer Logarithmusfunktions- oder Exponential-Signalgeneratorschaltung 39 angeschlossen, die ausgangsseitig an einer Abtast- und Halteschaltung 40 angeschlossen ist, welche ferner eine Verbindung zu dem Zeitsteuersignal- Ausgangsanschluß 36 aufweist. Das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 40 wird als Steuerspannung einem spannungsgesteuerten einstellbaren Oszillator 41 zugeführt, dessen Schwingungsausgangssignal einer Modulationsschaltung 42 zugeführt wird, um in dieser eine Amplitudenmodulation durch ein Hüllsignal zu bewirken, welches der Modulationsschaltung 42 von einem Hüllsignalgenerator 43 her zugeführt wird. Eine RS-Flipflopschaltung 44 ist mit einem invertierenden Setz- Eingangsanschluß an dem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 und mit einem invertierenden Rückstell-Eingangsanschluß an dem Reihenausgangsanschluß OUT des Schieberregisters 33 angeschlossen. Mit einem Ausgang Q ist das Flipflop 44, wie dargestellt, an einem Eingang des Hüllsignalgenerators 43 angeschlossen, um dessen Betrieb in dem Fall zu bewirken, daß infolge Setzens des Flipflops an dessen Ausgang Q ein Signal mit hohem Signalpegel "1" auftritt. Schließlich wird das amplitudenmodulierte Schwingungsausgangssignal der Modulationsschaltung 42 an einen Ausgangsanschluß 45 abgegeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Logarithmusfunktions- oder Exponentialfunktions-Signalgeneratorschaltug 39 die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung umfassen, welche einen Transistor Q 1 vom npn-Leitfähigkeitstyp und einen Transistor Q 2 vom pnp-Leitfähigkeitstyp aufweist. In einer derartigen Schaltung 39 sind, wie dargestellt, Widerstände R 1 und R 2 insbesondere in Reihe liegend zwischen einem Eingangsanschluß 39 a der betreffenden Schaltung 39 und Erde bzw. Masse angeschlossen. Ein Verbindungspunkt bzw. Anschlußpunkt zwischen den Widerständen R 1 und R 2 ist mit der Basis des Transistors Q 1 verbunden, dessen Emitter an Masse bzw. Erde liegt. Der Kollektor des Transistors Q 1 ist, wie dargestellt, über in Reihe liegende Widerstände R 3 und R 4 an einer Gleichspannungsquelle +Vcc angeschlossen. An einem Verbindungs- bzw. Schaltungspunkt zwischen den Widerständen R 3 und R 4 ist die Basis des Transistors Q 2 angeschlossen. Der Emitter des Transistors Q 2 ist, wie dargestellt, direkt an der Speisespannungsquelle +Vcc angeschlossen, während der Kollektor des Transistors Q 2 an einem Ausgangsanschluß 39 b und außerdem über die Prallelschaltung eines Widerstands R 5 und eines Kondensators C 1 an Erde bzw. Masse angeschlossen.

Wenn ein positiver Impuls dem Eingangsanschluß 39 a der oben unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschriebenen Schaltung 39 zugeführt wird, dann werden die beiden Transistoren Q 1 und Q 2 eingeschaltet bzw. in den leitenden Zustand überführt. Das Ergebnis dieses Vorgangs ist, daß der Kondensator C 1 aufgeladen wird und daß damit die am Ausgangsanschluß 39 b auftretende Ausgangsspannung plötzlich auf den Spannungswert der von der Speisespannungsquelle +Vcc abgegebenen Spannung ansteigt. Am Ende des dem Eingangsanschluß 39 a zugeführten Impulses werden die beiden Transistoren Q 1 und Q 2 ausgeschaltet bzw. in den nichtleitenden Zustand überführt, so daß die von dem Kondensator C 1 aufgenommene Ladung über den Widerstand R 5 abgeleitet wird. Damit nimmt die an dem Kondensator C 1 liegende Spannung mit einer Zeitkonstante ab, die durch die Kapazität des Kondensators C 1 und den Widerstandswert des Widerstands R 5 bestimmt ist. Auf diese Weise wird eine logarithmische Kennlinie oder ein logarithmisches Funktionssignal am Ausgangsanschluß 39 b der Schaltung 39 erhalten, wobei das betreffende Signal durch Änderung in der Umgebungstemperatur nicht beeinflußt ist.

Nunmehr wird die Arbeitsweise des Tongenerators 30 gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5G sowie unter Bezugnahme auf die Fig. 6A bis 6G erläutert. In diesen Figuren ist der Verlauf von Signalen bzw. Impulsen an verschiedenen Schaltungsstellen des Tongenerators 30 für den Fall veranschaulicht, daß ein Schalter der durch Tasten betätigten Schalter der Schalterreihe 31 betätigt oder geschlossen worden ist, sowie für den Fall, daß keiner der Schalter betätigt worden ist.

Wie in Fig. 5A und 6A veranschaulicht, weist das von dem Oszillator 34 an den Taktsignal-Eingangsanschluß C des Schieberegisters 33 abgegebene Taktsignal bzw. der an diesen Eingangsanschluß abgegebene Taktimpuls einen rechteckförmigen Verlauf bei einem Tastverhältnis von 50% auf. Wie zuvor erwähnt, ist die Frequenz des Taktimpulses oder Taktsignals vorzugsweise relativ hoch; sie liegt beispielsweise in der Größenordnung von 50 kHz und besitzt eine Periode von 20 µsec. Der Reihenausgangsanschluß OUT und die Parallel-Ausgangsanschlüsse 0 a, 0 b . . . 0 n des Schieberegisters 33 führen normalerweise Signale mit einem hohen Signalpegel "1". Mit Beginn eines Arbeitszyklus des Schieberegisters 33 auf das Zurücksetzen dieses Schieberegisters hin wird ein Signal mit niedrigem Signalpegel "0" von Erde bzw. Masse an den Reiheneingangsanschluß IN des Schieberegisters abgegeben. Dieses Signal wird auf das Auftreten aufeinanderfolgender Taktimpulse von dem Oszillator 34 von links nach rechts längs der aufeinanderfolgenden parallelen Ausgangsanschlüsse 0 a, 0 b . . . 0 n verschoben. In dem Fall, daß keiner der Schalter 31 a, 31 b . . . 31 n betätigt oder geschlossen worden ist, wird somit das den niedrigen Signalpegel "0" führende Signal schließlich am Reihenausgangsanschluß OUT auftreten und von diesem Anschluß dem entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 37 zugeführt werden. Wenn keiner der Schalter der Schalterreihe 31 betätigt oder geschlossen worden ist, wird ein Signal mit relativ hohem Signalpegel "1" fortwährend von der Gleichspannungsquelle +Vcc über den Widerstand 35 und den Zeitsteuersignal- Anschluß 36 dem anderen Eingang des UND-Gliedes 37 zugeführt. Demgemäß erzeugt das UND-Glied 37 mit Auftreten des einen niedrigen Signalpegel "0" besitzenden Signals am Reihenausgangsanschluß OUT ein Ausgangssignal mit einem niedrigen Signalpegel "0". Dieses Ausgangssignal wird dem invertierenden Rückstellsignal-Eingangsanschluß des Schieberregisters 14 zugeführt; es bewirkt das Zurücksetzen dieses Schieberegisters. Auf ein derartiges Zurücksetzen des Schieberregisters 33 hin kehrt das Signal am Reihenausgangsanschluß OUT auf den Signalpegel "1" zurück (Fig. 6G), und das Verschieben eines Signals mit dem niedrigen Signalpegel "0" läuft erneut vom Reiheneingangsanschluß IN aus an, wobei das betreffende Signal an den Parallel-Ausgangsanschlüssen 0 a, 0 b . . . 0 n auftritt und die Pegel an den betreffenden Parallel-Ausgangsanschlüssen vom normalen hohen Signalpegel "1" nacheinander auf den niedrigen Pegel "0" überführt.

