DE3211993C2 - Elektronisches Musikinstrument - Google Patents

Abstract

Ein LSI-Baustein (1) weist eine Steuer-Teilschaltung (3) und eine Tonerzeugungs-Teilschaltung (2) auf, wobei eine Mehrzahl von Tönen zugleich auf Multiplexbasis für eine Mehrzahl von Kanälen erzeugt werden kann. Die Steuer-Teilschaltung (3) ist mit einer Tastenfeld-Anordnung (4) und einem Abspielspeicher (5) über Busleitungen (B1, B2) verbunden, und die Steuer-Teilschaltung (3) steuert die Tonerzeugungs-Teilschaltung (3) derart, daß ein Ton mit festgelegter Klangfarbe und Tonhöhe selektiv für jeden einzelnen Kanal erzeugt wird.

Description

Die F.rfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

F.in elektronisches Musikinstrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist beispielsweise aus der DE-OS 29 13 b65 bekannt. Bei diesem bekannten elektronischen Musikinstrument werden Partialtöne derart synthetisiert, daß eine Wellenform eines Musiktones erzeugt wird, d. h.. bei dem elektronischen Musikinstrument gemäß der DE-OS 29 13 665 wird eine Wellen-Synlhctisicrung vorgenommen. Hierzu ist vorgesehen, daß eine Vielzahl von Zeitschlitzen bzw. Zeitfenstern oder Kanälen derart gesteuert werden, daß die Partialtöne jedem Zeitschlitz zugeordnet sind.

Ein wesentlicher Nachteil eines derartigen Musikinstruments ist. daß es nicht möglich ist, unterschiedliche Töne mit einem einzigen Toncrzeugungsschaltkreis gleichzeitig zu erzeugen, so daB die musikalische Ausdrucksstärke aufgrund des monotonen Klangbildes relativgering ist.

Es wäre zwar denkbar, eine Mehrzahl von Tonerzeugungsschaltkreiscn zu verwenden, dies würde jedoch einen erheblichen Bauaufwand und eine größere Anzahl von Bauelementen mit sich bringen.

Aufgabe der vorliegenden F.rfindung ist es somit, ein

elektronisches Musikinstrument der im Oberbegriff des Anspruches I umrissenen Gattung derart zu schaffen, daß bei einer Vielzahl von Kanälen eine reiche musikalische Ausdrucksform sichergestellt ist, ohne daß der Schaltungsaufwand durch zusätzliche Bauelemente vergrößert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt

Durch die Verwendung einer zentralen Kanalsteuervorrichtung mit einer Speichervorrichtung zum abspeichern der charakteristischen Sieuerdaten für jeden Kanal, wobei die charakteristischen Steuerdaten die Wellenform-Information festlegen, die von derTon-Wellenformspeichervorrichtung für jeden Kanal ausgelesen wird, ist eine besonders einfache Steuerung der einzelnen Kanäle möglich, da die Ton-Wellenforminformation eine gewünschte Wellenform festlegt und somit eine spezielle Klangfarbe erzeugt. Somit ist bei relativ geringern Aufwand eine reichhaltige musikalische Ausdrucksform gewährleistet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 in Blockschaltbilddarstellung einen LSl-Baustein und externe Bauteile, die in einer Ausführungsform der Erfindung Verwendung finden;

F i g. 2Al —2C2 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm einer Tonerzeugungs-Schaltung in dem LSI-Baustein gemäß Fig. 1;

F i g. 3 eine Ansicht der gegenseitigen Anordnung der Fig.2Albis2C2;

Fig.4 eine Hüllkurven-Wellenform eines erzeugten Tones;

F i g. 5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 1; und

F i g. 6 und 7 in Blockschaltbilddarstellung eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

In Fig.! ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein LSI-Baustein weist eine ;*ls Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 bezeichnete Toncrzeugungs-Steuervorrichtung und eine Steuer-Teilschaltung 3. beispielsweise eine zentrale Verteilungseinrichtung (CPU) auf. Der Baustein 1 ist mit einem Keyboard oder einer Tastenfeld-Anordnung 4 und einem Abspielspeicher 5, beispielsweise einem RAM, über Busleitungcn B\ und B 2 verbunden. Die Steuer-Teilschaltung 3 ist mit der Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 über einen Datenbus D\ und einen Steuerbus Cl verbunden. Über die Busleitung B 1 erzeugt die Steuer-Teilschaltung 3 verschiedene Signale, beispielsweise Signale zur Abtastung der Tastenschalter in der Tastcn-Feldanordnung 4 und zur Abtastung von externen Schaltern, Adrcssigna-Ie für den Abspielspeicher 5 und Lese/Schreib-Steuersignale. Über die Busleitung B2 empfängt die Stcuer-Teilschaltung 3 Signale von den Tastenschaltern und den externen Schaltern und Daten aus dem AbspielspcicherS,

Die Tastenfeldanordnung 4 wird von dem Spieler für die gewünschte Hauptvorführung per Hand betätigt. Die in dem Abspielspeicher 5 abgespeicherten Daten werden zur Erzielung von Automatikspiel verwendet. Die größte Datennienge in dem Abspielspcichcr 5 sind 4-Kanal-Daten, wobei jeder Kanal einen von einen Akkord festlegenden Tönen Jarstclli. Der Abspielspcicher 5 besteht aus einem RAM oder einem ROM.

Das Musikinstrument gemäß Fig. 1 weist weiterhin eine Mehrzahl von Schallern auf. die selektiv betätigt werden und dadurch eine Klangfarbe von Musiktönen bestimmen, die entsprechend Signalen erzeugt werden, welche durch Niederdrücken der Tastenschalter und der aus dem Abspielspeicher 5 ausgelesenen Daten erzeugt werden. Somit vermag das Musikinstrument Töne mit der Klangfarbe zu erzeugen, die der Spieler auswählt. Das Musikinstrument weist weiterhin Schalter

ίο auf, die dadurch betätigt werden, daß Tastenschalter der Tastenfeld-Anordnung 4 und Adressen des Abspielspeichers 5 fünf Kanälen im Zeitmultiplexverfahren zugewiesen werden. Durch das Zeitmultiplexverfahren, welches weiter unten beschrieben wird, kann das Musikinsirument zugleich vier Töne entsprechend den Ausgangssignalen der Tastenfeldanordnung 4 und entsprechend den Daten aus dem Abspielspeicher 5 erzeugen.

Die Steuer-Teilschaltung 3 legt über die Busleitungen B 1 und B 2 Daten an die Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 an. mit weichen die Teilschaltung 2 angewiesen wird, einen musikalischen Ton mit einer ausgewählten Klangfarbe zu erzeugen. Der Datenbus D 1, welc.ier die Steuer-Teilschaltung 3 mit der Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 verbindet, ist ein bidirektionaler Datenbus mit einer Wortbreite von 4 Bit, und den Steuerbus C1, der auch die Yeilschaltung 3 mit der Teilschaltung 2 verbindet, besteht aus einer unidirektionalen Leitungsanordnung und legt Daten von der Teilschaltung 3 an die Teilschaltung 2 an, nicht jedoch umgekehrt. Die Ausgangssignale aus der Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 werden über die Busleitung ß3 an einen externen D/AWandler angelegt.

Anhand von Fig. 2A-1 bis 2C-2 wird die Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 im einzelnen beschrieben. Dabei

Γ) zeigen die Fig. 2A-1 bis 2C-2 verschiedene Teile der Teilschaliung 2. und Fig.3 stellt die gegenseitige Anordnung dieserTeile zueinander dar.

Die Tonerzeugungs-Teilschaltung 2 besteht im wesentlichen aus zehn Blöcken, wie es in Fig. 2A-1 bis 2C-2 dargestellt ist. Die Funktion der einzelnen Blöcke wird im folgenden kurz erläutert. Eine als Tonleiter-Takt-Erzeugungsvorrichtung ausgebildete Tonleiter-Takter/.cugungsschaltung 10, welche ein Tak'.signal für die Töne einer Tonleiter jeder Oktave und einen Tonleileriakt SC CLK als Referenzsignal erzeugt, kann unter dessen Steuerung ein Ton einer zugeordneten Tonhöhe erzeugen. Die Tonleiter-Takterzeugungsschaltung 10 wird im Multiplexbetrieb für vier Kanäle betrieben.

Ein Block mil dem Bezugszeichen 20 ist eine Wellenform-Schrittzählerschaltung, die entsprechend dem Tonleiter-Takt SC CLK aus der Tonleiter-Takterzeugungsschaltung 10 aufwärts zählt und ihren Inhalt an eine WoMcnform-RAM-Schaltung 30 anlegt. Die Wellenform-Schrittzähler-Schaltung 20 wird auch im Zeitmulliplcxbetrieb für vier Kanäle betrieben.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 30 ist die obenerwähnte Wcllenfo-m-RAM-Schaltung, die eine Ton-Wellenform in 16 Stufen unterteilt und Differenzwerte der Wellenformanvlitude für die einzelnen Stufen ab-

M) speichert. Wie weiter unten im einzelnen beschrieben, speichert die Wellenform-RAM-Schaltung 30 zwei verschiedene Wcllcnformen, die Hauptwciler.form MAIN und die Nebcnwellcnform SUB ab und erzeugt selektiv den Diffcrcn/wert für beide Wellenformen für jeden

■Y> Kanal.

Ein Block mit dem Be/ugszeichen 40 ist eine Kanal-Stcucrschaltung, welche die von jedem der vier Kanäle erzeugten Töne dadurch steuert, daß entweder eine

oder zwei unterschiedliche Toncharaktcristiken eingestellt werden. Die Kanal-Stcuerschaltung 40 erzeugt ein Steuersignal MAIN/SUB und Takle ΨΜ und <PS für jeden Kanal.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 50 ist cine ADSR-Registerschaltung, eine Amplitudcnvcrlaufs-Regislcrschaltung, bei welcher zwei verschiedene Arten von Hüllkurvendaten (MAIN und SUB)gespeichert werden. Beide Hüllkurvcn-Daten werden für jeden Kanal entsprechend dem Steuersignal MAIN/SUB aus der Kanal-Steuerschaltung 40 ausgewählt.

Ein Block mit einer Hüllkurven-Takt-Er/.cugervorrichtung wird als Hüllkurvcn-Taktcrzeugerschaltung 60 bezeichnet, welche einen Hüllkurven-Takt an eine Hüllkurven-Zählerschaltung 70 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf der Grundlage der Hüllkurven-Datcn aus der ADSR-Registerschaltung 50 anlegt. Die Hüllkurven-Takterzeuger-Schaltung 60 wird auch im Zeitmultiplexbetrieb für vier Kanäle betrieben. E'n Block mit dem Bezugszeichen 70 ist die obenerwähnte Hüllkurven-Zählerschaltung, die unter der Steuerung des Hüllkurven-Taktes ENV CLK. welcher aus der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 angelegt wird, einen Zählbetrieb bewirkt. Die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 überträgt ein Hüllkurven-Datenwort mit 5-Bit-Breite zu einer Multiplizierschaltung 50 und legt ihren Inhalt an eine Statusregisterschaltung 80 an, in welcher der Hüllkurvenzustand abgespeichert wird. Weiterhin wird ein Hüllkurven-Carrysignal ENVCO zum erneuten Laden des Zustande^ in die Hüllkurven-Zustandsschaltung, die Statusregistcrschaltung 80, übertragen. Die Hüllkurven-Zustandsschaltung oder Hüllkurven-Zählschaltung 70 wird im Zeitmultiplex-Bctricb für vier Kanäle betrieben.

