NO137102B - ELECTRONIC MUSICAL INSTRUMENT. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedroret elektroniske musikk-instrumenter av det slag som omfatter et flertall parallelle transmisjonskanaler for tonefrekvenssignaler som avgis fra kun. The present invention concerned electronic musical instruments of the kind which comprise a plurality of parallel transmission channels for tone frequency signals emitted from only.

en utgang, et fasemodulerende organ i i det minste to av nevnte kanaler, hvilke fasemodulerende organer er direkte koblet til utgangen, en generator innrettet til å avgi et sinusformet infrafrekvenssignal, en til hvert fasemoduleringsorgan tilkoblet vekslingsoscillator for å overfore moduleringssignaler.med samme frekvens, men ulik polaritet til hvert fasemoduleringsorgan, samt organ innrettet for til vekslingsoscillatorene å overfore infrafrekvenssignaler. an output, a phase modulating means in at least two of said channels, which phase modulating means are directly connected to the output, a generator arranged to emit a sinusoidal infrafrequency signal, an alternating oscillator connected to each phase modulating means to transmit modulation signals.with the same frequency but different polarity of each phase modulation means, as well as means arranged to transmit infra-frequency signals to the switching oscillators.

Et slikt, instrument er kjent fra den.publiserte hollandske patentansokning 6 907 873. De deri foreslåtte tiltak (se spesielt fig.. 6 og 13) medforer en viss vibrasjonsef f ekt hos det avgitte.tonefrekvenssignalet. Such an instrument is known from the published Dutch patent application 6 907 873. The measures proposed therein (see in particular fig. 6 and 13) entail a certain vibration effect in the emitted tone frequency signal.

Formålet med., foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe vibrasjonsef f ekt en på en spesiell måte, hvorved en ny imiterings-effekt oppnås. Komponentene i tonefrekvenssignalet kommer, The purpose of the present invention is to provide a vibration effect in a special way, whereby a new imitation effect is achieved. The components of the tone frequency signal arrive,

mens de harmoniserer ved utgangene fra respektive transmisjons-kanal, til å tilveiebringe illusjonen av å stamme fra en samling av på vesentlig likeartet måte spilte instrumenter, f.eks. en gruppe av strenginstrumenter i et str.engeorkester. while harmonizing at the outputs of respective transmission channels, to provide the illusion of originating from a collection of essentially similarly played instruments, e.g. a group of string instruments in a string orchestra.

Ifolge oppfinnelsen oppnås dette derved.at instrumentet inneholder en andre generator, innrettet til å avgi et andre sinusformet infrafrekvenssignal, med en fra det forste infrafrekvenssignalet skilt frekvens, hvilke infrafrekvenssignaler har: en for hver kanal bestemt faseforskyvning, idet.de til vekslingsoscillatorene overforte signaler utgjor summen av nevnte forste og andre infrafrekvenssignaler og er beregnet til å frekvens-modulere nevnte moduleringssignaler. According to the invention, this is achieved by the fact that the instrument contains a second generator, arranged to emit a second sinusoidal infra-frequency signal, with a frequency different from the first infra-frequency signal, which infra-frequency signals have: a specific phase shift for each channel, as the signals transferred to the switching oscillators constitute the sum of said first and second infra-frequency signals and is intended to frequency-modulate said modulation signals.

Denne effekt blir mest fremtredende hvis det signal som avgis This effect becomes most prominent if the signal is emitted

av den forste generatoren ikke overstiger 1 Hz, mens frekvensen av signalet fra den andre generatoren ligger i storrelsesorden 5 å 6 Hz, og hvor den faste faseforskyvningen mellom signaler av samme frekvens tilsvarer 360° delt med antallet kanaler. of the first generator does not exceed 1 Hz, while the frequency of the signal from the second generator is in the order of 5 to 6 Hz, and where the fixed phase shift between signals of the same frequency corresponds to 360° divided by the number of channels.