Wenn der Pegel am Reihenausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 auf den Signalpegel "1" nach dem Zurücksetzen des Schieberegisters zurückgeführt wird, bewirkt die gleichzeitige Abgabe von Signalen mit hohem Signalpegel "1" von dem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 und von dem Reihenausgangsanschluß OUT an die entsprechenden Eingänge des UND-Gliedes 37, daß dieses UND-Glied ein Ausgangssignal abgibt, welches wieder mit dem Signalpegel "1" auftritt. Dieses Ausgangssignal veranlaßt seinerseits den Impulsgenerator 38, ein positives Triggerimpulssignal zu erzeugen (Fig. 6C). Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß dann, wenn keiner der Schalter der Schalterreihe 31 auf den Betrieb der entsprechenden Taste hin betätigt oder geschlossen ist, am Reihenausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 ein negativer Impuls (Fig. 6G) mit Ende jedes vollständigen Arbeitszyklus des Schieberegisters 33 auftritt. Das betreffende Schieberegister 33 wird mit der Abfallflanke eines derartigen negativen Impulses zurückgesetzt, und der Impulsgenerator 38 wird mit der Anstiegsflanke des negativen Impulses ausgelöst, um den positiven Triggerimpuls abzugeben (Fig. 6C).

Wie dargestellt, kann der von dem Impulsgenerator 38 abgegebene positive Triggerimpuls einen rechteckförmigen Verlauf mit einer bestimmten Breite besitzen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Zeitkonstante eines monostabilen Kippgliedes, welches den Impulsgenerator 38 bildet. Die Abgabe des positiven Triggerimpulses von dem Impulsgenerator 38 an den Eingang 39 a des Logarithmusfunktions- oder Exponentialfunktions-Signalspannungsgenerators 39 bewirkt, daß die Ausgangsspannung an dem Anschluß 39 b abrupt auf den Wert der Spannung E der Speisespannungsquelle +Vcc ansteigt, wie dies in Fig. 6D veranschaulicht ist. Am Ende des positiven Triggerimpulses (Fig. 6C) sinkt die Ausgangsspannung des Generators 39 mit einem exponentiellen Verlauf allmählich ab (Fig. 6D). Wenn keiner der Schalter der Schalterreihe 31 durch Drücken einer entsprechenden Taste betätigt oder geschlossen ist, ist demgemäß der Exponentialfunktions- Signalspannungsgenerator 39 mit dem Arbeits- bzw. Betriebszyklus des Zeitsteuersignalgenerators 32 synchronisiert. Dies bedeutet, daß jedes Exponential-Spannungssignal (Fig. 6d) von dem Generator 39 her synchron mit Auftreten eines Signals mit niedrigem Signalpegel "0" am Reihenausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 ausgelöst bzw. eingeleitet wird.

Wenn keiner der Schalter der Schalterreihe 31 geschlossen oder betätigt ist, verbleibt das Signal am Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 auf dem hohen Signalpegel "1" während jedes der aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen des Schieberregisters 33 (Fig. 6B), so daß die Abtast- und Halteschaltung 40 hinsichtlich der Abtastung des exponentiell verlaufenden Spannungssignals von dem Generator 39 im unwirksamen Zustand verbleibt. Demgemäß verbleibt die Ausgangsspannung der Schaltung 40 auf dem niedrigen Signalpegel "0" (Fig. 6E), so daß der spannungsgesteuerte Oszillator 41 nicht schwingt. Der invertierende Rückstelleingangsanschluß der RS-Flipflopschaltung 44 nimmt ferner den negativen Impuls oder das Signal mit dem Signalpegel "0" von dem Reihenausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 am Ende des jeweiligen Arbeits- bzw. Betiebszyklus dieses Registers auf. Dadurch wird das betreffende Flipflop 44 zurückgesetzt; es gibt an seinem Ausgang ein Signal mit niedrigem Pegel "0" ab (Fig. 6F). Solange keiner der Schalter der Schalterreihe 31 betätigt oder geschlossen ist, wird ein Dauersignal mit hohem Signalpegel "1" von dem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 her dem invertierenden Setzeingangsanschluß der RS-Flipflopschaltung 44 zugeführt. Das am Ausgang Q dieser Flipflopschaltung auftretende Ausgangssignal verbleibt auf dem niedrigen Signalpegel "0", mit dem der Hüllsignalgenerator 43 nicht getriggert wird. Demgemäß wird der Amplitudenmodulationsschaltung 42 weder ein Signal von dem spannungsgesteuerten Oszillator 41 her noch ein Signal von dem Hüllsignalgenerator 43 zugeführt. Das Ergebnis dieses Vorgangs ist, daß an dem Ausgangsanschluß 45 kein Ausgangssignal auftritt.

Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß in dem Fall, daß irgendeiner der Schalter innerhalb der Schalterreihe 31, wie beispielsweise der Schalter 31 b, durch Betätigen der entsprechenden Taste geschlossen oder betätigt wird, ein Signal mit niedrigem Signalpegel oder ein "0"-Signal über den zu dem betreffenden Zeitpunkt geschlossenen Schalter 31 b an dem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 auftritt, da das "0"-Signal bzw. das Signal mit niedrigem Signalpegel an dem entspechenden Parallel-Ausgangsanschluß 0 b während des Verschiebens eines derartigen Signals mit niedrigem Signalpegel von links nach rechts innerhalb des Schieberegisters 33 auftritt. Wenn das Signal mit dem niedrigen Signalpegel "0" an dem Anschluß 36 und damit an dem entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 37 auftritt, dann wird ein Signal mit niedrigem Signalpegel oder ein "0"-Signal an dem Ausgang des UND-Gliedes 37 abgegeben und dem invertierenden Rücksetzeingangsanschluß des Schieberegisters 33 zugeführt. Dieses Schieberegister wird dann unabhängig von dem dann am Reihenausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 vorhandenen Pegel zurückgesetzt. Wenn irgendeiner der Schalter in der Schalterreihe 31 betätigt oder geschlossen ist, wird somit ein negativer Impuls oder ein Zeitsteuersignal an den Anschluß 36 abgegeben (Fig. 5B), wobei ein derartiges Zeitsteuersignal zu einem Zeitpunkt während des Arbeitszyklus des Schieberegisters 33 auftritt. Dieser Zeitpunkt entspricht der Lage bzw. Position des entsprechend betätigten Schalters in der Schalterreihe 31.

Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn keiner der Schalter in der Schalterreihe 31 betätigt oder geschlossen ist, der sich wiederholende Arbeitszyklus des Schieberegisters 33 der Anzahl der von dem Oszillator 34 abgegebenen Taktimpulse entspricht, die erforderlich sind, um das Signal mit niedrigem Pegel oder das "0"-Signal vom Reiheneingangsanschluß IN zu dem Reihenausgangsanschluß OUT zu verschieben. Wenn die Tastatur eines elektrischen Musikinstruments beispielsweise fünfzig Tasten aufweist, so daß die Schalterreihe 31 in entsprechender Weise fünfzig Schalter enthält, dann beträgt demgemäß die Durchlaufzeit des Schieberegisters 33 - das ist diejenige Zeitspanne, die zur Beendigung des Arbeitszyklus des Schalters erforderlich ist, wenn kein Schalter geschlossen ist - 1,0 msec in dem Fall, daß der Taktimpulsoszillator Impulse mit einer Frequenz von 50 kHz abgibt, wie dies oben bereits angedeutet worden ist. Da die minimale Zeitspanne, während der eine Bedienperson des Musikinstruments irgendeine der Tasten drücken kann, normalerweise nicht kürzer als beispielsweise 10,0 msec ist, dürfte einzusehen sein, daß mehr als zehn Arbeitszyklen des Schieberegisters in dem Fall während der minimalen Zeitspanne auftreten, daß irgendeine der Tasten gedrückt ist. Solange irgendeine Taste der Tasten gedrückt ist, um den entsprechenden Schalter der Schalterreihe 31 zu schließen, besitzt jeder Arbeitszyklus des Schieberegisters 33 eine verkürzte Dauer. Dies bedeutet, daß das Schieberegister 33 jeweils dann zurückgesetzt wird, wenn das Signal mit niedrigem Signalpegel oder das "0"-Signal an demjenigen Parallel-Ausgangsanschluß des Schieberegisters auftritt, der dem geschlossenen Schalter der Schalterreihe 31 zugehörig ist.