Ein Block mit dem Bezugszeichen 80 ist die obenerwähnte Statusregisterschaltung, mit welcher Hüllkurven-ZüS!andsdaien abgespeichert sind, und die die Steuerung der Auswähldaten aus der ADSR-Registcrschaltung 50 entsprechend den abgespeicherten Daten und auch die Steuerung des Beginns und des Endes der Erzeugung von Musikklang bewirkt. Die Status-Rcgisterschaltung 80 wird auch im Zeitmultiplexbetrieb für vier Kanäle betrieben. Ein Block mit dem Bezugszeichen 90 ist die obenerwähnte Multiplizierschaltung, welche die Wellenform-Differenzwert-Daten, welche aus der Wellenform-RAM-Schaltung 30 erzeugt werden, und die Hüllkurvendaten, welche aus der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 erzeugt werden, miteinander multipliziert und die sich ergebenden Daten zu einer als Akkumulatorschaltung 100 bezeichneten Akkumuliervorrichtung über.rägt.

In der Akkumulatorschaltung 100 werden hüllkurvcngesteuerte Wellenform-Differenzwert-Daten datenverarbeitungsmäßig akkumuliert, um Amplitudenwertdaten an jedem Abtastpunkt der Wellenform zu erhalten. Der Ausgangsanschluß der Akkumulatorschaltung 100 ist über eine Busleitung BZ an einen externen D/AWandler angelegt. Um externe Steuerung der Variation des Klang-Lautstärkeverhältnisses von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen (MAIN und SUB) zu ermöglichen, und auch, um die Steuerung des Einschaltens eines externen Filters als einen analogen Schaltkreis für einen der beiden unterschiedlichen Arten von Tönen zu erlauben, ist die Akkumulatorschaltung 100 derart ausgelegt, daß Alternativdaten für rfie Wellcnformamplitude der zwei Arten dadurch erzeugbar sind, daß die einzelnen Zeitabschnitte in dem Zeitmultiplexverfahren für die vier Kanäle in zwei Abschnitte unterteilt werden.

Somit wird mit dem Schaltkreisaufbau dieser Ausführungsform das Abspielen mit dem Tastenfeld 4 oder durch den Abspielspcicher 5 durch das Zeitmultiplexverfahren für die vier Kanäle derart verwirklicht, daß

^ Töne mit »MAINn-Rigcnschaften in einigen der vier Kanäle und Töne mit »SUBH-Eigenschuften in den anderen Kanälen erzeugbar sind. Durch Darstellung der MAIN-Scite mit »!«-Daten und der SUB-Seitc durch »0«-Daten ist es beispielsweise möglich, für die Zuord-

In nung der vier Kanäle zu den Tönen mit MAIN-Eigcnschaftcn und den Tönen mit SUB-Eigcnschaftcn eine Kontrolle bzw. der Steuerung zu erzielen.

MAIN und SUB können die Melodictönc und Begleitungstönc bzw. die Automatikspiel-Töne und Handspicl-Tönesein. Durch Anordnung der Steuer-Teilschaltung 3 zur Steuerung der Art des Abspielens können allgemein zwei unterschiedliche Arten von Tönen in einer beliebigen gewünschten Weise in den vier Kanälen erzeugt werden, und somit kann eine sehr hohe Flexibilität und Vielfalt erreicht werden.

Im folgenden wird der Aufbau der einzelnen Teilsehaltungcn bzw. Blocks im einzelnen beschrieben.

Zunächst wird die Tonlciter-Takterzeugungsschallung IO beschrieben.

Die Tonlcitcr-Takterzeugungsschaltung 10 weist ein Register für die Abspeicherung des Codes der einzelnen Töne der Tonleiter ein Tonleitercodc- od. Statusregister 10-1 und ?in Oktavcncode-Rcgister 10-2 auf. Die Register 10-1 und 10-2 bestehen aus Schieberegistern, wel-

jo ehe Schiebedaten unter Steuerung eines Taktes Φ. dessen Verlauf bei (a) in F i g. 5 dargestellt ist, schieben. Das Tonleiiercodc-Rcgistcr 10-1 bewirkt Paralleischieben in vier Stufen mit einer Wortbreilc von 4 Bit, und das Oktavencode· Register 10-2 bewirkt Parallelschieben in vier Stufen mit einer Wortbreile von 3 Bit.

Tabelle 1 Kanal Anzahl der Töne mit

12 3 4 ΜΛΙΝ-Eigenschüflcn

Anzahl der Töne mil SUB-Eigenschaftcn

0	55	I	0	0	0 0
I	I	0	0	0 1
45 0	1	1	0	0
0	0	0	1	0
0	0	0	1
I	I	0	0 2
50 I	0	1	0
1	0	0	I
0	1	I	0
0	I	0	I
0	0	1	1
1	!	0 3
0	I	1
1	0	1
1	1	1

1 1

1 4

Das Verhältnis zwischen dem Tonleitercode. welcher in dem Tonlcitercode-Register 10-1 abgespeichert ist und der Tonleiter und das Verhältnis zwischen dem Oktavencode, welcher in dem Oktavencode-Register 10-2 abgespeichert ist, und der Oktave ist in den Tabellen 2 und J dargestellt.

Tabelle	2	4	2	2	1	I	Töne der Tonleiter
Tonlcitercodc	0	0	0	0	0
8	0	0	0	I	1	C
0	0	1	1	0	0	C*
0	0	I	1	1	1	D
0	1	0	0	0	0	D"
0	1	0	0	1	I	E
0	t	1	I	0	0	F
0	1	1	1	I	1	F*
0	0		0		0	G
0	0		0		1	G#
1	0	1	0	A
1	0	I	1	A"
I	1	1	1	H
1	3			Sondercode
1	Okiavenccxle
Tabelle	4			Okiave
0
0			erste Oktave
0			zweite Oktave
0			dritte Oktave
1			vierte Oktave
1			fünfte Oktave
1			sechste Oktave
I			siebte Okiave
			achte Oktave

In Tabelle 2 hat der Sondercode »1111« eine Funktion für das Stoppen des Ausgangs des Tonleiter-Taktes SCCi-K, d.h„ der Spezial- ader Sondcrcode »Uli« wird in dem Fall angelegt, wenn kein Ton aus dem entsprechenden Kanal erzeugt wird.

In das Tonleitercode-Register 10-1 werden 4-bit-breite Tonleitercodes aus der Steuer-Teilschaltung 3 über den Datenbus B 1 geladen. Der 4-bil-breiie Code wird über Logikschaltungen zum Sperren der Übertragung durch Übertragungsgatter G 10-1 bis G 10-4 an die Eingangsanschlüsse des Tonlcitei code-Registers 10-1 angelegt. Die Übertragungsgattcr G 10-1 bis G 10-4 und alle anderen als Übertragungsgattcr bezeichneten Logikschaltungen zur EIN/AUS-Steuerung des Datendurchganges werden aktiviert, d. h. durchgcschaltet, wenn eine Steuerspannung mit einem hohen Pegel — einem logischen Pegel »1« — angelegt wird. Wenn somit ein Steuersignal SCW, welches von der Steuer-Teilschaltung 3 an den Steuerbus C1 angelegt wird, welcher sich üblicherweise wie alle anderen Steuersignale auf einem logischen Pegel »1« befindet, zu einem logischen Pegel »0« übergeht, wird der Ausgang der NICHT-UND-Logik NAND 10-1 zu logisch »1«, woraufhin die Übertragungsgatter G 10-1 bis G 10-4, wie oben erwähnt, aktiviert werden.

Unterdessen sind Übertragungsgatter G10-5 bis G 10-8 zu diesen Zeitpunkt gesperrt, und ein neuer Inhalt wird in das Tonleitercode-Register 10-1 als Tonleitercode eingeschrieben, welcher grundsätzlich von dem Ausgangsanschluß des Tonleitercode-Registers 10 1 zu dessen Eingangsanschluß zurückgeschleift wird, jeder Kanal wird mit je einem Zcitsicuersignal 11 bis r 4, die in F i g. 5 unter (g) bis (j) dargestellt sind, synchronisiert, und der Inhalt des Tonleitercode-Registers 10-1 wird erneut /u dem Zeitpunkt eines ausgewählten Kanales entsprechend einem der von der Steuer-Tcilschaltung 3 erzeugten Zcitsteucrsignalc M bis ί 4 geladen.

Ein Steuersignal SCR wird an die NICHT-UND-Lo-

■> gik ΛΜ/VD 10-1 von der Sicuer-Tcüsehultung 3 über den Steuerbus B I angelegt. Wenn das Steuersignal SCR zu logisch »0« wird, werden die Übertragungsgatter G 10-1 bis 6" 10-4 durchgeschaltet, und der Tonlei· tercode-Ausgangsdatcnwert aus dem Tonlcitercode-

lü Register 10-1 wird über den Datenbus D 1 an die Steuer-Tcilschaliung 3 angelegt. Der Inhalt des Tonleiter«)· de-Rcgisiers 10-1 wird somit in der Steuer-Teilschaltung3 bewertet.

Wie auch bei dem Tonlcitercode-Register 10-1 werden auch an das Oktavencode-Register 10-2 Oktavencodes aus der Steuer-Teilsehaltung 3 angelegt und in das Register 10-2 geladen, und der Inhalt des Oktavencode-Registers 10-1 kann ebenso ausgelesen werden und an die SlCüCr-TcÜSChäUung Über 'Jen Palrrihiis D I anoplegt werden.

Übertragungsgaiter G 10-9 bis G 10-11 sind mit Leitungen mit den Wertigkeiten »1«, »2« und »4« des Datenbus D t verbunden. Beim Auftreten eines Steuersignalcs OCW oder beim Auftreten eines Steuersignales OCR wird der Ausgangsanschluß einer NICHT-UND-Logik NAND 10-2 zu logisch »1«, um die Steuerung des Eingangs und Ausgangs entsprechend dem Oktavencode-Register 10-2 zu ermöglichen. Übertragungsgatter G 10-12 bis G 10-14 werden gesperrt, wenn ein Steuersignal OCW, das sich normalerweise auf einem logischen Pegel »1« befindet, zu logisch »0« wird und die Rückkopplungsschlcifc oder Registerspur unterbricht, so daß ein neuer Oktavencode über die Übertragungsgatier G 10-9 bis G 10-11 eingegeben wird.