Ved en egnet utformning av instrumentet vil hvert fasemoduleringsorgan omfatte et kontrollerbart skiftregister, som under drift tilfores to portpulstog med motsatt polaritet, i hvilke tog portpulsene folger på hverandre med et tidsintervall som er tilstrekkelig kort til ikke å overstige den inverterte verdi av den dobbelte båndbredden ved tonefrekvenssignalene og som for ovrig er modulert med det signal som oppnås ved addering i f9 sefor skyvningsorganet. In a suitable design of the instrument, each phase modulation device will comprise a controllable shift register, which during operation is supplied with two gate pulse trains of opposite polarity, in which trains the gate pulses follow each other with a time interval that is sufficiently short not to exceed the inverted value of the double bandwidth at the tone frequency signals and which is otherwise modulated with the signal obtained by addition in f9 sefor the pusher.

En fordel med oppfinnelsen er at den forlengede forsinkelse An advantage of the invention is that it extended delay

som kreves for den onskede effekten kan oppnås ved kun en forsinkelsesledning, hvorved forsinkelsen vil vare mer enn et millisekund. required for the desired effect can be achieved by only one delay wire, whereby the delay will last more than a millisecond.

En ytterligere fordel er at bolgeformen hos tonefrekvenssignalet ikke vil bli deformert gjennom forsinkelsesledningen. A further advantage is that the waveform of the tone frequency signal will not be deformed through the delay line.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet med henvisning til nedenforstående beskrevne utforelsesform. Fig. 1 er et blokkdiagram over et elektronisk musikkinstrument ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i form av et blokkdiagram en krets for frembringelse av et moduleringssignal. Fig. 3 viser skjematisk anordningen av en forsinkelsesledning ifolge oppfinnelsen. The invention will be described below with reference to the embodiment described below. Fig. 1 is a block diagram of an electronic musical instrument according to the invention. Fig. 2 shows in the form of a block diagram a circuit for generating a modulation signal. Fig. 3 schematically shows the arrangement of a delay line according to the invention.

Fig. 4 viser et tidsfrekvensdiagram for to portpulstog. Fig. 4 shows a time-frequency diagram for two gate pulse trains.

I fig. 1 betegner 52 utgangen fra et elektronisk orgel 50. Utgangen er direkte forbundet med inngangene 66, 76, 86 ved tre transmisjonskanaler, som hver og en inneholder et seriearrange-ment av en forsinkelsesledning 60, 70, 80, et lavpassfilter 61, 71, 81, en forsterker 62, 72, 82, og en hoyttaler 63, 73, 83. In fig. 1 denotes 52 the output of an electronic organ 50. The output is directly connected to the inputs 66, 76, 86 by three transmission channels, each of which contains a series arrangement of a delay line 60, 70, 80, a low-pass filter 61, 71, 81 , an amplifier 62, 72, 82, and a loudspeaker 63, 73, 83.

En andre utgang 51 fra orgelet 50 er direkte forbundet med inngangen 85 til den forsterker 82 som tar imot signaler fra filteret 81. A second output 51 from the organ 50 is directly connected to the input 85 of the amplifier 82 which receives signals from the filter 81.

Hver og en av forsinkelsesledningene 60, 70, 80 er forsynt med innganger for mottagelse av moduleringssignaler, hvilke her kommer fra vekslingsoscillatorer 64, 74, 84, hvilke hver avgjor to portpulstog, hvor pulsene i det ene toget er faseskjovne i forhold til pulsene i det andre. Pulstogene er gjennom innganger 68 respektive 69, 78 respektive 79 og 88 respektive 89 tilkoblet tilhorende forsinkelsesledninger 60, 70, 80. Each one of the delay lines 60, 70, 80 is provided with inputs for receiving modulation signals, which here come from switching oscillators 64, 74, 84, each of which produces two gate pulse trains, where the pulses in one train are phase-shifted in relation to the pulses in the second. The pulse trains are connected through inputs 68 and 69 respectively, 78 respectively 79 and 88 respectively 89 to associated delay lines 60, 70, 80.