Mit der Anstiegsflanke des am Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 auftretenden negativen Impulses (Fig. 5B) - das heißt dann, wenn das Schieberegister 33 auf die Abgabe des "0"-Signals mit niedrigem Signalpegel von Ausgang des UND- Gliedes 37 an den invertierenden Rückstellanschluß des Schieberegisters 33 zurückgesetzt worden ist - kehrt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 37 zu dem hohen Signalpegel bzw. "1"- Signalpegel zurück. Dadurch wird der Impulsgenerator 38 betätigt, der dadurch veranlaßt wird, einen Triggerimpuls (Fig. 5C) abzugeben, durch den der Logarithmusfunktions-Signalgenerator 39 veranlaßt wird, ein Exponential-Spannungssignal (Fig. 5D) zu erzeugen.

In der Zwischenzeit wird der negative Impuls (Fig. 5B) von dem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 her auch an die Abtast- und Halteschaltung 40 abgegeben, um diese zu veranlassen, das von dem Generator 39 abgegebene Exponential-Spannungssignal mit der Abfallflanke des negativen Impulses abzutasten. Solange eine bestimmte Taste gedrückt ist, um den entsprechenden Schalter in der Schalterreihe 31 zu schließen, wird die Schaltung 40 danach einen bestimmten abgetasteten Wert der exponentiellen Spannung (Fig. 5E) festhalten. Dieser Spannungswert entspricht dem geschlossenen oder betätigten Schalter. Eine derartige Gleichspannung (Fig. 5E) von der Abtast- und Halteschaltung 40 wird als Steuerspannung dem spannungsgesteuerten Oszillator 41 zugeführt, der dadurch ein Schwingungssignal mit einer der betätigten Taste entsprechenden Frequenz abgibt.

Der an dem Zeitungssteuersignal-Ausgangsanschluß 36 auftretende negative Impulse wird außerdem dem invertierenden Setzeingangsanschluß der RS-Flipflopschaltung 44 zugeführt, so daß der Pegel am Ausgangsanschluß Q dieser Flipflopschaltung vom niedrigen "0"-Pegel zu einem hohen "1"-Pegel übergeht (Fig. 5F). Auf das Auftreten eines Signals mit einem derartigen hohen Signalpegel "1" von dem Flipflop 44 her wird der Hüllsignalgenerator 43 getriggert. Der Hüllsignalgenerator erzeugt daraufhin ein Hüllsignal, welches beispielsweise den in Fig. 2 dargestellten Signalverlauf besitzt. Dieses Hüllsignal wird der Modulationsschaltung 42 zugeführt, um in dieser Modulationsschaltung eine Amplitudenmodulation des Schwingungsausgangssignals zu bewirken, welches von dem in der Frequenz veränderbaren oder spannungsgesteuerten Oszillator 41 erhalten wird. Demgemäß gibt die Modulationsschaltung 42 an den Ausgangsanschluß 45 ein Ausgangssignal oder ein Tonsignal mit der der gedrückten Taste entsprechenden Frequenz und Tonqualität ab.

Es dürfte ersichtlich sein, daß am Reihen- bzw. Serienausgangsanschluß OUT des Schieberregisters 33 weiterhin ein Signal mit hohem Signalpegel "1" abgegeben wird (Fig. 5G), solange irgendeiner der Schalter in der Schalterreihe 31 betätigt oder geschlossen ist, so daß nach dem Setzen der Flipflopschaltung 44 unter Abgabe eines Signals mit hohem Signalpegel "1" an ihrem Ausgang (Fig. 5F) ein Ausgangssignal des Flipflops 44 mit einem derartig hohen Signalpegel aufrechterhalten wird. Demgemäß setzt der Hüllsignalgenerator 43 die Erzeugung des entsprechenden Hüllsignals fort. Solange eine Taste gedrückt oder betätigt ist, um den entsprechenden Schalter der Schalterreihe 31 zu schließen, wird somit ein Schwingungsausgangssignal mit der gewünschten Frequenz und Tonqualität an dem Ausgangsanschluß 45 erhalten.

Wenn eine Taste, die gedrückt worden ist, losgelassen wird, kehrt der entsprechende eine Schalter der Schalter innerhalb der Schalterreihe 31 in seinen normalen geöffneten Zustand zurück. Dies führt dazu, daß danach die Spannung an dem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 auf dem hohen Signalpegel "1" verbleibt, und zwar aufgrund der Verbindung über den Widerstand 35 zu der Gleichspannungsquelle. Wie zuvor erwähnt, tritt jedoch am Ende des Arbeits- bzw. Betriebszyklus oder Durchlaufs des Schieberegisters 33 - innerhalb welches Betriebszyklus der zuvor geschlossene Schalter in seinen Zustand zurückgeführt worden ist - ein negativer Impuls oder ein "0"-Impuls mit niedrigem Pegel am Reihen- bzw. Serienausgangsanschluß OUT des Schieberegisters auf. Dies führt dazu, daß das betreffende Schieberegister zurückgesetzt wird und daß danach der Betrieb des Tongenerators 30 in der oben für den Fall beschriebenen Weise fortgesetzt wird, daß kein Schalter in der Schalterreihe 31 geschlossen ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß mit Rücksicht darauf, daß die Schalter 31 a, 31 b, . . . 31 n selektiv in irgendeiner gewünschten Reihenfolge geschlossen werden, jedes der exponentiellen Signale von dem Generator 39 her mit dem Zurücksetzen des Schieberegisters 33 zu Beginn eines Arbeitszyklus dieses Schieberegisters synchronisiert ist und daß die aufeinanderfolgenden exponentiellen Signale durch die Schaltung 40 zu Zeitpunkten abgetastet werden, die von den Positionen bzw. Lagen der aufeinanderfolgend geschlossenen Schalter in der Schalterreihe 31 abhängen. Demgemäß hängen die Werte der in der Schaltung 40 aufeinanderfolgend abgetasteten und festgehaltenen exponentiellen Signale von den Positionen bzw. Lagen der aufeinanderfolgend geschlossenen Schalter in der Schalterreihe 31 ab, um Ausgangsschwingungssignale von dem spannungsgesteuerten Oszillator 41 abzugeben, dessen Schwingungssignale in entsprechender Weise von den selektiv betätigten Schaltern abhängen.

Es sei darauf hingewiesen, daß in dem Tongenerator 30 gemäß der Erfindung, wie er oben beschrieben worden ist, der exponentielle Verlauf des von dem Generator 40 abgegebenen Signals von dem Widerstandswert des Widerstands R 5 und von dem Kapazitätswert des Kondensators C 1 abhängt (Fig. 4); diese Werte ändern sich nicht bei Temperaturänderungen, so daß die Frequenz jedes am Anschluß 45 erhältlichen Ausgangssignals oder Ausgangstons ebenfalls temperaturunabhängig ist. Da die am Anschluß 36 des Zeitsteuersignalgenerators 32 auftretenden Zeitsteuersignale digitale Signale sind, die zu Zeitpunkten auftreten, welche von den Positionen der geschlossenen Schalter in der Schalterreihe 31 abhängen, dürfte ferner ersichtlich sein, daß das Prellen der Schalter den Betrieb des Tongenerators 33 nicht nachteilig beeinflussen kann.

Bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschriebenen Tongenerator 30 wird jedoch einer relativ hohen Tonfrequenz Vorrang eingeräumt. Dies ergibt sich aus dem Betätigen oder Schließen eines Schalters auf der linken Seite der Schalterreihe 31. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß dann, wenn zwei Schalter, wie beispielsweise der Schalter 31 b und der Schalter 31 n gleichzeitig geschlossen werden, das am Anschluß 45 erhaltene Ausgangssignal mit einer relativ hohen Frequenz auftreten wird, die dem Schalter 31 b entspricht, obwohl das Schließen des Schalters 31 n zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt sein kann als das Schließen des Schalters 31 b. Wie oben erwähnt, ist es erwünscht, daß weder Tönen mit hoher Frequenz noch Tönen mit niedriger Frequenz Vorrang gegeben wird und daß bei einem elektrischen Musikinstrument vom Einzelton- bzw. Eintontyp die Ausgangssignalfrequenz demjenigen Schalter entsprechen sollte, der in dem Fall als letzter geschlossen wird, daß zwei oder mehr Schalter gleichzeitig geschlossen werden. Ein Tongenerator 130 gemäß der vorliegenden Erfindung, der in dieser bevorzugten Art und Weise arbeitet, wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden, in der diejenigen Schaltungsteile, die jenen entsprechen, welche oben unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben worden sind, mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 3. Derartige Schaltungselemente werden im folgenden nicht näher beschrieben werden.

Bei dem Tongenerator 130 ist der Reihen- bzw. Serienausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 als direkt mit dem invertierenden Rückstelleingangsanschluß des Schieberegisters 33 verbunden dargestellt. Außerdem ist der betreffende Ausgangsanschluß direkt mit dem Eingang des Exponentialsignalgenerators 39 verbunden. Wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist bei dem Tongenerator 130 der Ausgang des Exponentialsignalgenerators 39 an einer Abtast- und Halteschaltung 41 angeschlossen, die in diesem Fall durch einen Triggerimpuls von einem Impulsgenerator 38′ her betätigt wird. Der von der Schaltung 40 abgetastete Spannungswert wird als Steuerspannung einem spannungsgesteuerten Oszillator 41 zugeführt, der sein Schwingungsausgangssignal einer Modulationsschaltung 42 zuführt. Die Modulationsschaltung 42 erhält ferner ein Hüllsignal von dem Hüllsignalgenerator 43; sie bewirkt eine Amplitudenmodulation des von dem Oszillator 41 abgegebenen Schwingungsausgangssignals durch das von dem Hüllsignalgenerator 43 abgegebene Hüllsignal. Die Modulationsschaltung gibt dadurch ein Ausgangssignal oder Tonsignal mit der gewünschten Frequenz und Qualität an den Ausgangsanschluß 45 ab.

Der Tongenerator 130 gemäß der Erfindung enthält, wie dies ferner gezeigt ist, eine Diskriminatorschaltung 46, die dazu dient festzustellen, ob ein oder mehrere Schalter der Schalterreihe 31 geschlossen sind. Ferner enthält der Tongenerator 130 eine Detektorschaltung 47, die feststellt, ob ein Schalter der Schalterreihe 31, der während eines Durchlaufs des Schieberegisters 31 geschlossen oder betätigt wird, während des vorangehenden Durchlaufs des Schieberegisters geschlossen war.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung enthält die Diskriminatorschaltung 46 eine RS-Flipflopschaltung 44′ und eine JK-Flipflopschaltung 48. Die Flipflopschaltung 44′ ist mit einem invertierenden Setzeingangsanschluß an dem Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 und mit einem invertierenden Rückstelleingangssignalanschluß an dem Reihen- bzw. Serienausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 angeschlossen. Die JK-Flipflopschaltung 48 ist ebenfalls mit einem invertierenden Setzeingangsanschluß an dem Zeitsteuersignal- Ausgangsanschluß 36 angeschlossen. Ein -Eingangsanschluß der betreffenden Flipflopschaltung ist an dem Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberregisters angeschlossen. Ein J-Eingangsanschluß der betreffenden Flipflopschaltung ist an dem Ausgangsanschluß Q der Flipflopschaltung 44′ angeschlossen. Ein K-Eingangsanschluß nimmt ständig ein "1"-Signal mit hohem Signalpegel von einer Gleichspannungsquelle 49 her auf. Der Ausgangsanschluß Q der JK-Flipflopschaltung 48 ist an einem Eingang eines UND-Gliedes 50 angeschlossen, welches ausgangsseitig an dem Hüllsignalgenerator 43 angeschlossen ist. Dieser Hüllsignalgenerator wird dadurch veranlaßt, ein Hüllsignal auf den Anstieg des Ausgangssignals des UND-Gliedes 50 vom "0"-Pegel zum "1"-Pegel zu erzeugen.

Die Detektorschaltung 47 besteht, wie dargestellt, generell aus einem Adreßzähler 51 und einem Speicher 52 mit wahlfreiem Zugriff, der nachstehend auch als RAM-Speicher bezeichnet wird. Der Reihen- bzw. Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 ist an einem invertierenden Rücksetz-Eingangsanschluß des Adreßzählers 51 angeschlossen. Die Taktimpulse oder Ausgangssignale des Taktoszillators 34 werden einem Taktsignal- Eingangsanschluß C des Adreßzählers zugeführt. Der Adreßzähler 51 ist derart wirksam, daß er den RAM-Speicher 52 durch ein binär codiertes Signal mit n Bits adressiert. In diesem Signal sind die n Bits so gewählt, daß 2 n nahe bei der Anzahl der Schalter in der Schalterreihe 31 liegt. So kann beispielsweise in dem Fall, daß die Schalterreihe 31 fünfzig Schalter aufweist, die Zahl n mit 6 gewählt sein, so daß 2 ⁿ = 64 beträgt.

Das Ausgangssignal des Taktoszillators 34 wird ferner einem Lese- und Schreib-Steuereingangsanschluß R/W des RAM-Speichers 52 zugeführt, so daß dieser Speicher sich in seinem Lesezustand bzw. in seinem Schreibzustand oder in den entsprechenden Zuständen auf das Auftreten von Signalen mit dem Pegel "1" bzw. "0" des Taktimpulses befindet (Fig. 8A). Der Zeitsteuersignal- Ausgangsanschluß 36 ist, wie ferner dargestellt, mit einem Eingangsanschluß I des RAM-Speichers 52 sowie über einen Inverter 53 an einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 34 angeschlossen, welches mit einem zweiten Eingang und mit einem dritten Eingang am Ausgang 0 des RAM-Speichers 52 bzw. des Taktoszillators 34 angeschlossen ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 54 ist am Eingang des Impulsgenerators 38′ sowie ferner über einen Inverter 55 an einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 50 angeschlossen.