Der Inhalt des Tonleitercode-Registers 10-1 und des Oktavencode-Registers 10-2 wird an den Tonleiter-Taktgenerator 10-3 angelegt. Der Tonleiter-Taktgenerator 10-3 kann in einem bekannten Aufbau ausgeführt sein. Beispielsweise ist in der US-amerikanischen Patcntanmeldung mit der Seriennummer 20 749 mit dem Titel »Tone Waveform Setting System in Electronic Musical Instrument«, also etwa »Ton-Wellenform-Einstellanlagc in elektronischen Musikinstrumenten«, die am 15. März 1979 durch den Anmelder der vorliegenden Anmeldung angemeldet wurde, ein detaillierter Schaltkreisaufbau vorgeschlagen worden, welcher dem Tonleilcr-Taktgcnerator 10-3 ähnlich ist. Im einzelnen weist der Tonleitcr-Taktgenerator 10-3 ein Schieberegister mit vier Kanälen, einen Matrixschaltkreis (ROM), in welchem die Additionszahl entsprechend einem Tonleitercode und einem Oktavencode ausgewählt wird, eine Addierschaltung und weiteres auf. Der Tonleiter-Taktgenerator 10-3 erzeugt einen Tonleitertakt SC CLK entsprechend dem Tonlcitercode und dem Oktavencode für jeden Kanal. Der Tonleitenakt SC CLK wird über eine UND-Logik AND 10-1 an die Wellenform-Schrittzählerschaltung 20, die Multiplizierschaltung 90 und die Akkumulatorschaltung 100 angelegt. An einen Eingangsanschluß der UND-Logik AND 10-1 wird das

μ Ausgangssignal einer NICHT-UND-Logik NAND 10-3 angelegt. Der logische Wert dieses Ausgangssignales wird beim Auftreten des obenerwähnten Sondercodes »1111« zu logisch »0«. Wenn somit der Sondercode nicht an das Tonleitercode-Register 10-1 angelegt wird, erzeugt die UND-Logik AND 10-1 den Tonleiter Takt SC CLK, der von der Tonleiter-Takterzeugungsschallung oder dem Tonleiter-Taktgenerator 10-3 angelegt wird.

ΟΔ 1

Der Tonleiter-Takt SC CLK ist ein Takt mit einer Frequenz, die für jede Tonhöhe vorgegeben ist. und die Zeitdauer entsprechend 16 Taklimpulsen dieses Taktes entspricht der Zeitdauer der betreffenden Tonhöhe. Somit unterscheidet sich im Falle der temperierten Tonleiter die Frequenz des Taktes SC CLK je um !fä ^zw'· sehen Halbtonen.

Im folgenden "H die Wellenform-Schriitzählcrschaltung 20 beschrieben:

Die Wellenform-Schrittzählerschaliung 20 weist ein Stufenregister oder Wellenform-Sehritiregister 20-1 und einen Halbaddierer 20-2 auf, der die Weiterführung des Inhalts der Schaltung 20, der Schritt- oder Stufendaten, bewirken soll. Das Wellenform-Schriitregistcr 20-1 besteht aus einem Schieberegister, das Daten unter der Steuerung des Taktes Φ. der in F i g. 5 unier (a) dargestellt ist, schiebt. Damit wird ein Parallelschieben in vier Stufen mit einer Datenbreite von 4 Bit ermöglicht. Das Wellenform-Schrittregister 20-1 legt die Adresse der Wellenform-RAM-Schaltung 30 in 16 Schritten oder Stufen von »0« bis »15« fest.

Sein Inhalt wird weitergeschaltet, wenn der Tonlcitertakt SCCLK von der Tonleitcr-Takterzeugungsschaltung 10 an den Eingangsanschluß Cin für das Carrybit des Halbaddierers 20-2 angelegt wird.

Ein Steuersignal STW und ein Steuersignal STR werden von der Steuerschaltung 3 an die Wellenform-Schrittzählerschahung 20 über den Steuerbus C1 angelegt Das Steuersignal STW ist normalerweise auf einem logischen Pegel »1«. Während eine Registerspur gebildet ist und die Schrittdaten aus dem Ausgangsanschluß des Wellenform-Schrittregisters 20-1 zu dem Halbaddierer 20-2 über die Übertragungsgatter G 20-1 bis G 20-4 geleitet werden, wenn das Steuersignal STW als Signal mit dem logischen Pegel »0« eingestellt ist, werden die Übertragungslogiken G 20-1 bis G 20-4 gesperrt, während die Übertragungslogiken G 20-5 bis G20-8, die mit einer NICHT-UND-Logik NAND2S-i verbunden sind, durchgeschaltet werden. Somit kann ein Datenwort mit 4 Bit Länge, welches aus der Steuer-Teilschaltung 3 über den Datenbus D 1 angelegt wird, als Schrittdatum der Wellenform eingeschrieben werden. In diesem Fall kann die Steuer-Teilschaltung 3 die Steuerung betreffend die Auswahl eines der Kanäle entsprechend dem Zeitverlauf der Zeitsteucrsignale ί 1 bis f 4 bewirken, welche in F i g. 5 bei (g) bis (j) dargestellt sind.

Das Steuersignal STR ist normalerweise auf einem logischen Pegel »1«. Wenn dieses Signal zu »0« wird, werden die Übertragungsgatter G 20-5 bis G 20-8 durchgeschaltet, wodurch die Schrittdaten von dem Wellenform-Schrittregister 20-1 über den Datenbus D 1 zu der Steuer-Teilschaltung 3 übertragen werden, so daß die Steuer-Teilschaltung 3 den Schritt des gekennzeichneten bzw. bestimmten Kanales bewerten kann.

Im folgenden ist die Wellenform-RAM-Schaltung 30 dargestellt.

Die Wellenform-Speicher- oder Wellenform-RAM-Schaltung 30 weist einen Wellenformspeicher 30-1 auf. An den Wellenformspeicher 30-1 werden Differenzwerte von zwei verschiedenen Wcllenformen, MAIN und SUB, in 16 Schritten angelegt, wobei ein Schritt durch 3 Bits ausgedrückt ist. Auch werden Daten entsprechend den Schrittdaten »0« bis »15«. welche aus den Ausgangsanschlüssen des Wellenform-Schritlregisters 20-1 erzeugt werden, und das Signal MAiNVSUB aus der Kanalsteuerschaltung 40 von dem Wellenrormspcicher 30-1 ausgelesen.

Im einzelnen weist der Wellenformspeicher 30-1 eine Kapazität von 96 Bits auf, nämlich 2 Bit für die unterschiedlichen Arten von Tönen mal 16 Bit für die Schritte mal 3 Bit, und der Wellenformspeicher 30-1 weist weilerhin Adresseneingangsanschlüsse A 1 bis A 4. einen Anschluß MAIN/SUB, Datcncingangsanschlüsse /1 bis /3 und einen Lese/Schreib-Eingangsanschluß R/W auf.

Um eine vorgegebene Wellenform aus der Steuer-

Tcilschaltung 3 in den Wellenformspeicher 30-1 zu

ίο schreiben, werden die betreffenden Daten an die Datencingangsanschlüsse /1 bis /3 über die Leitungen mit den Wertigkeiten »1«, »2« und »4« des Datenbus DI angelegt. Wenn das Steuersignal R/W auf einen logischen Pegel »0« eingestellt ist. wird die obenerwähnte Wellenform in einen Wcllenformbereich eingeschrieben, dessen Adresse durch das Wellenform-Schrittregi· stcr 20-1 festgelegt ist. und der durch das Signal MAIN/ SUB ausgewählt wird, welches aus der Kanalsteucrschaltung 40. wie weiter unten beschrieben, angelegt wird.

Für das Schreiben von vorgegebenen Daten in den Wellenformspeicher 30-1 können Daten entsprechend den Steuersignalen STW und M/SW von der Steuer-Tcilschaltung 3 zurückgeschrieben werden, und die Daten aus dem Datenbus D 1, beispielsweise zur Festlegung eines Adressbereiches, in welchem der Inhalt des Wellenform-Schrittregisters 20-1 oder der Inhalt eines Klangfarben-Steuerregisters 40-1 in der Kanalsteuerschaltung 40 einzuschreiben ist, und Adressen des WeI-

jo lenformspeichersSO-l können nacheinander durch diese Daten festgelegt werden.

Die Daten, die auf diese Weise für jeden Schritt eingeschrieben werden, bestehen aus 3 Bits w 1 bis iv3. Das erste und das zweite Bit w 1 und w2 dieser Bits stellen

}·> den Differenzwert der Wellenform dar. und das dritte Bit w 3 stellt das Vorzeichen ( + /—) dar. Wie es in Tabelle 4 dargestellt ist. werden »0«, »1«, »2« und »4« durch entsprechende Kombinationen der erster, ur.d /.weiten Bits w 1 und unbestimmt.

Tabelle 4

w\

«- 2

Daten

so Von den Wellenform-Differenzwert-Daten, die in der obenbeschriebenen Weise eingeschrieben worden sind, werden Daten entsprechend Adressen nacheinander ausgelesen, welche durch die Schrittdaten der Wellenform, welche aus dem Wellenform-Schrittregister 20-1 erzeugt werden, und durch das Signal MAIN/SUB festgelegt werden, welches aus dem Klangfarben-Steuerregister 40-1 erzeugt wird.

Im folgenden wird die Kanalsteuerschaltung 40 beschrieben.

to Die Kanalsteuerschaltung 40 weist das obenerwähnte Klangfarbensleuerregister 40-1 auf. Das Klangfarben-Steuerregister 40-1 besteht aus einem Schieberegister, das Daten unter der Steuerung des Taktes Φ, der bei (a) in F i g. 5 dargestellt ist. schiebt. Der Schiebevorgang erfolgt in vier Stufen mit einer Kapazität von einem Bit. Das Kiangfarben-Steuerrregister 40-1 legt die MAIN-Eigenschaften fest, wenn sein Inhalt den logischen Wert »1« hat. während die SUB-Eigenschaften

si ii

durch das Steuerregister 40-1 festgelegt werden, wenn sein Inhalt den logischen Wert »0« aufweist. Beim Überschreiben des Inhalts des Klangfarben-Steuerregisters -;}A werden die betreffenden Daten zu der Leitung des Datenbus Dl mit der Wertigkeit »1« übertragen und das Steuersignal M/SW wird als Signal mit einem logischen Pegel »0« von dem Steuerbus C 1 erzeugt.

Das obenerwähnte Steuersignal M/SW wird an die NICHT-UND-Logik NAND40-\ angelegt, um das Übertragungsgatter G 40-1 zu aktivieren, während ein Übertragungsgatter G 40-2 in der Registerspur für das Klangfarben-Steuerregister 40-1 zu sperren ist. Somit können die zu dem Datenbus D 1 übertragenen Daten in das Klangfarben-Steuerregister 40-1 eingeschrieben werden. In diesem Falle kann die Steuer-Teilschaltung 3 die einzelnen Kanäle entsprechend den Zeitsignalen festlegen, die bei (g) bis (j) in F i g. 5 dargestellt sind, so daß jeder Kanal identifiziert werden kann.

Weiterhin kann die Stcuer-Tci'schaltung 3 Daten für MAIN/SUB auiiesen, welche in das Klangfarben-Steuerregister 40-' mittels Einstellung des Steuersignales M/SR auf den logischen Pegel »0« geschrieben wurden und das Ausgangssignal kann auf der Leitung des Datenbuses D\ mit der Wertigkeit »1« erhalten werden.

Im folgenden wird der Fall beschrieben, wenn Daten, wie in Tabelle 5 dargestellt, in das Klangfarben-Steuerregister 40-1 geschrieben werden.