I fig. 2 vises et blokkdiagram over en krets innrettet til å frembringe et moduleringssignal. Et sinussignal avgitt av en lavfrekvent signalgenerator 10 tilfores gjennom en utgang 11, In fig. 2 shows a block diagram of a circuit adapted to produce a modulation signal. A sine signal emitted by a low-frequency signal generator 10 is supplied through an output 11,

og et andre sinusformet signal avgitt av en andre lavfrekvens-generator 30 via en utgang 31 summeres på tre måter. Det signal som frembringes av generatoren 10 har en frekvens som ikke overstiger 1 Hz, mens det signal som frembringes av generatoren 30 har en frekvens som fortrinnsvis ligger i storrelsesområdet 5 å 6 Hz. Det er ikke nodvendig at det foreligger noe enkelt definert forhold med hensyn til fase eller frekvens mellom de sinusformede signalene fra generatoren 10 respektive fra generatoren 30, men det er fordelaktig at de to signalene har omtrent samme amplitude. Et underlagsfrekvenssignal som fås gjennom en direkte addering av de to signalene overfores til inngangen 67 som et moduleringssignal. and a second sinusoidal signal emitted by a second low-frequency generator 30 via an output 31 is summed in three ways. The signal produced by the generator 10 has a frequency that does not exceed 1 Hz, while the signal produced by the generator 30 has a frequency that is preferably in the range of 5 to 6 Hz. It is not necessary that there be any simply defined relationship with regard to phase or frequency between the sinusoidal signals from the generator 10 and from the generator 30, respectively, but it is advantageous that the two signals have approximately the same amplitude. A base frequency signal obtained through a direct addition of the two signals is transferred to the input 67 as a modulation signal.

Utgangene 11 og 31 er hver forbundet med en faseforskyvningskirets 21 respektive 41. Disse tilveiebringer en faseforskyvning som har til folge at det adderte signalet fra disse kretser, som tilfores inngangen 77, er fast faseforskjovne i forhold til det moduleringssignal som overfores til inngangen 67. The outputs 11 and 31 are each connected to a phase shift circuit's 21 and 41 respectively. These provide a phase shift which has the result that the added signal from these circuits, which is fed to the input 77, is fixed in phase shift in relation to the modulation signal which is transferred to the input 67.

På lignende måte overfores signalene fra utgangene ved kretsene 21 og 41 til ytterligere faseforskyvningskretser 22 respektive 42, hvis utganger adderes og tilfores inngangen 87. In a similar way, the signals from the outputs of the circuits 21 and 41 are transferred to further phase shifting circuits 22 and 42, respectively, whose outputs are added and fed to the input 87.

Den sammenlagte faste f asef orskyvningen i kretsene 21, 22, 41 og The combined fixed phase shift in circuits 21, 22, 41 and

42 kan enkelt bestemmes som 360° delt med antallet transmisjonskanaler, selv om tilfredsstillende resultat kan oppnås med andre delningsforhold. Frekvensene hos de sinusformede signalene skiller seg vesentlig fra hverandre og kretsene er konstruert på ulikartet måte, selv om de tilveiebringer samme faseforskyvning Kretsene er dog således utformet at de signaler som avgis til inngangene 67, 77, 87 har omtrentlig likeverdig amplitude. 42 can be easily determined as 360° divided by the number of transmission channels, although satisfactory results can be obtained with other division ratios. The frequencies of the sinusoidal signals differ significantly from each other and the circuits are constructed in a different way, even though they provide the same phase shift.

Funksjonen av en forsinkelsesledning ved et skiftregister er The function of a delay wire at a shift register is

vel kjent. Det i fig. 3 viste skiftregisteret inneholder MOSFET-trgnsistorer Tl, T2 .... T(n +1). Ved omkobling av transistorene fra ledende til blokkerende tilstand kan man avfole et signal, well known. That in fig. 3, the shift register shown contains MOSFET transistors Tl, T2 .... T(n +1). By switching the transistors from conducting to blocking state, a signal can be decoupled,

Vi, som har samme frekvens som portpulsene i et pulstog V-SA Vi, which has the same frequency as the gate pulses in a pulse train V-SA

og overfort via kondensatorer Cl, C2 Cn med hjelp av et ytterligere portpulstog V-SB, som stiller om transistorer med like tall. and transferred via capacitors Cl, C2 Cn with the help of a further gate pulse train V-SB, which resets transistors with equal numbers.

