DE3003385C2

DE3003385C2 - Hüllkurvenschaltung für ein elektronisches Musikinstrument

Info

Publication number: DE3003385C2
Application number: DE3003385A
Authority: DE
Inventors: Toshio Kitamoto Seitama Mishima
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1984-01-26
Also published as: US4336736A; DE3003385A1; DE3050799C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hüllkurvenschaltung für ein elektronisches Musikinstrument mit einem HüIIkurvcivWelienformspeicher.

Hüllkurvensignalgeneratoren zur Verwendung in üblichen elektronischer. Musikinstrumenten werden eingeteilt in solche eines analogen Systems, das die Lade-Entlade-Charakteristik eines Zeitkonstantkreiseaus einem Kondensator und einem Widerstand verwendet, und solche eines digitalen Systems, das eine

i ».in iLuinui iiiaiiui

System werden jedoch verschiedene Charakteristiken für die eine Hüllkurve bildenden Anstiegs-, Abkling-, Halte- und Anstoßanteile vorbereitet und durch Kombinieren vieler Widerstände, Dioden und Umschalter geschaltet, was jedoch unvermeidbar zu einem hohen Aufwand der Schaltungsanordnung führt Im Gegensatz dazu hat das digitale System den Mangel, daß zum Vergrößern der Zahl der Quantisierungsschritte und zum Vorbereiten von Charakteristiken von verschiedenen Anstiegs- und Abklingzeiten eine sehr große Speicherkapazität zum Speichern dieser Informa

tionen notwendig ist

Es ist ein Hüllkurvengenerator für ein elektronisches

Musikinstrument bekannt, der eine überwiegend lineare Hüllkurventabelle verwendet, bei der somit eine lineare Annäherung ausgeführt wird (DE-OS 27 45 196). Dabei wird ein Serientaktzähler für eine Hüllkurven-Wellenformtabellenadresse verwendet Die Takte ändern sich entsprechend dem Anstieg, dem Abklingen und der Freigabe und der Zähler wird zum Aufwärts- oder

ίο Abwärtszählen gesteuert, wodurch die Amplitude gesteuert wird.

Des weiteren ist ein Generator für variable Funktionen zum Berechnen einer Hüllkurve bekannt, bei dem die Hüllkurven-Wellenform funktionell gebildet wird (US-PS 41 35 424). Die Takte des Anstiegs, des Abklingens, des Haltens und der Freigabe steuern dabei die Zeitgabe durch Schalten von Impulsgeneratoren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine

Hüllkurvenschaltung für ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, die Hüiikurven-Weüenfonnen snu verschiedenen Anstiegs- und Abklingzeiten mit einer geringen Speicherkapazität erzeugen kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs ί gelöst Weiterbildüngen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß der Takt konstant ist und daß die Adresse des Hüllkurven-Wellenformspeichers daci irch gebildet wird, daß der Akkumulator Daten ausliest, die im voraus in Koeffizienten umgesetzt worden sind. Die Steuerung des Anstiegs und des Abklingens wird nach dem Abgeben von dem HüIIkurven-Wellenformspeicher ausgeführt wodurch das Adressiersystem des Wellenformspeichers einfach ist

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

F i g. 1 und 2 schematische Schaltbilder von Ausführungsformen der Erfindung,

F i g. 3 ein Detail-Blockschaltbild eines Beispiels eines Hüllkurvengenerators der Ausführungsfcrn der F i g. 2,

Fig.4. 5(a) bis (c) und 6(a) bis (d) Wellenform-Diagramme zum Erläutern der Prinzipien der Erfindung,

F i g. 7A und B eine Detaildarstellung des Hüllkurvengenerators in F i g. 3,

F i g. S(a) bis (g) Zeitdiagramme des Betriebs einer in F i g. 7 gezeigten Hüllkurven-Steuerschaltung,

F i g. 9 ein Detailschaltbiid eines in F i g. 7 gezeigten Akkumulators,

Fig. 10 ein Detail-Blockschaltbild eines weiteren Beispiels des Hüllkurven-Generators,

Kig. 11 ein Detail-Blockschaltbild eines weiteren Beispiels des Hüllkurven-Generators,

Fig. 12 ein Schaltbild zum Erläutern des Beispiels des in F i g. 11 gezeigten Hüllkurven-Generators,

Fig. 13A und B ein Blockschaltbild einer weiteren

Fig. 14(a) bis (c) Diagramme zum Erläutern der Prinzipien zum Multiplizieren einer in digitaler Form eo erzeugten Hüllkurven-Wellenform und einer Tonwellenfrequenz,

Fig. 15(a) bis (d) Diagramme zum Erläutern der Prinzipien der in F i g. 13 gezeigten Ausführungsform,

Fig. 16 ein Schaltbild eines besonderen Beispiels eines Null-Kreuzungs-Detektors, der gemäß Fig. 13 verwendet wird,

Fig. 17(a) und (b) Betriebswellenformen des Null-Kreuzungs-Detektors der F i g. 16.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung in Anwendung bei einer Schallgsneratoreinrichtung eines elektronischen Musikinstruments. Das Schließen eines Tastenschalters 1 wird durch einen Tastenzuteiler festgestellt, um eine Information über eine niedergedrückte Taste zu erhalten, die an einen Tongenerator 3 angelegt wird, um einen Ton entsprechend der niedergedrückten Taste zu erzeugen. Unter der Annahme, daß der Tastenzuteiier in der Lage ist. sechzehn Schallgröfen festzustellen, wird ein Anstiegssignal erzeugt d. h. ein Signal, das darstellt, welcher der Kanäle CHX bis CH16 der Information des Tastenschaiters 1 zu deren Speicherung zugeteilt ist Ein Hüllkurvengenerator 4, welcher der Haupttoii der Erfindung ist, erzeugt ein Tonsignal mit eirsr gew.. —-ten Hüllkurven-Wellenform, die durch dar To:. .'_;nal von dem Tongenerator 3 und das Anstiegssigital von dem Zuteiler 2 gebildet ist Das Tonsignal "ird zu einem Schallsystem 5 gegeben, das der; mi. „.duschen Ton entsprechend der niedergedrückt'-. Taste reproduzien.

F i g. 2 zeigt schematisch eine wr .Te Ausführungsform der Erfindung in der Anwendung bei einem Rhythmusgenerator. Ein Rhythmus wird durch einen Wahlschalter 6 ausgewählt, von dem ein Rhythmu>n«uster entsprechend dem auszuwählenden Rhythmus an einen Rhythmusmustergenerator 7 angelegt wird. Der Hüllkurvengenerator 4 empfängt ein Rhythmusmustersignal von dem Rhythmusmustergenerator 7 und erzeugt eine gewünschte HüHkurven-Wellenform, wobei ein Rhythmusschall einer Tonquelle 8 entsprechend dem Rhythmusmuster abgegeben wird. In diesem Fall entspricht das Rhythmusmustersignal dem Anstiegssignal in Fig. 1.

F i g. 3 zeigt ais Beispie! den Hüllkurvengenerator 4, der den Hauptteil des in F i g. 2 gezeigten Rhythmusgenerators bildet Es wird angenommen, daß die Zahl der Tonquellen sechzehn ist, daß sechzehn Kanäle entsprechend vorgesehen werden und daß die Bildung der Hüllkurven-Wellenform auf Zeitteilbasis ausgeführt wird.