Nunmehr wird die Arbeitsweise des Tongenerators gemäß der Erfindung näher beschrieben. Dazu sei angenommen, daß die von dem Oszillator 34 abgegebenen Taktimpulse ein Tastverhältnis von 50% aufweisen, wie dies in Fig. 8A veranschaulicht ist. Ferner sei angenommen, daß sämtliche Schalter in der Schalterreihe 31 zunächst geöffnet sind. Auf das Schließen eines der Schalter in der Schalterreiche 31 hin, wie beispielsweise des Schalters 31 a, durch Betätigen der entsprechenden Taste wird ein entsprechendes negatives Zeitsteuersignal mit rechteckförmigem Verlauf (Fig. 8B) an den Zeitsteuersignal-Ausgangsanschluß 36 abgegeben. Ein derartiges Zeitsteuersignal fällt zum Zeitpunkt T 1 ab und steigt zum Zeitpunkt T 3 an. Diese Zeitpunkte definieren das Zeitintervall, währenddessen ein "0"-Signal oder ein Signal mit niedrigem Pegel an dem entsprechenden Parallel-Ausgangsanschluß 0 a des Schieberegistes 33 auftritt. Das von dem Zeitsteuersignal- Ausgangsanschluß 36 abnehmbare negative Rechtecksignal (Fig. 8B) bewirkt auf seine Abgabe an die invertierenden Setz-Eingangsanschlüsse der Flipflops 44′ und 48 deren Setzen, so daß an den Ausgängen Q der Flipflops 44′ und 48 zum Zeitpunkt T 1 ein Pegelanstieg vom Pegel "0" zum Pegel "1" auftritt, wie dies in Fig. 8D veranschaulicht ist. Zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Zeitsteuersignal am Anschluß 36 erhalten wird, tritt am Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 ein Signal mit relativ hohem Signalpegel "1" auf, wie dies in Fig. 8C veranschaulicht ist. Aufgrund der Tatsache, daß am Ausgang Q des gesetzten Flipflops 44′ der "1"-Pegel vorhanden ist, der dem J-Eingang des JK-Flipflops 48 zugeführt wird, und aufgrund der Tatsache, daß der Eingang K des Flipflops 48 stets ein Signal mit dem relativ hohen Signalpegel "1" von der Spannungsquelle 49 her aufnimmt, ist das Flipflop 48 so vorbereitet, daß der nächste an den Eingang von dem Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 am Ende eines Durchlaufs oder Arbeitszyklus dieses Schieberegisters abgegebene Triggerimpuls oder negative Impuls zu einer Umschaltung des Flipflops 48 führt. Dadurch kehrt das Ausgangssignal am Ausgang Q dieses Flipflops mit Beendigung eines Arbeits- bzw. Betriebszyklus des Schieberegisters vom Pegel "1" zum Pegel "0" zurück. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Abgabe eines negativen Impulses vom Serien- Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 am Ende jedes Durchlaufs oder Arbeitszyklus dieses Schieberegisters an den invertierenden Rücksetz-Eingangsanschluß des Flipflops 44′ dazu führt, daß das Flipflop 44′ zurückgesetzt wird. Dadurch kehrt das Ausgangssignal am Ausgang Q des Flipflops 44′ wieder zum "0"-Pegel zurück, und zwar beispielsweise zum Zeitpunkt T′₁ gemäß Fig. 8D.

Gleichzeitig mit dem Setzen des Flipflops 48 durch das am Anschluß 36 auftretende negative Zeitsteuersignal entsprechend dem geschlossenen Schalter 31 a aktiviert der Code von dem Zähler 51 die Adresse in dem RAM-Speicher 52. Diese Adresse entspricht dem geschlossenen Schalter 31 a. Innerhalb der Zeitspanne von T 1 bis T 2 bewirkt der von dem Oszillator 34 abgegebene Taktimpuls (Fig. 8A) die Ausführung einer Leseoperation in dem RAM-Speicher 52. Durch diese Leseoperation wird am Ausgang 0 des RAM-Speichers 52 ein Signal mit einem hohen Signalpegel "1" erhalten. Dies zeigt an, daß der der aktivierten Adresse entsprechende Schalter 31 a während des vorangehenden Arbeitszyklus oder Durchlaufs des Schieberegisters 33 nicht geschlossen war. Gleichzeitig mit der Abgabe eines Signals mit dem Signalpegel "1" vom Ausgang 0 des RAM-Speichers 52 an das UND-Glied 54 wird ein negatives Zeitsteuersignal von dem Anschluß 36 aufgrund des Schließens des Schalters 31 a über den Inverter 53 als Signal mit hohem Signalpegel "1" an den entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 54 abgegeben. Dieses UND- Glied nimmt weiterhin ein Signal mit hohem Signalpegel "1" von dem Taktoszillator 34 her auf. Demgemäß steigt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 54 vom Pegel "0" auf den Pegel "1" zum Zeitpunkt T 1 an und verbleibt auf einem derart hohen Pegel bis zum Zeitpunkt T 2 (Fig. 8E). Dadurch ist angezeigt, daß der Schalter 31 a, der während des gegenwärtigen Durchlaufs oder Betriebszyklus des Schieberegisters 33 geschlossen ist, während des vorangehenden Durchlaufs oder Betriebszyklus des Schieberegisters nicht geschlossen war.

Wenn das Ausgangssignal des UND-Gliedes 54 zum Zeitpunkt T 1 vom Pegel "0" auf den Pegel "1" ansteigt (Fig. 8E), dann wird der Impulsgenerator 38′ ausgelöst bzw. betätigt, wodurch ein Triggerimpuls oder Abtastsignal (Fig. 8G) bereitgestellt wird, welches dem Abtast-Signaleingang der Abtast- und Halteschaltung 40 zugeführt wird und diese Schaltung veranlaßt, den dann vorhandenen Wert des exponentiellen Ausgangssignals (Fig. 8H) des Exponentialsignalgenerators 39 abzutasten und festzuhalten. Das betreffende Ausgangssignal des Signalgenerators wird dabei mit Hilfe des negativen Impulses vom Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 synchronisiert. Dieser negative Impuls tritt am Ende jedes Durchlaufs oder Arbeitszyklus auf. Der abgetastete Wert des exponentiell verlaufenden Signals wird als Steuerspannung von der Abtast- und Halteschaltung 40 an den spannungsgesteuerten Oszillator 41 abgegeben. Dadurch wird die Frequenz des an die Modulationsschaltung 42 abgegebenen Schwingungs-Ausgangssignals festgelegt.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 54, das innerhalb der Zeitspanne T 1-T 2 mit dem Pegel "1" auftritt (Fig. 8E), zeigt an, daß das dann vom Anschluß 36 erhaltene Zeitsteuersignal (Fig. 8B) kennzeichnend ist für einen geschlossenen Schalter der Schalter 31 a bis 31 n, und zwar desjenigen Schalters, der während eines vorhergehenden Durchlaufs nicht geschlossen war. Dieses Ausgangssignal wird als negativer Impuls über den Inverter 55 an den entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 50 abgegeben. Obwohl der Ausgang Q des Flipflops 48 den Pegel "1" führt, verbleibt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 50 somit innerhalb der Zeitspanne von T 1 bis T 2 auf dem Pegel "0", und zwar aufgrund des niedrigen Pegels des von dem Inverter 55 abgegebenen Eingangssignals. Zum Zeitpunkt T 2 tritt der von dem Oszillator 34 abgegebene Taktimpuls jedoch mit niedrigem Pegel auf (Fig. 8A), so daß das Ausgangssignal des UND-Gliedes 54 in entsprechender Weise vom "1"-Pegel auf den "0"-Pegel übergeht (Fig. 8E). Demgemäß gibt der Inverter 55 zum Zeitpunkt T 2 ein Signal mit dem "1"-Pegel an den entsprechenden Eingang des UND- Gliedes 50 ab, wodurch das Ausgangssignal dieses UND-Gliedes auf den "1"-Pegel ansteigt (Fig. 8F) und den Hüllsignalgenerator 43 veranlaßt, ein Hüllsignal zu erzeugen. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wirkt das von dem Generator 43 abgegebene Hüllsignal in der Modulationsschaltung 42 in der Weise, daß eine Amplitudenmodulation des Schwingungsausgangssignals des spannungsgesteuerten Osziallators 41 auftritt und daß dadurch ein Ausgangs- oder Tonsignal mit der gewünschten Frequenz und Qualität am Ausgangssignal 45 auftritt.

Am Ende des Durchlaufs oder Betriebszyklus des Schieberegisters 33 ist der negative Impuls oder das "0"-Signal mit niedrigem Pegel (Fig. 8C) von dem Serien-Ausgangsanschluß OUT her am Anschluß des JK-Flipflops 48 derart wirksam, daß eine Kippwirkung auftritt, da nämlich dann an den beiden Anschlüssen J und K Signale mit dem relativ hohen Signalpegel "1" liegen. Dadurch wechselt das Ausgangssignal am Ausgang Q des Flipflops 48 vom Pegel "1" zum Pegel "0". Der von dem Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 abgegebene negative Impuls wirkt ferner an dem invertierenden Rücksetzanschluß des Flipflops 44′ ein, um dieses Flipflop zurückzusetzen und dadurch dessen Ausgangssignal am Ausgang Q vom "1"-Pegel zum "0"-Pegel zurückzuführen. Schließlich wird durch den vom Serien- Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 abgegebenen negativen Impuls die ein exponentiell verlaufendes Signal erzeugende Signalerzeugerschaltung 39 derart getriggert, daß das exponentiell verlaufende Signal (Fig. 8H) mit der Beendigung bzw. dem Abschluß des Durchlaufs oder Betriebszyklus des Schieberegisters synchronisiert ist, wie dies oben ausgeführt worden ist.