Den avfolte delen av signalet Vi når utgangen i skiftregisteret, her betegnet Vu, etter en tidsperiode tilsvarende n/2 ganger repeteringstiden for pulsene i pulstoget. En slik forsinkelsesledning gjor det mulig å tilveiebringe en relativt lang forsinkelsestid og dessuten å modulere denne forsinkelsestid på The defolded part of the signal Vi reaches the output of the shift register, here denoted Vu, after a time period corresponding to n/2 times the repetition time of the pulses in the pulse train. Such a delay line makes it possible to provide a relatively long delay time and also to modulate this delay time on

en enkel måte. a simple way.

For å tilveiebringe denne modulering behover man kun modulere To provide this modulation, one only needs to modulate

den felles kilden til de to pulstogene. the common source of the two pulse trains.

Den ovenfor beskrevne forsinkelsesledningen er kommersielt til-gjengelig i form av en integrert krets, som kan inneholde 185 skiftregisterseksjoner. Forsinkelsesledningen ligger i tone-frekvensområdet, som i dette tilfellet har en ovre grenseverdi av 15 kHz og avfolingsfrekvensen bor oppgå til 30 kHz. En om-koblingsfrekvens, dvs. frekvensen ved pulstoget, av 45 kHz tilveiebringer en forsinkelsestid av noe mer enn 2 msek og mulig-gjor en modulering av 30 til 60 kHz, hvorved forsinkelsestiden varierer mellom 3 og.1,5 msek. The delay line described above is commercially available in the form of an integrated circuit, which can contain 185 shift register sections. The delay line is in the tone frequency range, which in this case has an upper limit value of 15 kHz and the detuning frequency should be 30 kHz. A switching frequency, i.e. the frequency at the pulse train, of 45 kHz provides a delay time of somewhat more than 2 msec and enables a modulation of 30 to 60 kHz, whereby the delay time varies between 3 and 1.5 msec.

Som bekjent innebærer variering av tidsforsinkelsen en relativ endring i frekvensvariasjon, som er uavhengig av frekvensens storrelse. As you know, variation of the time delay implies a relative change in frequency variation, which is independent of the magnitude of the frequency.

Med den her foreliggende forholdsvis lange forsinkelsestiden oppnår man på en enkel måte en vesentlig dybde i fasemoduleringen, og man har funnet at en moduleringsdybde som oppnås gjennom en forsinkelsesledning av ovenfor beskrevet slag er nodvendig for oppnåelse av onsket effekt. With the relatively long delay time present here, a significant depth in the phase modulation is achieved in a simple way, and it has been found that a modulation depth achieved through a delay line of the type described above is necessary to achieve the desired effect.

De lavpassfiltre 61, 71, 81 som vises i fig. 1 er beregnet til The low-pass filters 61, 71, 81 shown in fig. 1 is intended for

å tilbakefore de forsinkede avfolingssignalene til disses opp-rinnelige form. Filtrene har en grensefrekvens av omtrentlig 20 kHz. På denne måte bibeholdes bolgeformen hos tonefrekvenssignalet og dermed også lyden. to return the delayed de-sequencing signals to their original form. The filters have a cut-off frequency of approximately 20 kHz. In this way, the waveform of the tone frequency signal is maintained and thus also the sound.

Variasjonen av tidsforsinkelsen tilveiebringer ikke noen modulering av amplituden, dvs. amplitudene av tonefrekvenssignalene i de forskjellige transmisjonskanalene endres ikke relativt hverandre. Dette innebærer en påtakelig forenkling av utform-ningen av kretsen. The variation of the time delay does not provide any modulation of the amplitude, i.e. the amplitudes of the tone frequency signals in the different transmission channels do not change relative to each other. This involves a significant simplification of the design of the circuit.