Gemäß F i g. 5 wird ein Rhythmusmustersignal (nachfolgend a!s Anstiegssignal bezeichnet) von dem Rhythmusmustergenerator an eine Hüllkurven-Steuerschaltung 17 angelegt in der Zeitfolgen von Anstieg and Abklingen einer HüHkurven Wellenform durch später zu beschreibende Signale C 1 und C2 gebildet werden. Ein Kanalzuteilsignal wird von einem Kana'dekodierer 21, der über einen durch einen Zeitgenerator 19 angetriebenen Adressenzähler 20 zugeteilt wird, zu der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 gegeben, von der ein auf diese Weise zugeteiltes Adressensignal über eine ODER-Schaltung 15 zu einem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gegeben wird Von dem Anstiegs/ Abkling-Koeffizientenspeicher 13 werden durch eine Adresse von dem Adressenzähler 20 später zu beschreibende Additionskoeffizienten des Anstiegs und Abklingens gelesen, die über ein Gate 26 oder direkt (wenn das durch gesrichelte Linien angegebene Gate 26 nicht vorhanden ist) an einen Akkumulator 1* gegeben werden, der einen Addierer, eine Gateschaltung, ein Register und einen Speicher (RAM) enthält Das Gate 26 ist deshalb mit gestrichelten Linien dargestellt weii das Gate 26 weggelassen werden kann. Die sich ergebende Wellenform ist in Abhängigkeit davon ι unterschiedlich, ob das Gate vorgesehen ist oder nicht wie später im Zusammenhang mit den Fig.5 und 6 beschrieben wird.

Bei Zuführung einer Adresse von dem Adressenzähler 20 und eines Kanaizuteilsignals über eine ODER-

Mi Schaltung 16 von der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 akkumuliert der Akkumulator 11 die Additionskoeffizienten durch ein später zu beschreibendes Verfahren, um eine binäre 8-Bit-Adresseninformation als akkumuliertes Ausgangssignal zu einer HüUkurven-Wellenj formtabelle 14 zu geben. Die durch den Akkumulator 11 verarbeiteten Daten sind 10 Bits einschließlich Übertragssignale C1 und C 2 zusätzlich zu den obenerwähnten 8-Bit-Adressendaten. Wenn die 8-Bit-Adressendaten der Hüilkurven-Wellenformtabelle 14 zugeführt werden, werden fünf Bits hoher Ordnung als Adresse verwendet wobei die drei Bits niedriger Ordnung weggelassen werden. Das Signal Cl zeigt die Vervollständigung einer Anstiegsperiode an und das Signal C2 zeigt die Vervollständigung des Abklingens an, wobei beide Signale an die Hüllkurven-Steuerschaitung 17 angelegt werden. In dem Akkumulator 11 werden akkurrulierte Ausgangssignale von sechzehn HüHkurven-Wellenformen entsprechend den sechzehn Kanälen erhalten.

Die Hüllkurvenzeit Tzwischen dem Anstieg und dem Abfal¹ der Hüllkurve, die durch Anstiegs- und Abkling-Koeffizienten akkumuliert ist, die in dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gespeichert sind ist durch folgend*¹ Glⁱ*i^r*h^ll"^c

T =

NX W
-i- X Aad

worin N die Zahl der Kanäle, W die Zahl der Worte, Aad ein Hüllkurvenadditionskoeffizient, Ci eine Taktfrequenz und η eine Frequenzteilzeitgabe sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ergibt sich, wenn N= 16, W= 32 und π=4 sind.

512X4
Q X

T =

Wenn Cl= 10 kHz ist, folgt daß mit Aad= 1/2³ sich ergibt T= 1.64 see, und mit Aad=\ sich ergibt 7=0,2 see. Auf diese Weise werden die Anstiegs- und Abklingzeit durch den Hüllkurven-Additionskoeffizient Aad hest^;rnmt. Der Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 ^psichert die Additionskoeffizienten Aad des Anstiegs und Abfa'ls entsprechend den sechzehn Tonquellen.

Tabelle 1 zeigt beispielsweise die Akkumulationszeit T (see) des Koeffizienten Aad jedes Anstiegs und Abklingens.

	10 kHz)	5	1/4	1/2	30	03	385	4	8	6	16	r(sec)	i i i;
Tabelle 1 (Q =	Aad 1/8		1 1	0 0				1 0	0 0		1 0	0,01 0,82
	1 0		t		2				\
Anstieg Abklingen		0 0		0 0

In der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 ist eine 32-Wort-Hüllkurven-Wellenfbrm gespeichert, die das akkumulierte S-BH- Ausgangssignal als Adresse verwendet. Tabelle 2 zeigt ein Beispiel des gespeicherten Inhalts der Hüllkurven Wellenformtabelle 14.

Tabelle 2

Wort	Bit	Binärkode	SLB	Wort	Bit	Binärkode	LSB
		MSB	0000			MSB	0001
1	0	0000	1010	17	241	1111	0100
2	42	0010	1101	18	244	1111	0110
3	77	0100	1010	19	246	1111	Olli
4	106	0110	0011	20	247	Uli	1001
5	131	1000	Olli	21	249	1111	1010
6	151	1001	1000	22	250	1111	1011
T	168	1010	Olli	23	251	1111	1100
8	183	1011	0011	24	252	1111	1101
9	195	1100	1101	25	253	.1111	1101
10	205	1100	0101	26	253	Hi!	1110
Il	213	1101	1100	27	254	1111	1110
12	220	1101	0010	28	254	1111	1110
13	226	1110	Olli	29	254	1111	1111
14	231	1110	1011	30	255	im	1111
15	235	1110	1111	31	255	Uli	1111
16	239	HIO	32	255	1111

Diese Werte werden durcn die folgende Gleichung erhalten, wenn die Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 ein 32-Wort-8-Bit-Festspeicher(ROM)ist

Y = 256-256 ^3I ,

worin ydie Zahl der Bits und Wdie Zahl der Worte (0 bis 31) sind. Diese Wellenform ist in Fig.4 gezeigt und wird gemeinsam sowohl für die Anstiegs- als auch für die Abkling-Wellenformen verwendet Voranstehend ist die Wellenform als 32-Wort beschrieben, das als Adresse frnf Bits hohe¹" Ordnung des Ausgangssignals von dem Akkumulator 11 verwendet Durch Verwendung vor sechs und mehr Bits kann jedoch die Zahl der Quantisierungsschritte erhöht werden.

Als nächstes wird der Inhalt der HüHkurven-Wellenformtabeile 14 an eine exkIusiv-(EX)-ODER-SchaItung 22 angelegt, in der nach Vervollständigung der 32-Wort-Anstiegswellenform durch das Signal C1. falls das Signal C1 einen höheren Pegel als ein Anfangswert des nächsten Zyklus hat die Daten von der HüIIkurven-Wellenformtabelle 14 umgekehrt werden, um eine Abklingwellenform zu bilden. Fig.5(a) zeigt die Umkehrung der Anstiegswellenform in eine Abkfingwellenform. Das Signal Ci in Fig. 5{b) zeigt das Ende

des Anstiegs und das Signal C2 in F i g. 5(c) zeigt das Ende des Abklingens an.

Die Wellenformen in Fig.5(a), (b) und (c) gelten für den FaIi, daß das Gate 26 in der Ausführungsform der Fig.3 nicht vorgesehen ist Wenn das Gate 26

vorgesehen ist, wird die Wellenform nicht unmittelbar durch das Signal Cl vom Anstieg zum Abklingen geschaltet, vielmehr in einen Haltezustand dur. h Steuerung des Gates 26 gebracht, wobei die Wellenformen für diesen FaH in den Fig. 6{a) bis (c) gezeigt sind.