Tabelle 5

Kanal

Daten

MAIN/SUB

SUB MAIN MAIN MAIN

In diesem Falle weist das Signal MAIN/SUB. welches in dem Klangfarben-Steuerregister 40-1 erzeugt wird, einen Verlauf auf, wie er in F i g. 5 bei (b) dargestellt ist. Dieses Signal wird an den Adressenanschluß MAIN/ SUB des Wellenformspeichers 30-1 angelegt und ebenso auch an eine UND-Logik AND40-\ in der Kanalsteuerschaltung 40, jeweils direkt, und auch über einen Inverter /40-1 an eine UND-Logik AND40-2. Weiterhin wird es an weiter unten beschriebene Teilschaltundie Zwischenspeicher 50-7 und 50-8 zur Abspeicherung der Haltepegcl-Daien auf, welche den Haltepegel eines Tones bestimmen.
Von den zwei unterschiedlichen Arten von Tönen

^r, MAIN und SlJB sind die MAIN-Tondaten in den Zwischenspeichern 50-1, 50-3, 50-5 und 50-7 abgegebnen, während die SUH-Tondaicn in den Zwischenspeichern 50-2,50-4,50-6 und 50-8 abgespeichert sind.

Diese Daten bestimmen die Form der Einhüllenden

in oder Hüllkurvcn-Wellenform. wie in Fig.4 dargestellt ist. Im einzelnen bestimmen die Einsatz-Takt-Auswahldaten, welche in den Zwischenspeichern 50-1 und 50-2 abgespeichert sind, die Einsatz-Zeitdauer von dem Beginn der Klangerzeugung bis zu dem Augenblick, wenn der maximale Pegel erreicht wird, die Abkling-Takt-Auswahldaten, die in den Zwischenspeichern 50-3 und 50-4 abgespeichert sind, bestimmen die Zeitdauer des Abklingens von dem Erreichen des maximalen Pegels bis zum Erreichen eines Haltepegels, und die Auskling-Takt-Auswahldaten, die in den Zwischenspeichern 50-5 und 50-6 gespeichert sind, bestimmen die Zeitdauer des Ausklingens von dem Erreichen des Haltepegels bis zu dem Ende der KJangerzeugung. Weiterhin bestimmen die in den Zwischenspeichern 50-7 und 50-8 abgespeicherten Haltcpegeldatcnden Haltepegel.

Wenn die Haltepegeldaten derart eingestellt werden, daß sie dem Maximalpegel gleichen, wobei die Haltepegeldaten mit denselben Wertigkeiten wie die oberen 4 Bits der von der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 erzeugten Hüllkurvendaten vorgesehen sind, kann die Hüllkurve für einen Orgelklang erzeugt werden. Wenn die Halipegcldaten auf einen gleichen Pegel wie den Minimalpegcl eingestellt werden, beispielsweise auf den Nullpegcl, kann eine Hüllkurve für ein Musikinstrument mit Saiten erzeugt werden. Wenn der Haltepegel auf einen Wert eingestellt ist, wie es in F i g. 4 dargestellt ist, kann eine Hüllkurve mit Einsatz-Abkling-Halte- und Auskling-Zuständen erzielt werden.

Im folgenden wird das Einschreiben von Daten in die Zwischenspeicher 50-1 bis 50-8 beschrieben. Wenn die Einsatz-Takt-Auswahldaten in die Zwischenspeicher 50-1 und 50-2 eingegeben werden, werden die SUB-Daten von der Steuer-Teilschaltung 3 an den Datenbus D1 angelegt und in den Zwischenspeicher 50-1 unter "iteuerung durch einen Takt ΦΎ\ eingeschrieben. Der Takt ΦΤΑ wird aus der Steuer-Teilschaltung 3 erzeugt und ist für die Zwischenspeicher 50-1 und 50-2 gemeinsam vorgesehen.

Daraufhin werden die MAIN-Daten von der Steuer

gen angelegt Das Steuersignal MAIN/SUB wird ferner an die ADSR-Registerschaltung50 angeleg;. Die UND-Logik AND4Q-1 und .4ND40-2, die oben erwähnt wurden, werden mit dem Referenztakt Φ versorgt, der bei 50 Teilschaltung 3 an den Datenbus D1 gelegt und in den (a) in Fig.5 dargestellt ist; und die UND-Logik Zwischenspeicher 50-1 geladen, während die SUB-Da-AND40-1 erzeugt den Takt Φ M, wie er in (c) in F i g. 5 dargestellt ist, während die UND-Logik ΛΛ/Ο40-2 einen Takt Φ S erzeugt, wie er in (d) in F i g. 5 dargestellt

ist Diese Takte Φ M und Φ S werden an die Akkumulatorschaltung 100 und andere, weiter unten zu beschreibende Teilschaltungen angelegt.

Im folgenden wird die ADSR-Registerschaltung 50 beschrieben:

Die ADSR-Registerschaltung 50 weist Zwischenspeicher 50-1 und 50-2 zur Speicherung der Einsatz-Taktauswahldaten, welche die Zeitdauer des Ton-Einsatzes bestimmen, sowie Zwischenspeicher 50-3 und 50-4 zur Abspeicherung der Abkling-Takt-Auswahldaten, welche die Dauer des Abklingens eines Tones bestimmen, sowie Zwischenspeicher 50-5 und 50-6 zur Abspeicherung der Auskling-Takt-Auswahldaten, welche die Zeitdauer für das Ausklingen eines Tones bestimmen, und ten, die an den Zwischenspeicher 50-1 angelegt waren, in den Zwischenspeicher 50-2 unter Steuerung durch den Takt Φ TA geladen worden sind.

In dieser Weise werden die Einsatz-Takt-Auswahldaten für die MAIN-Daten in dem Zwischenspeicher 50-1 geladen, während die Einsatz-Takt-Auswahldaten für die SUB-Daten in den Zwischenspeicher 50-2 geladen werden.

Die Abkling-Takt-Auswahldaten werden auch in die Zwischenspeicher 50-3 und 50-4 in der obenerwähnten Art und Weise geladen. In diesem Falle erzeugt die Steuer-Auswahlschaltung 3 einen Lesetakt <?TD für die Zwischenspeicher 50-3 und 50-4.

b5 Ferner können die Auskling-Takt-Auswahldaten in die Zwischenspeicher 50-5 und 50-6 und die Haltepegel-Daten in die Zwischenspeicher 50-7 und 50-8 in der obenerwähnten Art und Weise geladen werden. In die-

sem Falle erzeugt die Steuer-Teilschaltung 3 einen Takt 0TR für die Zwischenspeicher 50-5 und 50-€ und einen Takt #TS für die Zwischenspeicher 50-7 und 50-8 als Lesetakt

Die Daten, die in vem Zwischenspeicher 50-5 bis 50-8 in der obenerwähnten Art und Weise abgespeichert sind, werden selektiv entsprechend dem MAIN/SUB, welches von der Kanalsteuerschaltung 40 erzeugt worden ist, und Signalen ATT, DEC und REL vorgesehen, welche von der weiter unten beschriebenen Status-Registerschaltung 80 erzeugt werden.

Der Ausgangsanschluß des Haltekreises 50-1 ist über Übertragungsgatter G 50-1 bis G 50-4 und auch über Üoertragungsgatter G 50-5 und G 50-8 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden. Der Ausgangsanschiuß des Zwischenspeichers 50-2 ist über Übertragungsgatter G 50-9 bis G 50-12 und auch über Übertragungsgatter G 50-5 bis G 50-8 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden.

Als Steuersignal für die Übertragungsgatter G 50-1 bis G 50-4 dient ein Signal aus dem Inverter /30-i, weiches das obenerwähnte Signal MAIN/SUB invertiert. Wenn somit die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften festlegt, werden die Übertragungsgatter G 50-1 bis G 50-4 durchgeschaltet.

Umgekehrt wird das obenerwähnte Signal MAIN/ SUB als Steuersignal an die Übertragungsgatter C 50-9 bi:· G 50-12 angelegt. Wenn somit die Kanalsteucrschaltung 3 einen Ton mit SUB-Eigenschaften festlegt, werden die Übertragungsgatter G 50-9 bis G 50-12 durchgeschaltet.

Die Übertragungsgatter G 50-5 bis G 50-8 werden durchgeschaltet, wenn das Signal A TT von der Status-Registerschaltung 80 an sie angelegt wird.

Die Einsaiz-Takt-Auswahldaten tür Tone mit MAIN- J5 und SUB-Eigenschaften, welche in den Zwischenspeichern 50-1 und 50-2 abgespeichert sind, werden selektiv an die Hüllkurven-Takterzeugcrschaltung 60 nur dann angelegt, wenn der Hüllkurvcnzustand ATT. also »Einsatz« ist und auch wenn sie durch das Signal MAIN/ SUB bestimmt werden.

Im folgenden wird das Anlegen der in den Zwischenspeichern 50-3 und 50-4 abgespeicherten Abkling-Takt-Auswahldaten an die Hüllkurven-Taktcrzeugcrschaltung 60 beschrieben.

Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-3 ist über die Übertragungsgatter C 50-13 bis G 50-16 und auch über die Übertragungsgatter G 50-17 und G 50-20 mit der Hüllkurven-Takter/cugerschahung 60 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Zwischenspei- w chers 50-4 ist über die Übertragungsgatter G 50-21 bis G 50-24 und auch über die Übertragungsgatter G 50-17 bis G 50-20 mit der Hüllkurvcn-Taktcr/cugcrschaltung 60 verbunden. Das Steuersignal für die Überiragungsgatter G50-13 bis G50-16 ist ein aus einem Inverter ν, /50-2 erhaltenes Signal, welches das obenerwähnte Signal MAIN/SUB invertiert. Somit werden die Übertragungsgatter G 50-13 bis G 50-16 dann aktiviert, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften spezifiziert. tin

Das Steuersignal für die Übertragungsgatter G 50-21 bis G50-24 ist das obenerwähnte Signal MAIN/SUB. Somit werden die Übertragungsgatter G 50-21 bis G 50-24 durchgeschalici. wenn die Kanalsicucrschaltung40 einen Ton mit SUB-Eigenschaften festlegt. n5

Die Übertragungsgattcr G 50-17 bis G 50-20 werden durchgeschaltct. wenn das Signal DEC von der Status-Regisierschaliung 80 angelegt wird.

In der oben beschriebenen Weise werden die Abkling-Takt-Auswahldaten für die MAIN- und SUB-Töne, welche in den Zwischenspeichern 50-3 und 50-4 abgespeichert sind, nur dann erzeugt, wenn der Hüllkurvenzustand »Abklingen« ist und wenn sie durch das Signal MAIN/SUB angewählt werden.

Im folgenden wird das Anlegen der Auskling-Takt-Auswahfdaten. welche in den Zwischenspeichern 50-5 und 50-6 abgespeichert sind, an die Hüllkurven-Takt-Erzeugerschaltung 60 beschrieben.

Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-5 ist über die Übertragungsgatter G 50-25 bis G 50-28 und auch über die Übertragungsgatter G 50-29 bis G 50-32 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-6 ist über die Übertragungsgatter G 50-33 bis G 50-36 und auch über die Übertragungsgatter G 50-29 bis G 50-32 mit der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 verbunden.

Das Steuersignal für die Übertragungsgatter G 50-25 bis G 50-28 ist ein Signal, welches aus einem inverter /40-3 erhalten wird, welcher das obenerwähnte Signal MAIN/SUB invertiert. Somit werden die Übertragungsgatter G 50-25 bis G 50-28 durchgeschaltet, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften festlegt.

Das Steuersignal für die Übertragungsgatter G 50-33 bis G 50-36 ist das obenerwähnte Signal MAIN/SUB. Somit werden die Übertragungsgatier G 50-33 bis G 50-36 aktiviert, wenn die Kanalsteuerschaltung 60 einen Ton mit SUB-Eigenschaften anwählt.