Claims (3)

1. Elektronisk musikkinstrument av det slag som omfatter et flertall parallelle transmisjonskanaler (60-63; 70-73; 80-83) for tonefrekvenssignaler som avgis fra kun en utgang (52), et fasemodulerende organ (60, 70, 80) i i det minste to av nevnte kanaler, hvilke fasemodulerende organ er direkte tilkoblet utgangen (52), en generator (10) innrettet til å avgi et sinusformet infrafrekvenssignal, et til hvert fasemoduleringsorgan tilkoblet vekslingsoscillator (64, 74 respektive 84) for å overfore moduleringssignaler (V„A/ V,.,-) med samme frekvens men ulik oA ohi polaritet til hvert fasemoduleringsorgan, samt organ (67, 77, 87) innrettet for til vekslingsoscillatorene å overfore infrafrekvenssignaler, karakterisert ved en andre generator (30) innrettet til å avgi et andre sinusformet infrafrekvenssignal, med en fra det forste infrafrekvenssignalet skilt frekvens, hvilke infrafrekvenssignaler har en for hver kanal1. Electronic musical instrument of the kind comprising a plurality of parallel transmission channels (60-63; 70-73; 80-83) for tone frequency signals emitted from only one output (52), a phase modulating means (60, 70, 80) in the at least two of said channels, which phase modulating means are directly connected to the output (52), a generator (10) arranged to emit a sinusoidal infrafrequency signal, an alternating oscillator (64, 74 and 84 respectively) connected to each phase modulating means to transmit modulation signals (V„ A/ V,.,-) with the same frequency but different oA ohi polarity to each phase modulation means, as well as means (67, 77, 87) arranged to transmit infrafrequency signals to the switching oscillators, characterized by a second generator (30) arranged to emit a second sinusoidal infra-frequency signal, with a frequency different from the first infra-frequency signal, which infra-frequency signals have one for each channel bestemt faseforskyvning, hvor de til vekslingsoscillatorene (64, 74, 84) overforte signaler utgjor summen av nevnte forste og andre infrafrekvenssignaler og er beregnet til å frekvénsmodu-lere nevnte moduleringssignaler (VOA, V„~). □A ondetermined phase shift, where the signals transferred to the switching oscillators (64, 74, 84) constitute the sum of said first and second infrafrequency signals and are intended to frequency modulate said modulation signals (VOA, V„~). □A Wed 2. Elektronisk musikkinstrument som angitt i krav 1, karakteristert ved at frekvensen av det signal som avgis av den forste generatoren (10) ikke overstiger 1 Hz, mens frekvensen av signaler fra den andre generatoren (30) ligger i størrelsesorden 5 å 6 Hz, hvor den faste faseforskyvning mellom signaler av samme frekvens tilsvarer 360° delt med antallet kanaler. 2. Electronic musical instrument as specified in claim 1, characterized in that the frequency of the signal emitted by the first generator (10) does not exceed 1 Hz, while the frequency of signals from the second generator (30) is in the order of 5 to 6 Hz, where the fixed phase shift between signals of the same frequency corresponds to 360° divided by the number of channels. 3. Elektronisk musikkinstrument som angitt i et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at hvert fasemoduleringsorgan (60, 70, 80) omfatter et kontrollerbart skiftregister som under drift tilfores to portpulstog med motsatt polaritet, i hvilke tog portpulsene folger på hverandre med et tidsintervall som er tilstrekkelig kort for ikke å overstige den inverterte verdi av den doble båndbredden ved tonefrekvenssignalene og som forovrig er modulert med det signal som oppnås ved addering i faseforskyvningsorganene.3. Electronic musical instrument as stated in one of claims 1 or 2, characterized in that each phase modulation device (60, 70, 80) comprises a controllable shift register which, during operation, supplies two gate pulse trains with opposite polarity, in which trains the gate pulses follow each other with a time interval which is sufficiently short so as not to exceed the inverted value of the double bandwidth of the tone frequency signals and which is otherwise modulated with the signal obtained by addition in the phase shifting means.