Danach erfolgt die Schaltung zum Abklingen durch den Abfall des Anstiegssignals. Dies ist in F^;, g. 6{a) gezeigt und die Beziehungen der äußeren Signale sind in F i g. 6{b) und (c) gezeigt In diesem Fall wird derselbe Inhalt der HüHkurven-Wellenformtabelle 14 als Wellenform gemeinsam sowohl für den Anstieg als auch für das Abklingen verwendet Als nächstes wird das Ausgangssignal der EX-ODER-Schaltung 22 an einen D-A-Umsetzer 23 zum Umsetzen in eine analoge Größe angelegt die zu einem analogen Multiplexer 24 gegeben

wird, worin dieses zeitgeteilt wird. Die auf diese Weise zeitgeteilten analogen Daten werden für jeden Kanal zugeteilt und analoge Daten, die 1/16 der Zeiteinheit sind, werden durch eine Abtasthalteschaltung 23

gehalten.

F i g. 7 A und B erläutern im einzelnen ein Beispiel der Schaltungsanordnung der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform und F i g. 8 zeigt Wellenformen der Arbeitsweise des Hauptteils der Ausführungsform. Unter s Bezugnahme auf Fig.8 werden der Aufbau der Schaltungsanordnung der Fig.7, in der das Gate 26 vorgesehen ist, und die Arbeitsweise des Hauptteils beschrieben.

Gemäß F i g. 7 wird ein Zeitgabetaktgenerator 19 mit einem Taktimpuls an dem Γ-Anschluß jedes D-Flip-Flops 61 und 62, die in Kaskade geschaltet sind, gesneist und durch eine Kombination ihrer Q- und Q- Ausgänge werden verschiedene Zeitgabetaktimpulse erzeugt, d. h. Tl, der über eine UND-Schaltung 63 an einen Taktanschluß eines Flip-Flops in der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 angelegt wird, r2 und v3 für die Lesesteuerung, die jeweils über UND-Schaltungen 64 und 65 an ein Register 53 und einen RAM 54 in dem Akkumulator 11 angelegt werden, und r4, der an die Hüilkurven-Steuerschaltung 17 und den Analogmultiplexer 24 angelegt wird.

In der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 wird das Anstiegssignal an einen D-Anschluß einer ersten Stufe 31 von in Kaskade geschalteten D-Flip-Flops 31,32,33 und 34 angelegt und der Zeitgabetaktimpuls rl wird über eine UND-Schaltung 37 an einen T-Anschluß jeder der D-Flip-Flops in Synchronismus mit einem Kanal-Zeitteilsignal angelegt, das von dem Kanaldetektor 21 abgeleitet wird.

Die Flip-Flops 31 bis 34 bilden eine Verzögerungsschaltung .lir die Anfani'seinstellung.^in Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 31 und ein (?-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 33 werden an eine UND-Schaltung 38 angelegt, deren Ausgangssignal über eine ODER-Schaltung 40 an einen Ä-Anschluß eines Flip-Flops 35 gegeben wird, während ein_ Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 33 und ein Q-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 34 über eine UND-Schaltung 39 an einen S-Anschluß des Flip-Flops 35 gegeben werden. Dessen (?-Ausgangssignal wird über eine kanalsynchronisiene UND-Schaltung 44 und die ODER-Schaltung 16 an eine Gateschaltung 52 des Akkumulators 11 angelegt, wodurch die Gateschaltung 52 eingeschaltet wird.

In der Zwischenzeit werden die Übertragssignale C1 und C2 zum Bestimmen der Anstiegszeit und der Abklingzeit von einem Register 53 des Akkumulators 11 an eine Hüllkurven-Steuerschaltung 17 gegeben. Das Signal Cl wird an UND-Schaltungen 43 und 42 angelegt, um die Zeitgabesteuerung und die Kanal- so synchronisierung auszuführen, und das Signal wird an einen S-Anschluß eines Flip-Flops 36 gegeben, dessen (J-Ausgangssignal an eine UND-Schaltung 45 zum Ausführen der Kanalsynchronisation angelegt wird. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 45 wird über die ODER-Schaltung 15 an den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gegebenem den Anstiegskoeffizienten zu dem Abklingkoeffizienten umzuschalten. Der Flip-Flop 36 wird zusammen mit dem Flip-Flop 35 zurückgestellt

Gleichzeitig wird das Signal Ci von der UND-Schaltung 42 der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 abgezweigt und über eine UND-Schaltung 46 an einen S-Anschluß eines Flip-Flops 47 zusammen mit dem Anstiegssignal von dem (^-Ausgang des Flip-Flops 33 angelegt Ein <?-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 47 wird zu einer UND-Schaltung 48 zur Ausführung der Kanalsynchronisation gegeben und das Ausgangssignal der UND-Schaltung 48 wird über eine ODER-Schaltung 49 an ein Gate 26 gegeben, das zwischen den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 und einen Addierer 51 zum Steuern des Gates 26, um dieses ein- und auszuschalten, geschaltet ist.

Das Signal Ci wird an die UND-Schaltungen 43 und 41 zum Ausführen der Zeitgabesteuerung und der Kartalsynchronisation angelegt und das Ausgangssignal denUND-Schaltüng 41 wird über die ODER-Schaltung 40 an den Ä-Anschiuß des Flip<-Flops 35 gegeben, um diesen zurückzustellen, wobei die Gateschaltung 62 des Akkumulators It ausgeschaltet wird.

F i g. 8(a) bis (g) sind Zeitgabediagramme, welche die Arbeitsweise des Hauptteils der in F i g. 7 dargestellten Hüllkurven-Steuerschaltung 17 zeigen. Nach Anlegen des Anstiegssignals der Fig.8(a) an die Hüllkurven-Steuerschaltuüg 17 ergibt das Ausgangssignal m der UND-Schakung 38 die Wellenform der F i g. 8(b), wobei der Flip-Flop 35 zurückgestellt wird. Als nächstes erzeugt in einem Zyklus das Ausgangssignal η der UND-Schaltung 39 einen solchen Einstellimpuls, wie er in Fig.8{c) gezeigt ist wobei der Flip-Flop 35 eingestellt wird. Der Inhalt des Kanals CWl des Akkumulators 11 wird gelöscht und nach dem Auftreten des nächsten Einstellimpulses nimmt das <?-Ausgangssignal von dem Flip-Flop 35 und demgemäß das Ausgangs?ignal O der ODER-Schaltung 16 den Pegel »H« an, wobei die Gateschaltung 52 des Akkumulators 11 eingeschaltet wird. Auf diese Weise beginnt der Akkumulator 11 die Akkumulation. Die Arbeitsweise der Signale Cl und C2 wird in Verbindung mit der Schaltungsanordnung des Akkumulators 11 beschrieben.