Wenn dieselbe Taste, beispielsweise die dem Schalter 31 a zugehörige Taste weiterhin in aufeinanderfolgenden Durchläufen oder Betriebszyklen des Schieberegisters 33 gedrückt ist, wird das mit der betreffenden Adresse gelesene und am Ausgang 0 des RAM-Speichers 52 zur Verfügung stehende Signal dem entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 54 mit dem niedrigen "0"-Pegel zugeführt. Dadurch ist angezeigt, daß der Schalter 31 a als geschlossener Schalter zuvor innerhalb jedes der aufeinanderfolgenden Durchläufe des Schieberegisters festgehalten war. Das negative Zeitsteuersignal, das kennzeichnend ist für den geschlossenen Schalter 31 a, wird über den Inverter 53 als "1"- Signal mit hohem Signalpegel dem entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 54 zugeführt. Demgemäß verbleibt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 54 auf dem niedrigen "0"-Pegel, und der Impulsgenerator 38′wird nicht betätigt, um einen Abtast- oder Triggerimpuls an die Abtast- und Halteschaltung 40 abzugeben. Solange dieselbe Taste, wie beispielsweise die dem Schalter 31 a zugehörige Taste während aufeinanderfolgender Durchgänge des Schieberegisters 33 gedrückt bleibt, wird demgemäß die durch die Schaltung 40 während des anfänglichen Durchlaufs des Schieberegisters bei geschlossenem Schalter 31 a abgetastete und festgehaltene Spannung fortwährend an den spannungsgesteuerten Oszillator 41 abgegeben. Dies führt dazu, daß die Frequenz des am Anschluß erhaltenen Ausgangssignals oder Ausgangstones unverändert bleiben wird.

Wenn ein weiterer Schalter, wie beispielsweise der Schalter 31 n, zu einem Zeitpunkt geschlossen oder betätigt wird, zu dem der zuvor betätigte Schalter 31 a sich noch in seinem geschlossenen Zustand befindet, wie dies beim Legato-Spiel des Instruments der Fall ist, dann wird während des ersten Durchlaufs des Schieberegisters 33 nach dem Schließen des Schalters 31 n am Anschluß 36 ein negatives Zeitsteuersignal erhalten, welches dem zuvor geschlossenen Schalter 31 a entspricht und welches zum Zeitpunkt T 1 absinkt und zum Zeitpunkt T 3 ansteigt. Außerdem wird ein weiteres negatives Zeitsteuersignal oder ein weiterer negativer Impuls entsprechend dem neu geschlossenen Schalter 31 n erhalten; dieses Signal fällt zum Zeitpunkt T 1″ ab und steigt zum Zeitpunkt T 3″ an (Fig. 8B). Da der Schalter 31 a während eines oder mehrerer früherer Durchläufe oder Arbeitszyklen des Schieberegisters 33 geschlossen gewesen war, gibt das UND-Glied 54 kein Ausgangssignal mit hohem "1"-Pegel auf das Auftreten des dem geschlossenen Schalter 31 a entsprechenden Zeitsteuersignals ab. Dadurch wird der Impulsgenerator 38′ zu dem Zeitpunkt innerhalb des Zyklus nicht betätigt werden, der der Lage bzw. Position des Schalters 31 a in der Schalterreihe 31 entspricht. Wenn jedoch das Zeitsteuersignal aufgrund des geschlossenen Schalters 31 n am Anschluß 36 während des ersten Durchlaufs erhalten wird, währenddessen der Schalter 31 n geschlossen ist, wird das Signal mit bzw. aus der entsprechenden Adresse in dem RAM-Speicher 52 gelesen und vom Ausgang 0 dieses Speichers an den entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 54 mit einem hohen "1"-Pegel abgegeben. Dadurch ist angezeigt, daß der Schalter 31 n nicht in einem vorhergehenden Durchlauf oder Betriebszyklus des Schieberegisters geschlossen war. Da das dem geschlossenem Schalter 31 n entsprechende Zeitsteuersignal aufgrund der Verwendung des Inverters 53 als Signal mit hohem "1"-Pegel an dem entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 54 zu einem Zeitpunkt auftritt, zu dem der Taktimpuls von dem Oszillator 34 ebenfalls mit dem "1"-Pegel auftritt, gibt das UND-Glied 54 ein Ausgangssignal mit dem "1"-Pegel zwischen den Zeitpunkten T″1 und T″2 ab (Fig. 8E). Mit einem solchen Ausgangssignal des UND-Gliedes 54 wird der Impulsgenerator 38′ zum Zeitpunkt T″1 getriggert oder ausgelöst, wodurch die Schaltung 40 veranlaßt wird, den Spannungswert des exponentiell verlaufenden Signals von der Schaltung 39 zu dem Zeitpunkt abzutasten und festzuhalten, der dem geschlossenen Schalter 31 n entspricht. Ein derartiger abgetasteter und festgehaltener Spannungswert (Fig. 8I) wird als Steuerspannung an den spannungsgesteuerten Oszillator 41 abgegeben, wodurch die Frequenz des Schwingungsausgangssignals dieses Oszillators zu der Frequenz hin geändert wird, die der Position bzw. Lage des zuletzt betätigten oder geschlossenen Schalters 31 n in der Schalterreihe 31 entspricht. Aufgrund der Abgabe des Ausgangssignals des UND-Gliedes 54 über den Inverter 55 an einen entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 50 sinkt das Ausgangssignal dieses UND-Gliedes 50, wie oben bereits beschrieben, vom "1"-Pegel auf den "0"-Pegel zum Zeitpunkt T″1, und das betreffende Ausgangssignal steigt wieder auf den "1"-Pegel zum Zeitpunkt T″2 an (Fig. 8F), so daß die ein Hüllsignal erzeugende Signalerzeugerschaltung 43 ausgelöst wird, um ein Hüllsignal an die Modulationsschaltung 42 zum Zeitpunkt T″2 entsprechend dem Zeitsteuersignal abzugeben, welches von dem geschlossenen Schalter 31 n herrührt bzw. auf diesen zurückgeht. Demgemäß besitzt das nunmehr am Anschluß 45 abnehmbare Ausgangssignal bzw. Tonsignal eine Frequenz, die dem geschlossenen Schalter 31 n entspricht; das betreffende Tonsignal weist eine Qualität auf, die durch das Hüllsignal von der Schaltung 43 festgelegt ist. Obwohl die Schalter 31 a und 31 n während sich überlappender Zeitspannen geschlossen sind, ist somit die Frequenz des Ausgangssignals durch denjenigen Schalter bestimmt, der später geschlossen wird, was im Falle eines elektrischen Musikinstruments vom Einzelton- bzw. Eintontyp erwünscht ist.