Die Übcrtragungsiogiken G 50-29 bis G 50-32 werden durchgeschaltet, wenn das Signal REL von der Status- Registerschaltung 80 erzeugt wird.

In der obenerwähnten Art und Weise werden die in den Zwischenspeichern 50-5 und 50-6 abgespeicherten Auskling-Takt-Auswahldaten für Töne mit MAIN- und SUB-Eigenschaften selektiv an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 nur dann angelegt, wenn der Hüllkurvcnzustand »Ausklingen« ist. und wenn er durch das Signal MAIN/SUB festgelegt ist.

Im folgenden wird der Fall beschrieben, wenn die Haltepcgeldatcn.dic in den Zwischenspeichern 50-7 und 50-8 abgespeichert sind, an die Status-Registerschaltung 80 angelegt werden.

Der Ausgangsanschluß des Zwischenspeichers 50-7 ist über Übertragungsgatter G 50-37 bis G 50-40 an die Status-Regisierschaltung 80 angeschlossen. Der AusgangsanschluB des Zwischenspeichers 50-8 ist über die Übertragungsgatter G 50-41 bis G 50-44 mit der Status-Registcrschaltung 80 verbunden.

Das Steuersignal für die Übertragungsgatter G 50-37 bis G 50-40 ist ein Signal, das aus einem Inverter /50-4 erhalten wird, welcher das obenerwähnte Signal MAIN/ SUB invertiert. Somit werden die Übertragungsgatter C 50-37 bis G 50-40 aktiviert, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit MAIN-Eigenschaften festlegt.

Daneben ist das Steuersignal für die Übertragungsgatlcr G 50-41 bis G 50-44 das obenerwähnte Signal MAIN/SUB. Somit werden die Übertragungsgatter G 50-41 bis G 50-40 durchgeschaltet, wenn die Kanalsteuerschaltung 40 einen Ton mit SUB-Eigenschaften anwählt.

Auf diese Weise werden die Haltepegeldaten für MAIN- und SUB-Tönc. welche in den Zwischenspeichern 50-7 und 50-8 abgespeichert sind, selektiv an die Stutus-Rcgistcrschaltung 80 angelegt, wenn sie durch

das Signal MAIN/SUB angewählt werden.

Im folgenden wird die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60, die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 und die Status-Registerschaltung 80 beschrieben:

In der vorliegenden Ausführungsform werden die Töne bezüglich ihrer Hüllkurve in ihrem zeitlichen Verlauf durch die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60, die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 und die Status-Registerschaltung 80 gesteuert Die HüHkurven-Takterzeugerschaltung 60 legt einen Hüllkurven-Takt ENV CLK mit einer Geschwindigkeit entsprechend den aus der ADSR-Registerschaltung 50 stammenden Daten und den Signalen ATT. DEC, REL und SUS. welche hi der Status-Registerschaltung 80 erzeugt werden, an die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 an. Wenn das Signal SUS erzeugt wird, wird der Hüllkurventakt ENV CLK nicht erzeugt Ein zu dem Hüllkurven-Takterzeugerschaltkreis 60 ähnlicher Schaltkreis ist in der obenerwähnten US-amerikanischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 20 749 vorgeschlagen worden.

r)_cr UQiUKiPr-en-Tskt ENV CLK, welcher in der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 erzeugt wird, wird an die Hüllkurven-Zähltrschaltung 70 angelegt.

Die Ein7elheiten des Schaltkreisaufbaus der Hüllkurvenzählerschaltung 70 sind hier nicht dargestellt; die diesbezüglichen Verfahrensweisen sind aus der japanischen Patentanmeldung 31 369/1978 bzw. der japanischen Offenlegungsschrift 123 937/1979 mit dem übersetzten — Titel »Ton-Wellenform-Einstellanlage für ein elektronisches Musikinstrument« bekannt. Der Schaltkreisaufbau weist — kurz gesagt — einen Addierer, ein Schieberegister, das 5-bit-paralleles Schieben in vier Stufen ermöglicht, und andere Logikschaltkreise auf. bas erwähnte Schieberegister bewirkt Schieben unter der Steuerung des Taktes Φ, welcher bei (a) in F i g. 5 dargestellt ist.

Die Signale ATT, DEC, REL und SUS werden an die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 von der Status-Registerschaltung 80 angelegt, und sie kennzeichnen entweder Aufwärtszählen während der Zeitperiode »Einsatz« — oder Abwärtszählen — während der Zeitperioden »Abklingen« und »Ausklingen«.

Das 5-bit-breite Ausgangssignal der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 wird an die Multiplizicrschallung 90 angelegt. Zur Erfassung der Koinzidenz mit dem Hauepegel,dem Sustain-Pegel, werden die höherwertigcn 4 Bits mit den Wertigkeiten »2«, »4«, »8« und »16« an die EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logiken. die Äquivalenz-Logiken, ENOR 80-1 bis ENOR 80-4 angelegt. Die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 legt ein Hüllkurven-Übertragungssignal bzw. ein Hüllkurvcn-Borge-Signai oder ein Hüllkurven-Carry-Signal bzw. ein Hüllkurven-Borrow-Signal ENVCO an einen Eingangsanschluß Ci für das Carrybit eines Halbaddierers 80-1 in der Status-Registerschaltung 80.

Im folgenden werden Einzelheiten der Status-Registerschaltung 80 beschrieben. Die Status-Registerschaltung 80 weist ein Statusregister 80-2 und Sustain- oder Halte-Register 80-3 auf. Das Status-Register 80-2 ist ein vierstufiges 2 bit-paralleles Schieberegister, das unter der Steuerung des Taktes Φ, wie er bei (a) in Fig. 5 dargestellt ist. Schieben bewirkt. Das Halte-Register 80-3 ist ein Schieberegister mit einem vierstufigen I-bit-Aufbau, das unter Steuerung des Taktes Φ. wie er bei (a) in F i g. 5 dargestellt ist. Schieben bewirkt. Das Verhält nis der Inhalte des Statusregisters 80-2 und des Halle-Registers 80-3 zu dem Hüllkurvenzustand ist in Tabelle 6 dargestellt.

Wie in Tabelle6 und auch in Fig.4 dargestellt ist werden die Abkling- und Halte-Zustände dadurch vorgegeben, ob der Inhalt des Halte-Registers 80-3 »0« oder »!«ist

Um den Inhalt des Status-Registers 80-2 von dem Leerzustand zu dem Einsatz-Zustand zu ändern, d.h., um die Klangerzeugung zu starten, wird ein Steuersignal KEYON von der Steuer-Teilschaltung 3 auf einen logischen Pegel »0« gesetzt. Im Normalzustand befindet

ίο sich das Steuersignal KEYON auf einem logischen Pegel »1«.

Tabelle 6

Statusregister 80-2 2 1

Haltezusiandsregistcr 80-3

Hüllkurvenzustand

0 0

0 1

Null (Kanal leer) Einsatz

Abklang
Halten

Ausklang

Das Steuersignal KEYON wird durch den Inverter /80-1 invertiert und dann an eine ODER-Logik ORVH-X angelegt, und ein Signal mit dem logischen Pegel »1«

jo wird an den Eingangsanschluß mit der Wertigkeit »1« des Status-Registers 80-2 angelegt. Unterdessen wird das Steuersignal KEYON an die UND-Logik ANDS0-\ angelegt, und ein Signal mit dem logischen Pegel »0« wird an einen Eingangsanschluß mit einer Wertigkeit

j5 »2« des Statusregisters 80-2 angelegt.

Dadurch wird der Inhalt des Status-Register 80-2 zu logisch »0«, »1«. d. h.. das Status-Register wird in den »EinsaiZK-Zustand versetzt. Der Inhalt wird fortlaufend unter Steuerung durch den Takt Φ geschoben und von dem Ausgangsanschluß an eine Decoderschaltung oder einen Decoder 80-4 angelegt. Wenn der Einsatz-Zustand durch den Decoder 80-4 erfaßt worden ist, wird das Signal ATT an die Übertragungsgatter G 50-5 bis G 50-8. die Hüllkurvcn-Takier/.eugerschaltung 60 und

αί die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt, um den Betrieb in dem »Einsatz«-Zustand zu starten.

Das Ausgangssignal des Status-Register 80-2 ist zur Zurückführung über den Halbaddierer 80-1 und auch durch die ODER-Logik OR 80-1 und eine ODER-Logik OR 80-2 und die UND-Logik AND 80-1 an den Eingangsanschluß angeschlossen.

Während nur dsr Betrieb des Kanales im folgenden beschrieben wird, für den der Einsatz-Zustand in der obenbeschriebenen Weise eingestellt ist, versteht es sich, daß vollständig unabhängige Hüllkurven-Steuerungsoperationcn ebenso für die anderen Kanäle durchgeführt werden können.

Für den Kanal, für den der Einsatz-Zustand eingestellt wurde, bewirk« die Hüllkurven-Zählerschaltung 70

bo die Funktion von Aufwärtszählen des Hüllkurven-Taktcs ENV CLK, der von der Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 angelegt worden ist.

Somit erhöht sich das Ausgangssignal nach und nach von »00000« bis /um Maximalpcgel »11111«, wie es in - b^r> Fig. 4 dargestellt ist. Wenn der nächste Impuls des Hüllkurvcntaktes ENVCLK angelegt wird, legt die Hüllkurven-Zählcrschaltung 70 das Hüllkurven-Carry-Signal ENVCO an den Halbaddiercr80-1 an.

Dadurch wird der Halbaddierer 80-i veranlaßt,»-H « auf den bisherigen Wert »01« zu inkrementieren, und so hält das Status-Register 80-2 den Ergebniswert »10« in Umlauf.

Wenn der Decoder 80-4 den AbkJing-Zustand erkennt, legt er das Signal DEC an die Übertragungsgatter G 50-17 bis G 50-20, die Hüllkurven-Takterzeugungsschaltung 60, die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 und die UND-Logik AND 80-2 in der Status-Registerschaltung 80 an, um den Betrieb in dem Abkling-Zustand zu beginnen.

Daraufhin bewirkt die Hüllkurven-Zählerschaltung für den Kanal, für welchen der Abkling-Zustand eingestellt ist, einen Abwärtzähl-Betrieb entsprechend dem Hüllkurven-Takt ENV CLK, welcher von der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt wird.

Der Ausgang der Hüllkurven-Zählcrschaltung 70 wird an die Multiplizierschaltung 90 angelegt und die höherwertigen 4 Bits des Ausgangssignales werden an die EXCLUSJV-N ICHT-ODER-Logikcn ENOK 80-1 bis ENORSOA angelegt. Die Haltepegeldaten aus der ADSR-Registerschaltung 50 werden an den anderen Eingangsanschluß jeder der EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logiken ENOR 80-1 bis ENOR 80-4 angelegt. Wenn Koinzidenz des Inhalts aller Bits auftritt, wird ein logischer Wert »1« von einer UND-Logik AND8O-3 erzeugt, an welche die Ausgangs^ignale der EXCLU-SIV-NICHT-ODER-Logiken ENORW-X bis ENOR 80-4 angelegt werden.