Der Akkumulator 11 enthält in einer Schleife den Addierer 51, die Gateschaltung 52, das Register 53 und einen Speicher (KAM) 54. Durch das Adressensignal von dem Adressenzähler 20 wird ein Anstiegskoeffizient entsprechend dem Adressensignal von dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher i3 zu dem Addierer 51 gelesen. Die Ausgangsdaten von dem Addierer 51 laufen durch die Gateschaltung 52, die durch den Pegel »H« des Ausgangssignals O der ODER-Schaltung 16 geöffnet ist Durch Steuern des Registers 53 und des RAM 54 durch die Zeitgabetaktimpulse t2 und τ3 zirkulieren die obenerwähnten Ausgangsdaten in der Schleife, wodurch beispielsweise eine Akkumulation entsprechend Fig.4 ausgeführt wird. Das Ende der Berechnung für der. Anstieg wird durch einen Übertrag des Signals Cl festgestellt Der Anstieg endet mit dem Bit höchster Wertigkeit bei der Akkumulation für den Anstieg, & h. ein Bit C1 — 1 unmittelbar vor dem Signal C1, wie in F i g. 8(d) gezeigt ist wodurch ein Übertrag des Signals C1 in das Register 53 erzeugt wird, wie in Fig.8{e) dargestellt ist Das Signal Ci und das Anstiegssignal werden über die UND-Schaltung 46, den Flip-Rop 47, die UND-Schaltung 48 und die ODER-Schaltung 49 an das Gate 26, um dieses auszuschalten, angelegt wodurch das Koeffizienteneingangssignal des Akkumulators 11 »0« wird, so daß die Hüllkurven-Wellenform in den Haltezustand gebracht wird. Nach dem Abfall des Anstiegssignals der Fig.8(a) wird das Gate 26 eingeschaltet wodurch die Hüllkurven-Wellenform abklingen kann. Mit anderen Worten wird das Ausgangssignal P der ODER-Schaltung 15 an den Anstiegs/Abküng-Koeffizientenspeicher 13 angelegt um den Anstiegskoeffizienten zu dem Abklingkoeffizienten umzuschalten. Gleichzeitig legt das Signal Cl ein Ausgangssignal R an die EX-ODER-

Schaltung 22, um das Ausgangssignal der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 umzukehren, um eine Abklingwellenform zu bilden. Nach Beendigung des Abklingens tritt ein Übertrag des Signals C 2 in dem Register 53 auf, siehe Fig.8(f), um den Flip-Flop 35 zurückzustellen, wodurch die Akkumulation durch das Ausgangssignal O der ODER-Schaltung 16 angehalten wird, um eine Hüllkurven-Wellenform A zu erhalten, wie sie in Fig.8(g) gezeigt ist Wenn ein Anstiegseingangssignal wieder im Verlauf des Anstiegs oder des Abklingens auftritt, wird der Flip-Flop 35 zurückgestellt, um den Akkumulator 11 zu löschen, wodurch die Akkumulation erneut gestartet wird.

Die Hüllkurven-Wellenform A wird erzeugt, wenn die Anstiegszeit kürzer als die Anstiegssignalbreite ist, und in diesem Fall besteht die Wellenform aus Anstieg, Halten und Abklingen. Im Gegensatz dazu wird eine Hüllkurven-Wellenform B erzeugt, wenn die Anstiegszeit größer als die Anstiegssignalbreite ist. In diesem Fall ist kein Haltezustand vorhanden und der Anstiegswellenform folgt unmittelbar die Abklingwellenform. Eine Hüllkurven-Wellenform Cwird erhalten, wenn das Anstiegssignal vor Beendigung der Abklingwellenform eingegeben wird. In diesem Fall wird der Flip-Flop 25 zurückgestellt, um das Gate des Akkumulators il auszuschalten, was den Inhalt des Akkumulators 11 auf »0« bringt. Der Grund, weshalb der Inhalt »0« des Akkumulators 11 derc Rücksteilsignal des Flip-Flops 35 um eine Zeit a, die durch den Pfeil angegeben ist, nacheilt, besteht darin, daß der Inhalt des RAM des Akkumulators 11 »0« nach der Abtastung von sechzehn Kanälen wird. Darauf wird der Flip-Flop 35 eingestellt, um den Anstieg zu starten. Fünf Bits höherer Ordnung des Akkumulationsergebnisses mit Ausnahme der Signale C1 und C 2 werden als Adresse entsprechend den obenerwähnten 32 Worten an die Hüllkurven-WeI-lenformtabelle (ROM) 14 angelegt und die anderen drei Bits niedriger Ordnung werden weggelassen. Die Hüllkurven-Wellenformdaten werden zu der EX-ODER-Schaltung 22 gegeben, in der sie in ein Abklingen umgekehrt werden, und werden dann durch den D-A-Umsetzer in eine analoge Größe umgesetzt.

Bis hierher sind die Daten ein zeitgeteiltes Signal und müssen somit für jeden Kanal geteilt werden. Der Analogmultiplexer 24 mit einem UND-Gate teilt auf der Basis der Kanaladressen das Zeitteilsignal den Kanälen CH1 bis CH16 unter Verwendung des Zeitgabetaktimpulscs t4 zu. Die auf diese Weise zugeteilten Daten werden durch die Abtasthalteschaltung 25 gehalten und zu einem Gleichstrom gemacht

F i g. 9 zeigt im einzelnen ein Beispiel der Schaltungsanordnung des Akkumulators 11 in Fig.7. Gemäß Fig.9 werden von dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gelesene Werte durch den Addierer 51 miteinander addiert Wenn das Ausgangssignal O der ODER-Schaltung 16 in Fig.7, das ein Eingang der Gate-Schaltung 52 ist den Pegel »H« aufweist werden die 10-Bit-Daten des Addierers 51 durch den Zeitgabetaktimpuls τ2 in dem Register 53 gespeichert Dann wird das Registerausgangssignal durch den Zeitgabetakihnpuls τ3 in den RAM 54 der 16 Worte χ 10 Bits geschrieben. Nach Beendigung des Schreibens schaltet der Adressenzähler 20 um einen Schritt vor, wodurch die Berechnung für den nächsten Kanal in derselben Weise wie oben beschrieben ausgeführt wird. Gleichzeitig wird der unmittelbar vorangehende Wert des RAM 54 in den Addierer 51 eingegeben, in dem er wieder nut dem Koeffizienten addiert wird, der von dem Ansuegs/ Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gelesen wird. Dieselben Vorgänge wie in dem obenerwähnten Zyklus werden wiederholt und das Akkumulationsergebnis wird in dem RAM 54 gespeichert. Als Adresseninformation für die Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 werden fünf Bits mit Ausnahme der Signale Ci und C2 und der drei Bits niederer Ordnung unter den zehn Bits verwendet, wie vorstehend beschrieben wurde. Das bedeutet, daß die fünf Bits als Adresse für die 32 Worte der Hüllkurven-Wellenformtabelle 14 verwendet werden.

Gemäß der Erfindung werden, wie oben beschrieben, die Koeffizienten in bezug auf die Anstiegs- und Abklingzeil in einem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher vorgespeichert und auf der Basis dieser Koeffizienten werden der Anstieg und der Abfall jeweils durch einen Akkumulator akkumuliert Durch ein Anstiegssignal von der Außenseite wird die Akkumulation des Akkumulators gestartet und durch ein Anstiegsendsignai wird das Lesen des Koeffizienten aus dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher abgeschaltet und der akkumulierte Wert des Akkumulators wird gehalten. Durch den Abfall des Anstiegssignals wird dann der Anstieg zum Abklingen umgeschaltet und gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Hüllkurven-Wellenformspeichers umgekehrt und die Akkumulation des Akkumulators wird durch ein Abklingendsignal angehalten.