Wenn sämtliche Schalter 31 a bis 31 n in ihre normalen geöffneten Stellungen zurückgeführt sind, beispielsweise durch Loslassen sämtlicher entsprechender Tasten der Tastatur, werden keine negativen Impulse oder Zeitsteuersignale am Anschluß 36 während der aufeinanderfolgenden Durchläufe oder Betriebszyklen des Schieberegisters 33 erhalten. Am Ende jedes Durchlaufs oder Betriebszyklus des Schieberegisters 33 tritt jedoch zum Zeitpunkt T′″1 ein negativer Impuls mit einer Abfallflanke auf; die ansteigende Impulsflanke dieses Impulses tritt nach einer bestimmten kurzen Zeitspanne auf. Ein derartiger Impuls wird von dem Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters erhalten (Fig. 8C). Der zum Zeitpunkt T″1 auftretende negative Impuls, der dem Anschluß des Flipflops 48 zugeführt wird, ruft eine sofortige Kippwirkung hervor, durch die das Ausgangssignal am Ausgang Q des Flipflops 48 vom "1"-Pegel auf den "0"-Pegel übergeht, wodurch ein entsprechender plötzlicher Wechsel des Ausgangspegels des UND-Gliedes 50 hervorgerufen wird (Fig. 8F). Demgemäß wird der Betrieb der Hüllsignalerzeugerschaltung 43 angehalten. Am Ende des ersten Durchlaufs des Schieberegisters 33 wird überdies dann, wenn keiner der Schalter 31 a bis 31 n geschlossen ist, der negative Impuls vom Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters an den invertierenden Rücksetzanschluß des Flipflops 44′ abgegeben, um dieses Flipflop zurückzusetzen, welches von seinem Ausgang Q dann ein Ausgangssignal wieder mit dem "0"-Pegel abgibt. Danach führen die Anschlüsse J und K des Flipflops 48 während aufeinanderfolgender Durchgänge des Schieberegisters 33, während derer keiner der Schalter geschlossen ist, einen "0"-Pegel bzw. einen "1"-Pegel. Dadurch wirkt jeder negative Impuls von dem Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters auf den Anschluß des Flipflops 48 derart ein, daß dieses Flipflop lediglich zurückgesetzt wird. Dadurch ist sichergestellt, daß am Ausgang Q des Flipflops 48 ein Ausgangssignal mit dem niedrigen "0"-Pegel verbleibt.

Obwohl der vom Serien-Ausgangsanschluß OUT des Schieberegisters 33 abgegebene negative Impuls am Ende jedes Durchlaufs des betreffenden Schieberegisters auftritt - und zwar dann, wenn sämtliche Schalter 31 a bis 31 n geöffnet sind - um die Exponentialsignalerzeugerschaltung 39 tatsächlich zu triggern oder auszulösen (Fig. 8H), verbleibt das Signal am Zeitsteuersignalanschluß 36 auf dem hohen "1"-Pegel. Dies hat zur Folge, daß über den Inverter 53 ein "0"-Signal mit niedrigem Pegel an den entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 54 abgegeben wird. Von dem Ausgang des UND-Gliedes 54 wird daher kein Ausgangssignal mit hohem Pegel abgegeben, um den Impulsgenerator 38′ zu betätigen bzw. auszulösen und um dadurch für die Schaltung 40 einen Abtastimpuls oder ein Abtastsignal bereitzustellen.

Demgemäß ist die Abtast- und Halteschaltung 40 unwirksam hinsichtlich der Abtastung des von der Schaltung 39 abgegebenen exponentiell verlaufenden Signals. Das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 40 ist nahe des Zeitpunkts T′″1 auf den "0"-Pegel herabgesetzt (Fig. 8I), so daß der spannungsgesteuerte Oszillator 41 unwirksam gemacht ist und vom Anschluß 45 kein Ausgangssignal erhalten wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Tongenerator 130 gemäß der unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sämtliche vorteilhaften Eigenschaften aufweist, die oben in Verbindung mit dem in Fig. 3 dargestellten Tongenerator 30 aufgezeigt worden sind. Darüber hinaus gewährleistet der zuletzt beschriebene Tongenerator, daß die Frequenz des am Anschluß 45 abnehmbaren Ausgangssignals oder Tonsignals dem zuletzt geschlossenen Schalter der Schalterreihe 31 in dem Fall entspricht, daß zwei oder mehrere dieser Schalter während sich überlappender Zeitspannen geschlossen sind.

Durch die Erfindung ist also eine Tongeneratoranordnung (30, 130) für ein elektrisches Musikinstrument geschaffen, umfassend eine Reihe 31 von Schaltern 31 a bis 31 n, die entsprechenden Tasten einer Tastatur entsprechen und die selektiv durch Manipulation der betreffenden Tasten betätigbar sind. Ferner ist ein Zeitsteuersignalgenerator 32 vorgesehen, der vorzugsweise ein Schieberegister 33 enthält. Dieser Zeitsteuersignalgenerator besitzt einen Wiederholungs-Betriebszyklus; er ist an den Schaltern 31 a bis 31 n angeschlossen, um auf deren Betätigung hin Zeitsteuersignale bereitzustellen. Jedes der Zeitsteuersignale tritt zu einem Zeitpunkt während des Betriebszyklus auf, welcher Zeitpunkt der Position des betreffenden betätigten Schalters in der Schalterreihe 31 entspricht. Ferner ist ein ein exponentiell verlaufendes Signal erzeugender Signalgenerator 39 vorgesehen, der ein exponentiell verlaufendes Signal synchron mit dem Betriebszyklus des Zeitsteuersignalgenerators 32 abgibt. Darüber hinaus ist eine Abtast- und Halteschaltung 40 vorgesehen, die das exponentiell verlaufende Signal aufnimmt und die einen solchen Wert des exponentiell verlaufenden Signals abtastet und festhält, der vom Zeitpunkt des Auftretens eines Zeitsteuersignals innerhalb des Betriebszyklus abhängt. Schließlich ist ein in der Frequenz veränderbarer Oszillator 41 vorgesehen, der in Übereinstimmung mit dem abgetasteten festgehaltenen Wert des exponentiell verlaufenden Signals gesteuert wird und der ein Ausgangsschwingungssignal mit einer Frequenz abgibt, die durch einen selektiv betätigten Schalter der Schalter 31 a bis 31 n festgelegt ist. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Detektor 47 wirksam, wenn eine Vielzahl der Schalter 31 a bis 31 n gleichzeitig betätigt wird, um festzustellen, welcher der gleichzeitig betätigten Schalter der zuletzt betätigte Schalter ist und um das Abtasten und Festhalten des exponentiell verlaufenden Signals in Abhängigkeit von dem Zeitsteuersignal auszulösen und zu triggern, welches dem zuletzt betätigten Schalter entspricht. Ein derartiger Detektor 47 ist als einen Speicher 52 mit einer Vielzahl von Adressen enthaltend dargestellt, die den Schaltern 31 a bis 31 n entsprechen und unter denen innerhalb jedes Betriebszyklus des Schieberegisters 33 ein den Zustand des betreffenden Schalters während des laufenden Betriebszyklus charakerisierendes Signal eingeschrieben wird. Ein den Zustand des betreffenden Schalters während des vorangehenden Betriebszyklus charakterisierendes Signal wird gelesen. Eine Verknüpfungsschaltung 53, 54 spricht dann auf einen Unterschied in den unter irgendeiner Adresse eingeschriebenen und ausgelesenen Signalen an, um denjenigen Schalter zu ermitteln, der zuletzt betätigt worden ist.

Claims (16)

1. Tongenerator für ein elektrisches Musikinstrument
mit einer Reihe von Schaltern, die Tasten einer Tastatur entsprechen und die durch Betätigung der Tasten selektiv betätigbar sind,
und mit einem Zeitsteuersignalgenerator, der einen Wiederholungsbetriebszyklus aufweist und der mit der genannten Reihe von Schaltern derart verbunden ist, daß auf die Betätigung eines der Schalter hin ein Zeitsteuersignal bereitgestellt wird, welches zu einem Zeitpunkt innerhalb des Betriebszyklus auftritt, der durch die Position des betätigten Schalters in der genannten Reihe von Schaltern bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Exponentialsignalgenerator (39) ein Analogsignal synchron mit dem Betriebszyklus erzeugt, wobei das Analogsignal sich in Abhängigkeit von der Zeit exponentiell ändert, die nach Beginn des jeweiligen Betriebszyklus vergangen ist, daß dem Exponentialsignalgenerator (39) eine Abtast- und -Halteschaltung (40) nachgeschaltet ist, die derart betrieben ist, daß sie einen Wert des Exponentialsignals in Abhängigkeit von der Position des betätigten Schalters innerhalb der genannten Reihe (31) von Schaltern solange abtastet und festhält, wie der betreffende eine Schalter betätigt ist,
und daß der Exponentialsignalgenerator (39) einen in der Frequenz veränderbaren Oszillator durch ein Steuersignal derart steuert, daß dieser ein Schwingungsausgangssignal von ausgewählter Frequenz bereitstellt.

2. Tongenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Modulator (42) vorgesehen ist, der das genannte Schwingungsausgangssignal aufnimmt, und daß ein Hüllsignalgenerator (43) vorgesehen ist, der an den Modulator (42) ein Hüllsignal zur Amplitudenmodulation des genannten Schwingungsausgangssignals abgibt.

3. Tongenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllsignalgenerator (43) lediglich dann in Betrieb ist, wenn zumindest einer der Schalter (31 a bis 31 n) betätigt ist.

4. Tongenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung des Betriebs des Hüllsignalgenerators (43) zumindest ein Flipflop (44, 44′) vorgesehen ist, welches auf das Auftreten des ersten Zeitsteuersignals innerhalb des jeweiligen Betriebszyklus setzbar und auf das Auftreten des Endes des betreffenden Betriebszyklus zurücksetzbar ist, und daß auf das Setzen des Flipflops (44, 44′) hin der Hüllsignalgenerator (43) in Betrieb setzbar ist.

5. Tongenerator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor (47) vorgesehen ist, der bei gleichzeitiger Betätigung einer Vielzahl von Schaltern (31 a bis 31 n) derart wirksam ist, daß er eine Feststellung darüber trifft, welcher der gleichzeitig betätigten Schalter der zuletzt betätigte Schalter ist, und den Hüllsignalgenerator (43) auf das dem zuletzt betätigten Schalter entsprechende Zeitsteuersignal hin triggert.

6. Tongenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (47) einen Speicher (52) mit einer Vielzahl von den Schaltern (31 a bis 31 n) entsprechenden Adressen aufweist, daß in dem betreffenden Speicher (52) innerhalb jedes Betriebzyklus ein den Zustand des entsprechenden Schalters während des laufenden Betriebszyklus angebendes Signal einschreibbar ist, daß ein den Zustand des betreffenden Schalters während des vorangehenden Betriebszyklus angebendes Signal aus dem betreffenden Speicher lesbar ist und daß eine Verknüpfungsschaltung (53, 54) vorgesehen ist, die auf die Ermittelung einer Abweichung zwischen den mit irgendeiner Adresse in den Speicher eingeschriebenen Signal und dem mit der betreffenden Adresse aus dem Speicher ausgelesenen Signal den betreffenden einen Schalter als den zuletzt betätigten Schalter zu ermitteln gestattet.

7.Tongenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung ein UND-Glied (54), dessen Eingängen die in den Speicher eingeschriebenen Signale bzw. die aus dem Speicher ausgelesenen Signale zuführbar sind, und einen Inverter (53) enthält, der auf eines der Signale einwirkt, die dem einen Eingang des betreffenden UND-Gliedes (54) zugeführt sind, derart, daß das betreffende UND-Glied (54) ein Ausgangssignal lediglich in dem Fall abgibt, daß die mit einer Adresse des Speichers (52) in diesen eingeschriebenen und aus diesem ausgelesenen Signale unterschiedliche Zustände des betreffenden Schalters angeben.

8. Tongenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast- und Halteschaltung (40) auf das Auftreten des Ausgangssignals des UND-Gliedes (54) hin in den Betriebszustand überführbar ist.

9. Tongenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor (47) vorgesehen ist, der bei Ermittlung der gleichzeitigen Betätigung einer Vielzahl von Schaltern (31 a bis 31 n) derart wirksam ist, daß er denjenigen Schalter ermittelt, der von den gleichzeitig betätigten Schaltern der zuletzt betätigte Schalter ist, und daß die Abtast- und Halteschaltung (40) lediglich zu einem Zeitpunkt wirksam machbar ist, der dem zuletzt betätigten Schalter entspricht.

10. Tongenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (47) einen Speicher (52) mit einer den betreffenden Schaltern (31 a bis 31 n) entsprechenden Vielzahl von Adressen enthält, mit denen innerhalb jedes Betriebszyklus ein den Zustand des jeweiligen Schalters während des laufenden Betriebszyklus charakterisierendes Signal in den Speicher (52) einschreibbar und ein den Zustand des betreffenden Schalters während des vorangehenden Betriebszyklus angebendes Signal aus dem Speicher (52) lesbar ist, und daß eine Verknüpfungsschaltung (53, 54) vorgesehen ist, die auf das Vorhandensein eines Unterschieds in den mit irgendeiner der Adressen in den Speicher eingeschriebenen und aus diesem ausgelesenen Signalen den betreffenden Schalter als den zuletzt betätigten Schalter ermittelt.

11. Tongenerator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung ein UND-Glied (54), dessen Eingängen die in den Speicher eingeschriebenen und aus diesem ausgelesenen Signale zuführbar sind, und einen Inverter (53) enthält, der auf eines der betreffenden Signale einwirkt, die dem einen Eingang des betreffenden UND- Gliedes (54) zugeführt sind, derart, daß dieses UND-Glied (54) ein Ausgangssignal lediglich in dem Fall abgibt, daß die mit einer Adresse des Speichers (52) in diesen eingeschriebenen und aus diesem ausgelesenen Signale unterschiedliche Zustände des betreffenden Schalters angeben.

12. Tongenerator nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrieb der Abtast- und Halteschaltung (40) ein Impulsgenerator (38′) vorgesehen ist, der durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes (54) derart wirksam steuerbar ist, daß er einen Abtastimpuls an die Abtast- und Halteschaltung (40) abgibt.

13. Tongenerator nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Modulationsschaltung (42) vorgesehen ist, die das genannte Schwingungsausgangssignal aufnimmt, daß ein Hüllsignalgenerator (43) vorgesehen ist, der ein Hüllsignal an die Modulationsschaltung (42) für eine Amplitudenmodulation des Schwingungsausgangssignals abgibt, und daß eine Verknüpfungsschaltung (50) vorgesehen ist, die durch den Detektor (47) gesteuert den Hüllsignalgenerator (43) auf das Auftreten des dem zuletzt betätigten Schalter entsprechenden Zeitsteuersignals triggert.

14. Tongenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitsteuersignalgenerator (32) ein Schieberegister (33) mit Parallel-Ausgängen (0 a, 0 b . . . 0 n) enthält, mit denen die Schalter (31 a bis 31 n) verbunden sind, daß das Schieberegister (33) einen Serien- Eingang (IN) aufweist, dem ein Zeitsteuerimpuls zu Beginn eines Durchlaufs des betreffenden Schieberegisters (43) zuführbar ist, daß das Schieberegister (33) einen Rücksetz- Eingang (R) und einen Serien-Ausgang (OUT) aufweist, an welchem ein Serien-Ausgangssignal am Ende eines Schieberegisters- Durchlaufs auftritt, und daß ein Taktimpulsoszillator (34) vorgesehen ist, der derart mit dem Schieberegister (33) verbunden ist, daß er die Abgabe eines Zeitsteuerimpulses an den Serien-Eingang (IN) zum Zwecke des nacheinander erfolgenden Überlaufens der Parallel-Ausgänge (0 a, 0 b . . . 0 n) während wiederholter Betriebszyklen des Schieberegisters (33) bewirkt, wobei die auf die Betätigung der Schalter hin bereitgestellten Zeitsteuersignale durch den Zeitsteuerimpuls der betreffenden Parallel-Ausgänge des Schieberegisters (33) gebildet sind.

15. Tongenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verknüpfungsschaltung (37) vorgesehen ist, die die Zeitsteuersignale und das Serien-Ausgangssignal aufnimmt und die entweder auf das Zeitsteuersignal oder auf das Serien-Ausgangssignal hin ein Rücksetzsignal an den Rücksetz-Eingang ( ) des Schieberegisters (33) abgibt.

16. Tongenerator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Serien-Ausgangssignal dem Rücksetz-Eingang ( ) des Schieberegisters (33) zur Einleitung eines neuen Schieberegister-Durchlaufs auf die Beendigung jedes Schieberegister-Durchlaufs hin zuführbar ist.