Das Ausgangssignal der UND-Logik ΛND80-3 wird an die UND-Lc.rik AND80-2 angelegt, und, wenn die anderen Eingänge der UND-Logik ANDBO-2 alle »1« sind, wobei das Signal DLC aus cem Decoder 80-4 als logischer Wert »1« angelegt wird und der Ausgang des Inverters /80-2, welcher das Ausgs. ,gssignal des Halte-Registers 80-3 invertiert, ebenfalls als logischer Wert »1« angelegt wird, wird das Signal durch die ODER-Logik OR 80-3 an das Halte-Zustands-Register oder HaI-te-Register 80-3 angelegt.

Somit wird der Inhalt des Halte-Registers 80-3 für den betreffenden Kanal zu logisch »1«, und das Ausgangssignal wird das Signal SUS an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 und die Hüllkurven-Zähleischaltung 70 angelegt, um den Haltepegel der Hüllkurven-Daten konstant zu halten. Der Ausgangsanschluß des Halte-Registers 80-3 ist mit der UND-Logik AND 80-4 verbunden. Da das Signal REL des Decoders 80-4 über den Inverter /80-3 an die UND-Logik AND80-4 angelegt wird, erzeugt die UND-Logik /4ND80-4 einen logischen Wert »1« und legt ihn über die ODER-Logik OR 80-3 an den Eingangsanschluß des Halte-Registers 80-3 an.

Somit wird ein Signal »1«, welches den Halte-Zustand darstellt, zirkulär in dem betreffenden Kanal des Halte-Zustandsregisters oder Halte-Registers 80-3 abgespeichert.

Zur Umschaltung des Halte-Zustands zu dem Auskling-Zustand wird das Steuersignal KEYOFF aus der Steuer-Teilschaltung 3 auf einen logischen Pegel »0« gesetzt. Im Normalzustand ist das Steuersignal KEYOFF auf einem logischen Pegel»1«.

Das Steuersignal KEYOFF wird über einen Inverter /80-4 invertiert, dessen Ausgang an ODER-Logiken OR 80-1 und OR 80-2 angelegt wird. Dadurch wird der Inhalt des Zustands-Rcgistcrs 80-2 zu »1, 1«. und stellt den Auskling-Zustand dar. und das Signal RKL wird durch den Decoder 80-4 erzeugt.

Das Signal REL wird an die Übcrtragungsguticr G 50-29 bis G 50-32 und auch an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 und die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt. Das Signal REL wird über die Inverter /80-3 an die UND-Logik ANDSO-4 angelegt
s Dadurch werden die Auskling-Takt-Auswahldaten an die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 angelegt während der Hüllkurven-Takt ENV ClK mit einer diesen Daten entsprechenden Geschwindigkeit an die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 angelegt wird und somit bewirkt daß die Hüllkurven-Zählerschaltung 70 damit beginnt abwärts zu zählen.

Da die UND-Logik AND80-4 gesperrt wird, wird auch die Registerspur bzw. Rückführungsschleife geschlossen und hält damit den logischen Wert »0« als inhalt des Halte-Status-Regisiers oder Halte-Registers 80-3.

Das Abwärtszählen wird fortgesetzt bis ein Carry-Signal bzw. ein Borrow-Signal ENVCO von der Hüllkurven-Zählerschaltung 70 erzeugt wird, und die Daten werden an die Multiplizierschaltung 90 angelegt. Wenn das Carry-Signal ENVCO erzeugt wird, wird es an den Eingangsanschiuß für das Carrybii des 'rialbaddierers 80-1 derart angelegt, daß der Inhalt des betreffenden Kanales des Status-Registers 80-2 zu »0,0« gesetzt wird. Dadurch wird das Ton-Ausgangssignal für diesen Kanal abgebrochen.

Es versieht sich, daß die Hüllkurven-Daten, wie sie in Fig.4 dargestellt sind, für die individuellen Zustände: Einsatz, Abklingen, Halten und Ausklingen vorgesehen sind. Wenn die Steuer-Tcilschaltung 3 im einzelnen das Steuersignal KEYOFF unmittelbar nach der Erkennung eines Zustandcs »Taste AUS« der Tastenfeld-Anordnung erzeugt, auch wenn das Status-Register 80-2 »0, 1«- und »1, 0«-Daten enthält, die Einsatz- und Abkling-Zustände darstellen, kann der Auskling-Zustand »1, 1« zwangsweise herbeigeführt werden und somit die Auskling-Operation bewirkt werden.

Die Signale KEYON und KEYOFF stellen zusätzlich

zu den Signalen KEYON und KFYOFF im Fall des manuellen Abspiclcns den Start ό<-ί Klangerzeugung

und den Übergang zu dem Auskling-Zustand während des automatischen Abspielens dar.

Die Hüllkurven-Takterzeugerschaltung 60 und die Hüllkurven-Zählschaltung 70 werden unter Steuerung durch die Status-Rcgisterschaltung 80 betrieben, und die Hüllkurven-Daten für die vier Kanäle werden nachc^:nander für die Multiplizierschaltung 90 auf Multiplexbasis erzeugt.

Die Steuer-Teilschaltung 3 kann einen solchen Ablauf "Λ bewirken, wenn sie einen freien Kanal dadurch erfaßt, daß der Inhalt des Status-Regis'.crs 80-2 und des Halte-Registers 80-3 gelesen werden. Wenn die Steuer-Teilschaltung 3 das Steuersignal ENVR als ein Signal mit dem logischen Pegel »0« erzeugt, wird das Ausgangssignal über den Inverter /80-5 an die Übertragungsgatter G 80-45 bis G 80-47 angelegt, um die Übertragungsgatter G 80-45 bis G 80-47 zu aktivieren. Somit werden Daten mit den Wertigkeiten »1« und »2« des Status-Registers 80-2 an die Leitungen des Datenbus D 1 mit den bo Wertigkeiten »1« und »2« angelegt, und der Inhalt des Halte-Registers 80·3 wird an die Leitung des Datenbus D 1 mit der Wertigkeit »4« angelegt.

Im folgenden wird die Multiplizierschaltung 90 beschrieben.

h5 Die Multiplizierschaltung 90 weist eine Decodierschiiltung oder einen Decoder 90-1 und einen Schiebe-Schiillkrcis 90-2 auf. An den Decoder 90-1 werden WeI-Icnform-Differen/.wcrt-Datcn w\ und w2, die in der

Wellenform-RAM-Schaltung 30 erzeugt werden, angelegt.

Die vier unterschiedlichen Ausgangsdaten, wie sie in Tabelle 4 dargestellt sind, werden selektiv entsprechend den Daten Wl und w 2 erhalten. Wenn — im einzelnen — die Differenzwert-Daten wi und w2 »0, 0« sind, erzeugt die Multiplizierschaltung 90 einen logischen Wert »0«, unabhängig von dem Wert der Hüllkurven-Daten von dem Hüllkurven-Zähler 70.

Im einzelnen wird das Ausgangssignal »0« aus dem Decoder 90-1 an die Übertragungsgatter G 90-1 bis G 90-7 in dem Schiebe-Schaltkreis 90-2 angelegt. Die Obertragungsgatter G 90-1 bis G 90-7 werden mit ihrem einen Anschluß auf Massepegel gehalten, d. h, einem niedrigen Pegel entsprechend dem logischen Pegel »0«, und mit ihrem anderen, dem Ausgangsanschluß, mit Ausgangsleitungen LX bis L 7 verbunden. Wenn das Ausgangssignal »0« durch den Decoder 90-1 erzeugt wird, werden die Ausgangssignale auf allen Leitungen L 1 bis L 7 zu »0«.

Das Ausgangssignal »1« des Decoders 90-1 wird an Übertragungsgatter G 90-8 bis G 90-14 in den Schieberegister oder Schiebe-Schaltkreis 90-2 angelegt. Die Übertragungsgatter G 90-8 bis G 90-12 empfangen mit ihrem EingangsanschluQ die Hüllkurven-Daten der Hüllkurven-Zählerschaltung 70, und die Übertragungsgatter G 90-13 und G 90-14 werden mit ihrem Eingangsanschluß auf dem Massepegel gehalten und sind mit ihrem Ausgangsanschluß mit den Ausgangsleitungen Z-1 bis Z. 7 verbunden.

Wenn der Decoder 90-1 ein Ausgangssignal »1« erzeugt, werden somit die Hüllkurven-Daten direkt zu den Leitungen Li bis L7 geleitet bzw. können von diesen entnommen werden.

Der Ausgangsanschluß »2« des Dekoders 90-1 ist mit Übertragungsgattern G90-15 bis G 90-21 des Schiebe-Schaltkreises 90-2 verbunden. Das Übertragungsgatter G 90-15 wird mit einem Eingangsanschluß auf dem Massepegel gehalten und ist mit dem Außenanschluß mit der Leitung L 1 verbunden. Die Übertragungsgatter G 90-16 bis G 90-20 sind mit ihrem Eingangsanschluß mit den betreffenden Hüllkurven-Ausgangsanschlüssen der Hüllkurvßn-Zählerschaltung 70 verbunden und mit dem anderen Anschluß, dem Ausgangsanschluß, mit den Leitungen L2 bis L6. Das Übertragungsgattcr G90-21 ist mit eLtem Ende, dem Eingangsanschluß, mit dem Massepegel verbunden und mit dem anderen Anschluß, dem Ausgangsanschluß mit der Leitung L 7. Wenn somit der Decoder 90-1 an seinem Ausgangsanschluß »2« aktiviert wird, werden Daten mit einem Wert erzeugt, wie er sich ah Ergebnis einer Verdopplungsoperalion, d. h., des Schiebens um 1 Bit, der Hüllkurven-Daten auf den Leitungein L 1 bis L 7 ergibt.

Der Ausga.ngsanschluß »4« des Decoders 90-1 ist mit Übertragungsgatter G 90-22 bis G 90-28 in dem Schiebe-Schaltkreis 90-2 erzeugt. Die Übertragungslogiken G 90-22 und G 90-23 sind mit ihrem Eingangsanschluß mit dem Massepegel verbunden und mit ihrem Ausgangsanschluß mit den Leitungen L1 und L 2. Die Übertragungsgatter G 90-24 bis G 90-28 sind mit ihrem Eingangsanschluß je mit den Hüllkurven-Äusgangsanschlüssen der Hüllkurven-Zälilerschaltung 70 und mit dem Ausgangsanschluß mit den Leitungen L 3 bis L 7 verbunden. Wenn somit der Decoder 90-1 das Ausgangssignal i)4« erzeugt, werden Daten mit einem Wert erzeugt, wie er sich als Ergebnis einer Vervielfachung, d. h., eines Schiebens jc.n 2 Bits, ergibt, und es werden Hüllkurven-Daten auf den Leitungen Ll bis L 7 erreicht.

In der obenbeschriebenen Art und Weise werden die Wellenform-Differenzwert-Daten w\ und w2 mit den Hüllkurven-Daten multipliziert und die Produktdaten werden zu der Akkumulatorschaliung 100 übertragen.

Die Übertragungsgatter G90-29 und G90-30 in der Multiplizierschaltung 90 werden durchgeschaltet, wenn der Tonleiter-Takt SC CLK aus der Tonleiter-Takterzeugerschaltung 10 erzeugt wird, wodurch die Differenzwert-Daten w 1 und w2 zu dem Decoder 90-1 geleitet werden. Nur während der Erzeugung des Tonleiter-Taktes SC CLK erzeugt die Multiplizierschaltung 90 wirksame Daten, und zu anderen Zeitpunkten erzeugt die Multiplizierschaltung 90 Daten mit dem logischen Wert»0«.