Mit einer solchen Anordnung, wie sie in den Tabellen 1 und 2 veranschaulicht ist, können Anstiegs-, Halte- und Abklingwellenformen oder Anstiegs- und Abklingwellenformen beliebiger Dauer unter Verwendung der Koeffizienten Aad in bezug auf die Anstiegs- und Abklingzeit erhalten werden. In dem Hüilkurven-Wellenformspeicher ist die Anstiegswellenform gespeichert und beim Abklingen wird die Wellenform umgekehrt, so daß eine Anzahl von Hüllkurven-Wellenformen mit einer geringen Speicherkapazität erhältlich ist Durch Vergrößern der Zahl der verwendeten Worte kann der

Quantisierungsschritt ausreichend klein gemacht werden. Dies ermöglicht eino wesentliche Vereinfachung der Anordnung des Hüllkurvengenerators im Vergleich mit einem bekannten Hüllkurvengenerator unter Verwendung der Ladung und Entladung einer Zeitkon-

stantenschaitung eines analogen Systems. Schließlich können Hüllkurven-Wellenformen mit guter Qualität erhalten werden. Wie sich aus Fig.6 ergibt ist die Schaltungsanordnung für eine Herstellung als integrierte Großschaltung geeignet, so d2ß eine wesentliche

so Verringerung der Herstellungskosten erreicht wird.

Die vorangehende Ausführungsform der Erfindung ist in Anwendung bei einem Rhythmusgenerator beschrieben worden, jedoch ist die Erfindung auch bei einer Schallerzeugungseinrichtung einer digitalen Orgel

anwendbar, siehe Fig. 1. Da in diesem Fall der Tastenzuteiler verwendet werden kann, kann die Zahl der Gateschaltungen, die für alle Tasten beim Stand der Technik vorgesehen sein muß, auf die Zahl der zu erzeugenden Schallgrößen verringert werden. Dies

ermöglicht auch eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung und fördert den Einsatz einer integrierten Großschaltung.

Fig. 10 stellt eine weitere Ausführungsform des in F i g. 2 verwendeten HüHkurvengenerators 4 dar. Dieser

Hüllkurvengenerator unterscheidet sich von dem in P ig.3 darin, daß eine Hüllkurven-Steuerschaltung 18 vorgesehen ist Von zwei Arten von Rhythmusmustersignalen (Anstiegssigrtaien) A und B, die von dem

Rhythmusmustergenerator 7 (Fig.2) abgegeben werden, wird d?$ Anstiegssignal A an die Hüllkurven-Steuerschaltung 17 angelegt, während das Anstiegssignal B an die Hüilkurven-Steuerschaltung 18 angelegt wird* Oie Hüllkurvensteuerschaltung 18 erzeugt Zeitgaben für den Anstieg und das Abklingen einer Hüllkurven-Wellenform durch die Signale C\ und Cz wie im Fall der Hüllkurven-Steuerschaltung 17. Ein Kanalzuteilungssignal (CHiS) von dom Kanaldekodierer 21 wird zu der Hüllkurven-Steuerschaltung 18 gegeben, von der ein zugeteiltes Adressensignal über die ODER-Schaltung iS an den Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 gegeben wird. Aufgrund der Erzeugung des Anstiegsendsignais CI von dem Akkumulator erhält in diesem Fall ein Steuersignal, das über die Hüllkurven-Steuerschaltung 18 zugeführt wird, einen hohen Pegel, wodurch das Gate 26 ausgeschaltet wird, um die Zuführung des Koeffizienten von dem Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher 13 zu dem Akkumulator 11 zu unterbrechen. Als Folge addiert der Akkumulator 11 »0«, hält denselben Wert und fährt fort, diesen abzugeben. Die Hüllkurven-Steuerschaltungen 17 und 18 unterscheiden sich somit in dem Ein Aus-Zustand des Gate 26 zum Zeitpunkt der Erzeugung des Anstiegsendsignals CX von dem Akkumulator 11. wodurch eine Hüllkurve ohne den Haltezustand oder eine Hüllkurve mit dem Haltezustand ausgewählt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind diese beiden Wellenformen in den zugeteilten Kanälen enthalten.

Bei dieser Ausführungsform sind di?· Arbeitsweisen der Hü'ikurven-Steuerschaltungen 17 uid 18 gleich denen, die voranstehend unter Bezugnahme auf die F i g. 3, 5 und 6 beschrieben wurden. Die Anstiegs- und Abklingwellenformen in bezug auf die Steuerung der Hüllkurven-Steuerschaltung 17 sind die gleichen wie in Fig.5{a). Eine Wellenform mit Anstieg, Halten und Abklingen ist die gleiche, wie in Fig.6(a) dargestellt Deshalb sind die Arbeitsweisen der anderen Teile identisch mit denen, die vorangehend beschrieben wurden, weshalb diese nicht noch einmal beschrieben werden.

F i g. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei ein HüHkurven-Amplitudenwertspeicher 31 und ein Pegel-D-A-Umsetzer 32 zu dem in Fig.3 gezeigten Hüllkurvengenerator hinzugefügt werden.

Damit bei dieser Ausfühningsform der Amplitudenwert der Hüllkurve für jeden Kanal geändert werden kann, sind zusätzlich der HüIIkurven-Amplitudenwertspeicher 31, von dem der Hüllkurven-Amplitudenwert durch eine Adresse A von dem Adressenzähler 20 gelesen wird, und der Pegel-D-A-Umsetzer 32, der die gelesenen Amplitudenwertdaten B in analoger Form umsetzt vorgesehen. Die analogen zeitgeteilten Daten Cvon dem D-A-Umsetzer 32 werden dem D-A-Umsetzer 23 des Hüllkurvengenerators zugeführt, in dem sie durch die entsprechende zeitgeteilte Hüllkurven-Weilenform multipliziert werden, um ein Ausgangssignal D mit geändertem Pegel zu erhalten.

Fig. 12 ist ein Detaildiagramm der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform. Gemäß F i g. 12 werden 8-Bit-Daten der HüHkurven-Wellenform der EX-ODER-Schaltung 22 durch den Hüllkurven-D-A-Umsetzer 23 in'analoge Daten umgesetzt die über einen Operationsverstärker dem 16-Kanal-AnalogmultipIexer 24 zugeführt werden, in dem sie den jeweiligen Kanälen CHi bis CH16 zugeteilt werden, wie dies unter Bezugnahme auf Fig,Il beschrieben wurde. Die vorliegende Ausführungsform verwendet als Hüllkurven-D-A-Urnsetzer 23 einen Multiplikations-D-A-Umsetzer, in dem das 8-Bit-DateneingangssignaI der EX^ODER-Schaltung 22 mit einer Pegelinformation (Koeffizient) von einem Anschluß REF (Bezug) entsprechend jedem Kanal multipliziert wird, wodurch eine- Pegeländerung in das analoge Ausgangssignal eingebracht wird.

ίο Um die Pegelinformation zu erhalten, wird eine 8-Bit-Pegelinformation entsprechend den jeweiligen Kanälen in dem Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher 31 gespeichert und davon durch die Adresse A des (Kanai)Adressenzählers 20 in Fig. 11 gelesen. Diese Adresse wird erhalten, indem die Adresse verzweigt wird. c"^;e an den Analogmultiplexer 24 angelegt wird. Die vor. dem Hüllkurven-Amplitudenspeicher 31 abgeleitete Pegelinformation B v/ird durch den Pegel-D-AUmsetzer 32 in ein analoges Signal umgesetzt, das an einen Operationsverstärker gegeben wird. Die davon abgegebene analoge Pegelinformation C wird an den Anschluß REF des Hüllkurven-D-A-Umsetzers 23 für eine Multiplikation der Hüllkurven-Wellenformdaten für jeden Kanal angelegt. Die zeitgeteilien Hüllkurvan-Wellenformdaten des ersten Kanals CH1 in dem Hüllkurven-D-A· Umsetzer 23 werden beispielsweise durch die Pegelin'ormation einer Adresse 1 von dem Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher 31 multipliziert und dann werden die Hüllkurven-Wellenformdaten des zweiten Kanals CH 2 durch die Pegelinformation einer Adresse 2 multipliziert. Auf diese Weise wird dieselbe Operation für jeden Kanal ausgeführt, um den Pegel des Ausgangssignals zu ändern.

Da bei der vorliegenden Ausführungsform die 8-Bit-Pegelinformation in dem Hüllkurven-Amplitudenwertspeicher 31 gespeichert wird, sind die maximalen Daten »11111111«, was 255 in der dezimalen Notierung entspricht Demgemäß ist ein Schritt 1/255 und das Pegelverhältnis R ist durch die folgende Gleichung gegeben:

* = 2o.o_g JL,

worin X die Zahl der Schritte ist (0 S X S 255). Unter de-Ännahme, daß der maximale Wert des Pegels 0 dB ist werden im Fall eines Abwärtsschritts X= 254 und A=0,034 dB. Um den Pegel um 3 dB zu verringern, ist die Zahl der verwendeten Schritte Xl 81, da A= — 3 dB gilt

Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der Erfindung die HüHkurven-Wellenform für jeden Kanal von dem Hüllkurvengenerator in F i g. 3 auf Zeitteilbasis abgegeben. Ein gewünschter Hüllkurven-Amplitudenwert für jeden Kanal wird in dem Hüllkurven-Ampi.iudenwertspeicher gespeichert Der Hüllkurven-Amplitudenwert wird durch den D-A-Umsetzer in eine analoge Größe umgesetzt Die HüHkurven-Wellenform wird dem Multiplikations-D-A-Umsetzer zum Umsetzen in eine analoge Größe entsprechend dem Ausgangssignal des D-A-Umsetzers zugeführt Als Ergebnis wird eine Hüflkurven-Wellenform mit einem geänderten AmpHtudenwert für jeden Kanal erhalten, was es ermöglicht mannigfaltige wohlklingende musikalische Noten im "Vergleich zu den Noten zu erzeugen, die beim Stand der Technik erhältlich sind, bei dem Hüllkurven-Wellenformen in allen Kanälen denselben Pegel aufweisen.
Fig. 13A und B zeigen ein Blockschaltbild einer

weiteren Ausfühningsform der Erfindung, in der beim Erzeugen einer Hüllkurven- Wellenform durch \kkumu-Iationskoeffizienten in bezug auf die Hüükurvenzeit die Akkumulation zeitlich am Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenfrequenz eingestellt wird, wodurch Verzer rungen aufgrund de/ Multiplikation verringert werden. Die Ausführungsform stellt eine Verbesserung des in Fig-!G dargestellt=!! HüHkurvengenerators dar. hü Beispiel der Fig. 10 werden die Koeffizienten in bezug auf die Anstiegs- und die Abklingzeit in einem Speicher rorgespeichert und durch einen Akkumulator akkumuliert und eine Hülikurven-Wellenform wird von einem Hüllkurven- Welienformspeicher unter Verwendung des akkumulierten Ausgangssignals als Adresse gelesen. Die Anstiegs- und Abklingwellenformen sind einander gemeinsam und die Abklingwellenform wird durch Umkehren der HüUkurven-Wellenform gebildet Durch dieses Verfahren können Hüllkurven-Wellenformen mit verschiedenen Anstiegs- und Abklingzeiten mit einer geringen Speicherkapazität erhalten werden. Durch Anordnen eines Gates zum Steuern der Zeitgabe des Abklingens zum Erzeugen der Haltezeit können des weiteren eine Wellenform mit Anstieg, Halten u^d Abklingen erhalten werden.

Wenn die auf diese Weise in digitaler Form erzeugte Hüllkurven-Wellenform mit einer bestimmten Tonquellenfrequenz multipliziert wird, ist die Zeitgabe für die Akkumulation der Hüllkurven-Wellenform üblicherweise ^synchron zur Tonquellenfrequenz, wie F i g. 14(a) bis (o) zeigt Das bedeutet, daß durrh Multiplizieren einer Tonquellenwellenform der Fig. 14(a) mit einer solchen Hüllkurven-Wellenform, wie sie in F i g. 14{b) gezeigt ist, deren Pegel sich treppenstufenförmig ändert, eine solche multiplizierte Tonquellenweilenform erhalten wird, wie sie in F i g. 14{c) gezeigt ist Die multiplizierte Wellenform ist diskontinuierlich an den Pegeländerungspunkten der HüUkurven-Wellenform mit Ausnahme der Null-Kreuzungspunkte, was Rauschen verursacht Die allgemeine Praxis, um die Psgeländerungen zur Verringerung des Rauschens zu glätten, besteht darin, die Zahl der Worte, d. h. die Zahl der verwendeten Bits, zu erhöhen, wodurch die Pegeländerung bei jedem Schritt verringert wird. Dieses Verfahren führt jedoch zu einem Aufwand bei der Akkumulationsverarbeitung.

F i g_ J 5(a) bis (d) erläutern die allgemeinen Prinzipien der Ausfühningsform in Fig. 13. Bei dieser Ausführungsform wird auf der Grundlage der Tatsache, daß keine Diskontinuitäten in der multiplizierten Tonquellenwellenform an Stellen auftreten, wo die Null-Kreuzungspunkte der Tonquellenwellenform und die Pegeländerungspunkte der Hüükurven-WeHenform zusammenfallen, wie sich aus einem Vergleich zwischen Fig. 14{a) bis (c) und Fig. 15(a) bis (c) ergibt, die Multiplikation mit den Null-Kreuzungspunkten der Tonquellenwellenform und der Pegeländerungspunkte

j ti.- in _ itr.il e. .. _ . ι .·.·. . ·. · . _ j .

u^t ■ luiinui veil-TT cticiiiwrt in ajriiviii miraicf ι tilllcilKlllUd ausgeführt Das bedeutet, daß ein Null-Krezungssignal der F i g. 15(b) von dem Tonquellensignal der F i g. 15(a) abgeleitet wird und daß in Synchronismus mit dem Null-Kreuzungssigna! die Koeffizienten bezüglich der Hülikurveizeit von dem Hüllkurvenspeicher gelesen und durch den Akkumulator akkumuliert werden, um eine solche Hüllkurven-Wellenform zu erhalten, wie sie in Fig. 15(c) dargestellt ist, die Anstieg, Halten und Abklingen (oder Anstieg und Abklingen) aufweist Durch Multiplikation der Tonquellenwellenform der Fig. 15(a) und der Hüllkurven-Wellenform der Fig. 15(c) wird die Wellenform der Fig. 15{d) erhalten.

Eine multiplizierte Tonqueiienwellenform wird somit erhalten, die frei von diskontinuierlichen Punkten wie in der Wellenform der Fig. 14 ist und diese Wellenform erzeugt kein Rauschen. Die digitale Wellenform in dem Akkumulator wird in der Praxis jedoch durch ein Wort mit 1/2 Wellenlänge dargestellt und die nächste 1/2 Wellenlänge wird durch Umkehren des Vorzeichenbits dargesteBi, um die Verarbeitung zu vereinfachen. Bei diesem Verfahren kann im letzteren Fall e'er Pegeländerungspunkt der Hüllkurven-Wellenforai über den NuU-Kreuzungspunkt der Tonqueüenwellenfonn springen. Wenn beispielsweise die 1/2 Wellenlänge einer Tonquellenvorzeichentabelle 256 Worte ist und wenn der Akkumulationskoeffizient 10 beträgt, sind die Ausgangssignale des akkumulierten Werts 10,20,30,.., 250.4,14,24,.., d. h. das Ausgangssignal ändert sich von 250 bis 4 am Umkehrpunkt des Vorzeicbenbits und die Multiplikation findet am Punkt 4 hinter dem Null-Kreuzungspunkt statt Der Pegeländerungspunkt der Hüilkurven-Wellenform weicht somit etwas von einem der beiden NulHCreuzungspunkte pro Wellenlänge ab, jedoch wird die Rauscherzeugung w°it mehr als in dem Fall unterdrückt, in dem die Pegeländerungspunkte der Hüllkurven-Wellenform u . die Null-Kreuzungspunkte der Tonquellenwellenform miteinander synchronisiert sind.