Im folgenden wird die Akkumulator-Schaltung 100 beschrieben:

In der Akkumulator-Schaltung IGO werden die hüllkurven-gesteuerten Differenzwert-Daten für zwei unterschiedlkhe Arten von Daten, MAIN und SUB, akkumuliert, und wenn eine Mehrzahl \'.λ Tönen zu erzeugen ist, werden die Summen der Ampiiti: ienwerte alternativ an einen externen D/A-Wandler zur Erzeugung von individuellen Tönen mit MAIN- und SUB-Eigenschäften gelegt.

Im folgenden wird der Fall beschrieben, bei welchem Kanal 1 Töne mit SUB-Eigenschaften erzeugt und die Kanäle 2 bis 4 Tönen mit MAIN-Eigenschaften zugeordnet sind, wie es in Tabelle 5 dargestellt ist.

Die 7-bit-Daten, die aus der Multiplizierschaltung 90 über die Leitungen L 1 bis L 7 erzeugt werden, werden durch EXCLUSIV-ODER-Logiken EOR100-1 bis EOR 100-7 an Eingangsanschlüsse A mit den Wertigkeiten »1«, »2«, »4«, »8«, »16«, »32« und »64« eines Addie-

J5 rers 100-1 angelegt. Der Ausgangsanschluß w3, das Vorzeichenbit des Wellenformspeichers 30-1 wird über ein Übertragungsgatter ClOO-I an den anderen Eingangsanschluß jedes der EXCLUSIV-ODER-Logiken EOR 100-1 bis EOR 100-7. die Eingangsanschlüsse A mit den Wertigkeiten »128«. »256« und »512« und an einen Ebgangsanschluß Ciη für das Carrybit des Addierers 100-1 angelegt.

Wenn die Ausgangs-Daten w3 aus dem Wellenform-Speicher 30-1 »0« sind, wenn der Tonleiter-Takt SC CLK aus dem Tonleiter-Taktgenerttor 10-3 erzeugt wird, dann addiert der Addierer 100-1 die Daten, weiche an seine Eingangsanschlüsse B angelegt werden — 10 Bits mit Wertigkeiten von »1« bis »512« — und die Daten, die von der Multiplizierschaltung 90 stammen, um an den Ausgangsanschlüssen 5 10 Bits mit Wertigkeiten von »1« bis ;>S12« zu erzeugen. Wenn das Datum w 3 »1« ist, werden Daten, welche als Ergebnis eir.er Inversion des Vorzeichens der Ausgangsdaten der MuI-üplizierschaltung 90 zu einem negativen Wert erhalten werden, an die Eingangsanschlüsse A und den Eingangsanschluß Ciη für das Carrybit des Addierers 100-1 angelegt, um die Daten zu den Daten auf den Eingangsanschlüssen ßhinzuzuaddieren, wobei das Ergebnis an den Ausgangsanschli'jsen Sanliegt.

μ In der obigen Art und Weise können entweder positive oder negative Differenzwert-Daten selektiv akkumuliert, also aufaddiert werden.

Die von dem Addierer 100-1 erzeugten Daten werden an Übertragungsgatter G 100-2 bis GlOO-Il angelegt,

tr> und die AusgangsanschlC'Sse der Übertragungsgatter G 100-2 bis GlOO-Il sind an Zwischenspeicher 100-2 und 100-3 angelegt. Das Ausgangssignal aus einem Ausgangsanschluß Cout für das Carrybit des Addierers

100-1 und die Wellenform-Daten w3. die von dem Wellenform-Speicher 30-1 über das Übcrlragungsgaiter G 100-12 erzeugt werden, werden in cine EXCLUSIV-ODER-Logik EOR100-1 eingegeben, und der Ausgangsanschluß der EXCLUSIV-ODER-Logik EOR 100-1 ist mit den Übertragungsgattern G 100-2 bis GlOO-Il verbunden.

Die EXCLUSIV-NICHT-ODER-Logik ENOR 100-i wird wirksam beim Auftreten von einem Überlauf in dem Addierer 100-1. Im Normalzustand sind die Übertragungsgatter G 100-2 bis G 100-11 »EINw-gcschaltct, und sie werden deaktiviert, also gesperrt, wenn ein positiver oder negativer Überlauf auftritt.

Beim Auftreten eines Überlaufes werden die Übertragungsgatter G 100-13 bis G 100-22 durchgeschaltet, so daß die Ausgänge der Zwischenspeicher 100-2 oder 100-3 mit dem nachgeschaWetcn Zwischenspeicher gekoppelt werden. Der Ausgangsanschluß eines Inverters / iöö-i, weicher da» Ausgangssigna! der EXCLUSiY-NICHT-ODER-Logik ENOR 100-1 invertiert, wird an die Übertragungsgatter G 100-13 bis G 100-22 angeschlossen.

Die Zwischenspeicher 100-2 und 100-3 bewirken unter Steuerung der zugehörigen Takte Φ M und Φ S, die bei (c) und (d) in Fig.5 dargestellt sind, einen Lesebetrieb und ihr Datenspeicher-Zustand wird geändert, wie es in F i g. 5 bei (e) und (f) dargestellt ist. Somit werden in diesem Fall die Daten für Kanal 1 in dem Zwischenspeicher 100-3 abgespeichert, während die Daten für die Kanäle 2 bis 4 in dem Zwischenspeicher 100-2 abgespeichert werden.

Die Daten des Zwischenspeichers 100-2 werden über Übertragungsgatter G 100-23 bis G 100-32, die entsprechend dem Signal MA1N/SUB, das in (b) in F i g. 5 dargestellt ist, aus der Kanalsteuerschaltung 40 ein- und ausgeschaltet werden, an Eingangsanschlüsse ßdes Addierers 100-i angelegt, während sie ebenso über die Übertragungsgatter G 100-33 bis G 100-42, an die ein Takt tn zur Invertierung des Pegels für je zwei Kanäle angeschlossen ist, wie es bei (k) in F i g. 5 darges'.clli ist. an den Zwischenspeicher 100-4 angelegt werden, der den Zwischenspeichern 100-2 oder 100-3 nachgeschaltet ist, und dort unter der Steuerung durch einen Takt Φ η eingelesen, wie es bei (I) in F i g. 5 dargestellt ist.

Unterdessen sind die Daten des Zwischenspeichers 100-3 über die Übertragungsgatter G100-43 bis G100-52, an welche der Ausgangsanschluß des Inverters /100-2 angeschlossen ist, wie es bei (b) in F i g. 5 dargestellt ist, der das Signal MAI N/SU B aus der Kanalsteuerschaltung 40 invertiert, zu den Eingangsanschlüssen B des Addierers 100-1 geleitet, und ebenso über die Übertragungslogiken G100-53 bis G100-62, an welche der Takt tn, wie es bei (k) in F i g. 5 dargestellt ist, über den Inverter /100-3 angelegt ist, an den Zwischenspeicher 100-4 angelegt und da hinein eingelesen worden.

Demnach werden MAIN- und SUB-Töne aus dem Zwischenspeicher 100-4 alternativ synchron mit dem Takt Φ η erzeugt, welcher bei (1) in F i g. 5 dargestellt ist, und über eine 10-bit-breite Busleitung S3 zu einem D/ Α-Wandler geleitet, wie es bei (n) in F i g. 5 dargestellt ist.

Wie es weiter oben beschrieben ist, sind beim Auftreten eines Überlaufes in dem Addierer 100-1 die Ausgangsanschlüsse der Ubertragungsgatter G !00-23 bis G100-32 und die Ausgangsanschlüsse der Übenragungsgatter G 100-43 bis G 100-52 mit den Übertragungsgattern G 100-13 bis G 100-22 zur Abspeicherung der Daten vor dem Überlauf in den Zwischenspeichern 100-2 oder 100-3 verbunden.

In der Akkumulator-Schaltung 100 sind — wie es dargestellt wurde — die Amplitudendaten von zwei unter- schicdlichen Arten von Tönen MAIN und SUB, oder die Summendaten der Amplitudendaten für jeden Kanal in unabhängigen Zwischenspeichern 100-2 und 100-3 abgespeichert und diese Daten werden alternativ, also abwechselnd, an den D/A-Wandler angelegt. Außerhalb des LSl-Baustcines 1 können die abwechselnd erzeugten Daten unabhängig voneinander gefiltert werden, oder es kann das Lautstärke-Verhältnis zwischen den MAIN- und den SUB-Tönen verändert werden. Diesbezüglich können zwei unterschiedliche Systeme von Tönen, beispielsweise Melodie- und Begleitungs-Töne oder manuell erzeugte und Automatikspiel-Töne unabhängig außerhalb des Bausteines verarbeitet werden.

In der obigen Ausführungsform kann manuelles Ab-

spielen mittels der Tastenfeld-Anordnung 4, d. h. Abspielen der Töne mit MAIN-Eigenschaften, oder automatisches Abspielen mit dem Abspielspeicher 5. d. h„ Abspielen von Tönen mit SUB-Eigenschaften, auf einer Multiplcxbasis für vier Kanäle erzielt werden, wobei die

2Ί einzelnen Kanäle für die Erzeugung von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen MAIN und SUB festgelegt werden und auch Wellenformen oder Hüllkurven für einzek'? Töne eingestellt werden können, um die simultane Erzeugung von Tönen zu erlauben. Somit können zwei verschiedene Arten von Tönen mit sehr wenig Schaltungsaufwand erreicht werden. Da ferner der Schaltkreis der obigen Ausführungsform durch einen einzelnen Baustein mit hoher Integrationsdichte gebildet wird, ist es auch möglich, ein sehr kompaktes elektronisches Musikinstrument zu schaffen.

F i g. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform sind die oberen und unteren Tastenfeld-Anordnungen 6 und 7 über Busieiiungcn B1 und B 2 mit der Steuer-Teilschaltung 3 ver- bundcn. Die untere Tastenfeld-Anordnung wird für manuelles Haupt-Abspielen in der MAIN-Art verwendet und die untere Tastenfeld-Anordnung 6 wird für die Begleitung ind der SUB-Art verwendet. Töne bis zu insgesamt vier Kanälen können zugleich mittels der oberen und unteren Tastenfeld-Anordnung 6 und 7 erzeugt werden. In diesem Fall kann die Festlegung als Zuordnung jedes Kanales zu entweder der oberen Tastenfeld-Anordnung 6(MAlN) oder der unteren Tastenfeld-Anordnung 7 (SUB) durch Betätigung eines exter- nen Schalters wie in der ersten Ausführungsform erfolgen, und ebenso kann der übrige Aufbau vollständig dem der ersten Ausführungsform gleichen.

Mit der zweiten Ausführungsform ist es somit wie in der ersten Ausführungsform möglich, zwei verschiede ne Arten von Tönen mit sehr wenig Hardware-Aufwand zu erreichen, und auch ein sehr kompaktes elektronisches Musikinstrument unter Verwendung eines einzelnen hochintegrierten Schaltkreis-Bausteines zu schaffen.