Die in Fig. 13 gezeigte Ausführungsform basiert auf den obigen Prinzipien. Der Hüllkurventeil in F i g. 13 hat einen gleichartigen Aufbau wie der in Fi g. 10 oder 3, ist jedoch so angeordnet, daß die Hüllkurvenzeit Tmit dem Zyklus des Null-Kreuzungspunkts der Tonquellenwellenform eines Tonquellenteils durch geeignete Auswahl des obenerwähnten Anstiegs/Abklingkoeffizienten Aad synchronisiert ist Der Tonquellenteil hat einen gleichartigen Aufbau wie der Hüllkurventeil In Synchronismus mit der Kanaladresse von dem Adressenzähler 20 wird ein Tonquellenkoeffizient von einem Tonquellen-Additionskoeffizientenspeicher 30 zu einem Tonakkumulator 31 gelesen, der aus einem Addierer, einer Gateschaltung, einem Register und einem Speicher (RAM) besteht Der Tonquellenadditionskoeffizient wird akkumaliert und das akkumulierte Ausgangssignal entsprechend der Tonquellenfrequenz wird als Adresse an eine 256-Wort-SinuswelIentabelle 32 angelegt, um davon eine halbe SiniisweJlt zu lesen. Wie im Fäli der Hüllkurve wird das Leseausgangssignal an eine Exklusiv-ODER-Schaltung 33 gegeben, in der es durch ein Übertragssignal CV des akkumulierten Ausgangssignals von dem Tonakkumulator 31 umgekehrt wird, so was eine Sinus-Tonquellenwellenform ergibt Die Frequenz /dieser Tonquellenwellenform ergibt sich wie folgt:

-^X Tod

Γ Λ ί Λ TTS

-(Hz),

wotin C₁ die Taktfrequenz, η die Zeitteilfrequenz, Tod der TonaddÜiosskoefüzieat, tfdie Zahl der Kanäle und go Ws die Zahl der Worte sind. Die Hüllkurvenzeit fist gegeben durch

T =

JVX WX Ws

(sec).

T-16, W- 52, Ws- 25* HOd π- 4 sind, «gibt sich die HüÄcurvenzeit Twit fcdft

131072

ΛαίΧ-Ξί·-:

(see).

Wenn in diesem Fall die ToaquellenfrequeBz/niit 1 kHz vorbestimmt ist, ergibt sich mit Aod = 0,8

32

2 X 0,8
und mit Aod = 3,2

10³

= 20 (ms)

T=-

32

2 X 3,2 X 10³

= 5(ms).

Die Ausführungsform der F i g. 13 ist wie beschrieben so angeordnet, daß die Hüllkurvenzeit 7*des Akkumulators 11 des Hülikurventeils mit dem Zyklus des Null-Kreuzungspunkts der Tonquellenfrequenz zusammenfallen kann. Gemäß Fig. 13 wird dann der Anstiegs/Abklingkoeffizient in Synchronismus mit dem Null-Kreuzungspunkt unter Verwendung des Koeffizientengates 26 für die Haltesteuerung gelesen. Zu diesem Zweck wird das Bit mit höchster Wertigkeit des Ausgangssignals des akkumulierten Werts von dem Akkumulator 31 entsprechend jedem Kanal an einen der Null-Kreuzungsdetektoren 4Oi bis 4O]₆ angelegt, um davon ein Null-Kreuzungsfeststellsignal abzuleiten, das als Koeffizientenlesezeitgabesignal an das Koeffizientengate 26 über die ODER-Scnaltung 41 und ein Gate 27, die in eine Steuerschaltung des Gates 26 eingesetzt sind, gegeben wird. Das bedeutet, daß zum Zeitpunkt der Null-Kreuzung äsr Tonqaeilenfrequenz das Koef.'·- zientengate 26 öffnet, um den Koeffizienten zu dem Akkumulator Ii durchzulassen. Der Akkumulator 11 führt folglich die Akkumulation in Synchronismus mit dem Null-Kreuzungszeitpunkt durch. Durch das Ausgangssignal des akkumulierten Werts wird die Hüllkurven-Wellenform in analoger Form von dem D-A-Umsetzer 23 ausgegeben, worauf sich das vorstehend erwähnte Verfahren anschließt Die Hüllkurvenwellenform wird zu einem Multiplizier-D-A-Umsetzer 34 des Tonquellenteils gegeben, in dem es durch die sinusförmige Tonquellenfrequenz in digitaler Form multipliziert und in ein analoges Signal umgesetzt wird. Die durch einer. Analogmultiplexer 35 zeitgeteilten analogen L a'.en werden jedem der Kanäle CWl bis CH16 zugeteilt und die nalogen Daten von 1/16 Zeiteinheit werden durch einen Abtasthaltekreis 36 gehalten und davon ausgegeben. Auf diese Weise werden die Hüllenkurven-Wellenform und die Tonquellenweüenform mit den Pegeländerungspunkten der ersteren in Synchronismus mit den Nuli-Kreuzungspunkten der letzteren multipliziert, wodurch die voranstellend in bezug auf F i ε. 15 beschriebenen Prinzipien praktisch angewendet werden können.

Unter Bezugnahme auf Fig. 16 wird ein besonderes Beispie! des Null-Kreuzungsdetektors 40 in Fig. 13 in bezug auf eine Detail-Schaltungsanordnung des Akkumuiators 11 nachfolgend beschrieben.

Der Akkumulator 11 enthält einen Addierer 51, eine Gateschaltung 52, ein Register 53 und einen Speicher (RAM) 54, die in einer Schleife geschaltet sind. Durch das Adressensignal von dem Adressenzähler 20 wird ein entsprechender Anstiegskoeffizient von dem Anstiegs/ Abkiingkoeifizientenspeicher 1* zu dem Addierer 51 gelesen. Die Ausgangsdaten des Addierers 51 laufen durch die Gateschaltung 52, die durch den Pegel »H« des Ausgangs O der ODER-Schaltung 16 geöffnet wird, und zirkulieren in der Schleife durch Steuern des Registers 53 und des RAM 54 durch die Zeitgabetaktimpulse v2 und r3, wodurch die Akkumulation ausgeführt wirä. Das Ende der Anstiegsberechnung kann durch einen Übertrag des Signals Cl des Registers 53 festgestellt werden. Wenn das Signal Cl dem Anstiegssignal A entspricht und durch die Hüllkurven-Steuerschaltung 17 gesteuert wird, wird sofort das ίο Abklingen gestartet, wiehe F i g. 5. Wenn im Gegensatz dazu das Signal C1 dem Anstiegssignal B entspricht und durch die Hüllkarven-Steuerschaltung 18 gesteuert wird, wird das Koeffizientengate 28 geschlossen, um zeitweilig den Haltezustand zu erzeugen. Dann wird das Abklingen durch den Abfall des Anstiegssignals gestartet, siehe Fig.6. In jedem Fail wird nach dem Auftreten des Signals Cl das Ausgangssignal ⁿ der ODER-Schaltung 15 zu dem Anstiegs/Abkling-Koeffi zientenspeicher 13 gegeben, um den Änstiegskoefnzienten zu dem Abstiegskoeffizienten umzuschalten. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal R des Signals Cl der EX-ODER-Schaltung 22 zugeführt, um das Ausgangssignal der Hüllkurven-Wellenformtabelle (ROM) 14 umzukehren, wodurch die Abklingwellenform gebildet wird. Nach Beendigung des Abklingens tritt ein Übertrag des Signals C2 des Registers 53 auf und durch das Äusgangssignal O der ODER-Schaltung 16 wird die Akkumulation angehalten. Wenn das Anstiegseingangssignal wieder im Verlauf des Anstiegs oder des Abklingens angelegt wird, findet eine Rückstellung statt und der Akkumulator 11 wird gelöscht, wodurch die Akkumulation wieder aufgenommen wird. Fünf Bits hoher Ordnung des Akkumulationsergehnisses mit Ausnahme der Signale Cl und C 2 werden als Adresse entsprechend den 32 Worten an die HüHkurven- Wellenformtabelle (ROM) 14 angelegt, wobei die drei Bits niederer Ordnung weggelassen werden. Die Hüllkurven-Wellenformdaten werden an die EX-ODER-Schaltung 22 angelegt in der sie im Falle des Abklingens, wie vorstehend beschrieben wurde, umgekehrt werden, und das umgekehrte Ausgangssignal wird durch den D-A-Umsetzer 23 in eine analoge Größe umgesetzt

Gemäß Fig. 10 wird die Akkumulation durch die Koeffizienten nur bezüglich der Anstiegs- und der Abklingzeit asynchron mit der Null-Kreuzungszeitgabe der Tonquellenwellenform ausgeführt, während p^mäß Fig. 13 die Akkumulation der Koeffizienten ausgeführt wird, die mit den Null-Kreuzui.gszeitgaben der Tonquellenwellenform synchronisiert ist Um eine Synchronisation der Akkumulation zu erhalten, wird das NJI-Kreuzungsfes'steiisignai des Nuii-Kreuzungsdetektors 40 an dasOate 26 zu dessen Steuerung angelegt.

Wie in Fig. ί3 und 16 gezeigt ist gibt der Null-Kreuzungsdetektor 40 das Bit mit höchster Wertigkeit des Ausgangssignals des akkumulierten Werts des Tonakkumulators 31 ab und das kanalsyncnronisierte Ausgangssignal der UND-Schaltung 42 wird an die in Kaskade geschalteten D-Flip-Flops (DFF) 43 und 44 angelegt die durch_ denselben Taktimpuls ange- stauen werden. Ein Q₁ -Ausgangssigna) des D-FJip-Flops 43 und ein Qz-Ausgangssignal des D-Flip-Fiops 44 werden über eine UND-Schaltung 45 und das Gate 27 zudem Koeffizientengate 26 gegeben.

■Fig. 17(a) und (b)l bis (b)6 zeigen Wellenformen des

Betriebs des Null-Kreuzungsdetektors 40. Die mit der

fonquellenweilenform der Fig.l7(a) synchronisierte Zeitgabefrequenz wird an das Register 53 und den RAM 54,angelegt, um die Akkumulation auszuführen. Das

Ausgangssignal MSB von dem Tonakkumulator 31 des Tonquellenteils wird über die UND-Schaltung 42 an einen D-Anschluß des D-Flip-Flops 43 angelegt, um als dessen (?i-Ausgangssignal eine solche Impulswellenfonn abzuleiten, wie sie in F i g. 17(b)l gezeigt ist, deren Zyklus mit dem Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform synchronisiert ist Das QrAusgangssigna! des D-FIip-Flops 44, das in F i g. 17(b)3 gezeigt ist, wird gegenüber dem Q\ -Ausgangssignal um einen Taktimpuls gemäß F i g. 17(b)4 verzögert. Wenn demgemäß ein <?i-Ausgangssignal gemäß Fig. 17(b)2, das aus dem Q\ -Ausgangssignal umgekehrt ist, und das QrAusgangssignal durch UND miteinander in der UND-Schaitung 45 verknüpft werden, wird ein solches Null-Kreuzungsfeststellsignal erzeugt, wie es in Fig. 17(b)5 gezeigt ist, das ein Taktimpuls entsprechend jedem Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform ist Ein Vorzeichenbit gemäß F i g. 17(b)6 zeigt die Polarität der Tonquellenwellenform an.

Wie oben beschrieben wurde, wird bei dieser Ausführungsform in dem System, in dem die Hüllkurven-Wellenform durch Akkumulierung des Koeffizienten bezüglich der Hüllkurvenzeit erhalten wird, die Akkumulation des Koeffizienten in Synchronismus mit dem Null-Kreuzangspunkt der Tonquellenwellenform ausgeführt Beim Multiplizieren der Toiiquellenwellenform und der Hüllkurven-Wellenform, deren Pegel sich treppenstufeniörmig ändert, fallen der Null-Kreuzungspunkt der Tonquellenwellenform und der Pegelä^deningspunkt der Hüllkurven-Wellenform zusammen, so daß kein diskontinuierlicher Verlauf in der multiplizierten Wellenform erzeugt wird, so daß das Erzeugen von Rauschen verringert werden kann. Die Zahl der Hüllkurven-Quantisierungsschritte muß nicht zum Unterdrücken des Rauschens erhöht werden, kann vielmehr verringert werden, was eine Vereinfachung der Schaltungsanordnung ermöglicht

Hierzu 17 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hüllkurvenschaltung für ein elektronisches Musikinstrument mit einem Hüllkurven-Wellenformspeicner,

gekennzeichnet durch einen Anstiegs/Abkling-Koeffizientenspeicher (13),
einen dem Anstiegs/Abkiing-Koeffizientenspeicher nachgeschalteten Akkumulator (11) zum Akkumulieren der Koeffizienten, um ein akkumuliertes Ausgangssignal in Abhängigkeit eines festen Takts und abgegebener Anstiegs- und Abklingendsignale an den Hüllkurven-Wellenformspeicher (14) abzugeben, und

eine dem Hüllkurven-Wellenformspeicher nachgeschaltete Einrichtung (22) zum Umkehren des Ausgangssignals des Hüllkurven-Wellenformspeichers durch das Anstiegsendsignal des Akkumulators, wobei

die Hüllkurven-Steuerschaltung (i 7) das akkumulierte AusgangssigJu-5 des Akkumulators durch ein äußeres Anstiegssignal und die Anstiegs- und Abklingendsignale des Akkumulators steuert und wobei

die in dem Hüllkurven-Wellenformspeicher gespeicherten Hüllkurven·« sllenformen mit dem akkumulierten Ausgangssignal gelesen werden.

2. Hüllkurvenschaltung nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch eine Akkumulationsanhalieeinrichtung (18,26) zum zeitweiligen Anhalten der Eingabe der Koeffizienten in den Akkumulator (11) durch ein Steuersignal der Hüllkurven-Steuerschaltung (17).

3. Hüllkurvenschaltung nach Ansoruch 1, gekennzeichnet durch einen Hül!kiirven-/\inplitudenwertspeicher (31) zum Speichern eines Hüllkurven-Amplitudenwerts für jeden Kanal und zum Abgeben des Amplitudenwerts auf Zeitteilbasis und durch einen D-A-Umseizer (23, 32) zum Umsetzen des Ausgangssignals des Hüllkurven-Wellenformspeichers (14) in eine analoge Größe proportional dem Ausgangssignal des Hüllkurven-Amplitudenwertspeichers.