F i g. 7 stellt eine dritte Ausführungsform der Erfindung dar. In dieser Ausführungsform wird das Abspielen auf einer Multiplexbasis für acht oder mehr Kanäle ermöglicht, beispielsweise für acht bis zwölf Kanäle. Somit hat der LSI- Baustein 1' einen Aufbau, der dazu fähig ist, auf einer Multiplexbasis acht bis zwölf Kanäle zu bedienen. Somit haben Register und andere Teile in einer Tonerzeugungsschaltung 2' je eine Kapazität für acht bis zwölf Kanäle und eine Stcuer-Teilschaltung 3'

wird, möglich, zu erlauben, daß die hüllkurven-gesteuerten Differenzwert-Daten für alle Kanäle nacheinander in einen Zwischenspeicher akkumuliert werden. Dadurch, daß ferner erlaubt wird, daß das Ausgangssignal des Zwischenspeichers an den externen A/D-Wandler angelegt wird, ist es möglich, Amplitudenpegeldaten oder Summenpcgeldaien der Amplitudenpegel jedes Kanales zu erhalten, die sich zeitlich ändern. Während ferner in den obenerwähnten Ausführungsformen der Tonleiter-Takt SC CLK entsprechend der Tonhöhe des Tones erzeugt wurde und die Adresse der Wellenform entsprechend diesem Takt fortgeschaltet wurde, ist die Erfindung auch auf ein Musikinstrument anwendbar, bei welchem Phasenwinkeldaten entsprechend der Tcnhö he ausgewählt werden und diese Phasenwinkeldaten im Zeitmultiplexverfahren für einzelne Kanäle zur Festlegung des Phasenwinkels der Wellenform verwendet werden, beispielsweise bei einem Musikinstrument, wie es aus der US-PS 38 82 751 mit dem — übersetzten —

10

In diesem Fall kann der Wellenfornispeicher für jeden der verschiedenen Arten von Tönen umgeschaltet werden.

Während in den obigen Ausführungsformen Differenzwert-Daten der Wellenform in dem Wellenformspeicher 30-1 abgespeichert sind, ist es auch möglich, Amplitudenwert-Daten der Wellenform abzuspeichern. In einem solchen Falle kann die Akkumulator-Schaltung

ist in der Lage, mit acht bis zwölf Kanälen im Zeitmultiplex-Verfahren zu arbeiten.

In dieser Ausführungsform sind die oberen und unteren Tastenfeld-Anordnungen oder Klaviaturen 8-1 und 8-2, eine Pedaltastatur 8-3 und Abspielspeicher 9-1 und 9-2 mit der Steuerschaltung 31 über Buslciiungcn Bi und Bl verbunden. Wie in der ersten Ausführungsform werden £e oberen und unteren Klaviaturen 8-1 und 8-2, die Pedal-Tastatur 8-3 und die Abspielspeicher 9-1 und 9-2 zur Erzeugung von Tönen mit dazugehörigen MAIN- und SUB-Eigenschaften verwendet. Die einzelnen Tastenfeld-Anordnungen 8-1 bis 8-3 oder Abspielspeicher 9-1 bis 9-2 können in freier Wahl je entweder dem MAIN- oder dem SUB-System zugeordnet werden.

Diesbezüglich ist das Bedienungsfeld des Instrumentes mit einem externen Schalter für die Zuordnung der oberen Klaviatur 8-1, der unteren Klaviatur 8-2, der Peda!-T2St2tur 8-3 und Her Ahsnielspeicher 9-1 und 9-2 zu einem vorgegebenen Kanal und auch mit einem 20 Titel »Elektronisches Musikinstrument«, die durch Nip-Schalter für die Zuordnung jedes Kanales zu entweder pon Gakki Scizo K. K. angemeldet wurde, bekannt ist. dem MAIN-oder dem SUB-System versehen.

Bei der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstrumentes ist es zusätzlich zu der Fähigkeit, dieselben Effekte wie bei der er- 25 sten und zweiten Ausführungsform zu erzielen, möglich, auch ein schwierigeres und verwickelteres Abspielen mit einer einzelnen Tonerzeugungsschaltung 2' in Zeitmultiplexbetrieb zu erreichen, d. h, musikalisch reicheres und fortgeschritteneres polyphones Abspielen kann 30 100 weggelassen werden, ermöglicht werden. Während ferner in den obigen Ausführungsformen

Während die obigen Ausführungsformen ein elektro- das elektronische Musikinstrument mit einem digitalen nisches Musikinstrument, bei welchem das Zeitmulti- Schaltkreis aufgebaut wurde, ist die Erfindung auch dort plexverfahren für vier Kanäle angewendet wird, und ein anwendbar, wo ein Wellenform-Speicher oder Hüllkurelektronisches Musikinstrument, betreffen, bei welchem 35 ven-Speicher durch einen analogen Schaltkreis gebildet ein Zeitmultiplexverfahren für acht bis zwölf Kanäle wird, der durch einen Spannungspegel gesteuert wird, angewendet wird, ist die Erfindung auch bei elektroni- wie es aus der) P- PS 46 088/1977 bekannt ist. sehen Musikinstrumenten anwendbar, bei welchen im Während ierner in den obigen Ausführungsformen

Zeitmultiplexverfahren eine größere oder geringere die Wellenformen- und Hüllkurven-Wellenformen als Anzahl von Kanälen verwendet wird. Während ferner in 40 Eigenschaften von Tönen zur simultanen Erzeugung den obigen Ausführungsformen zwei verschiedene Ar- von zwei unterschiedlichen Arten von Tönen ausgeten von Tönen, MAIN- und SUB, so ausgelegt sind, daß wählt und geschaltet werden, ist es möglich, diese Systesie selektiv für jeden Kanal festgelegt werden können. matik derart abzuändern, daß ein Vibrator-Effekt oder ist es auch möglich, die Erfindung in einem Fall anzu- ein Tremolo-Effekt für verschiedene Arten von Tönen wenden, bei welchem ein Kanal fest auf entweder 45 vorgesehen sind, oder andere Effekte für verschiedene MAIN oder SUB eingestellt ist. In diesem Fall ist es Arten von Tönen verändert werden, möglich, unter zwei anderen Fällen auszuwählen, wobei Wie oben beschrieben ist erfindungsgemäß ein elek-

in einem Fall alle Kanäle auf einen einzelnen Ton festge- ironisches Muiikinstrument vorgesehen, bei welchem legt sind und in dem anderen Fall einige Kanäle auf eine Mehrzahl von Festlegungsvorrichtungen zur Fest-MAIN-Töne festgelegt sind und die übrigen Kanäle auf 50 legung von unterschiedlichen Eigenschaften und/oder SUB-Töne festgelegt sind. Charakteristiken von Tönen und der Tonhöhen dieser

Während ferner die obigen Ausführungsformen die Töne vorgesehen sind, und die dadurch festgelegten Tö-Erzeugung von zwei unterschiedlichen Arten von To- ne durch Verwendung einer Einzelton-Erzeugervornen, MAIN und SUB betreffen, ist es auch möglich, drei richtung auf einer Multiplexbasis für eine Mehrzahl von oder mehr verschiedene Arten von Tönen vorzusehen, 55 Kanälen erzeugt werden, wobei die Mehrzahl von Kadie selektiv aus verschiedenen Kanälen im Zeitmulti- nälen der Ton-Erzeugervorrichtung durch die Mehrzahl plexverfahren erzeugbar sind. von Festlegungsvorrichtungen zur Erzeugung von Tö-

Während ferner in der obigen Ausführungsform an- nen verwendet wird. Somit ist es möglich, zugleich eine genommen wird, daß die Steuerung der zwei unter- Mehrzahl von Tönen mit unterschiedlichen Eigenschafschiedlichen Arten von Tönen außerhalb der LSI-Schal- 60 ten aus einer Einzelton-Erzeugervorrichtung zu erzeu-

tung durch unabhängig vorgesehene Zwischenspeicher für die Abspeicherung der MAIN-Daten und der SUB-Daten in der Akkumulator-Schaltung 100 vorgesehen ist, und die Amplituden-Daten für zwei unterschiedliche Arten von Tönen und die Summendaten der Amplituden-Daten für jeden Kanal auf einer Multiplexbasis zu dem D/A-Wandler zu leiten, ist es in dem Falle, in welchem eine solche externe Steuerung nicht durchgeführt

gen und somit ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das mit geringem Hardware-Aufwand einen kompakten Aufbau ermöglicht

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektronisches Musikinstrument mit einer Tonerzeugungsvorrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung einer Vielzahl von Tönen aus einer Vielzahl von Kanälen in einem Zeit-Multiplcxvcrfahren, wobei die Tonerzeugungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Speichern von Tonwcllenformen aufweist, um eine Wellenform-Information zu speichern, die die Klangfarbe von Tönen festlegt; und mit einer Kanal-Steuervorrichtung, um die Kanäle der Tonerzeugungsvorrichtung zu steuern, um somit den Musikton festzulegen, der für jeden Kanal erzeugt wird und um die Charakteristik des Musiktoncs zu steuern, der von jedem Kanal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ton-Wellenformspeichervorrichtung (30) wenigstens zwei Wellenform-Informationen gespeichert hat, wobei jede Wellenform-'iformation eine verschiedene Klangfarbe von Töaan bestimmt: daß eine Festlegungsvorrichtung (4, 5) vorgesehen ist, welche mit der Tonerzeugungsv&rrichtung (2) verbunden ist, um wahlweise einer der wenigstens zwei verschiedenen Klangfarben von Tönen für jeden Kanal festzulegen: und daß die Kanalstcuervorrichtung (40) eine Speichervorrichtung (40-1) aufweisi, welche Speicherbereiche aufweist, die in ihrer Anzahl der Anzahl von Kanälen des Zeitmultiplexverfahren* entspricht, um charakteristische Steuerdaten für jeden Kanal abzu- so speichern, wobei die charakteristischen Steuerdaten die Wellenform-Information festlegen, die von der Ton-Wellenformspeichtrvorrici.tung (30) für jeden Kanal ausgelesen wird.

2. Elektronisches Musikinsti jment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerzeugungsvorrichtung (2) weiterhin eine Tonleitcr-Takterzeugungsvorrichtung (10) zur Erzeugung eines Tonleitertaktes zur Festlegung der Frequenz eines Tones aufweist; daß die Ton-Wellcnformspeichervorrichtung (30) einen Ton einer Wellenform erzeugt, der eine Tonhöhe aufweist, die auf dem Ausgang der Tonleiter-Takterzogungsvorrichtung (10) beruht und von der Festlegevorrichtung (4, 5) festgelegt wird; und daß die Toner/.cugungsvorrichtung (2) weiterhin eine Hüllkurventakt-Erzcugungsvorrichtung (60) aufweist, um einen Hüükurventakt zur Festlegung einer Hüllkurve eines Tones festzulegen; daß sie weiterhin eine Hüllkurvcnwellenform-Festlegevorrichtung (70) aufweist, um eine Hüllkur- w venwellenform mit einem Wert zu erzeugen, der auf dem Ausgang der Hüllkurventakt-Er/.eugungsvorrichtung (60) beruht und daß sie eine Zusammensetzvorrichtung (90) aufweist, um den Ausgang der Ton-Wellenformspeichervorrichtung (30) und den Ausgang der Hüllkurven-Wellenformerzeugungsvorrichtung (70) zusammenzusetzen, um ein hüllkurvengesteuertcs Ton-Wellcnformausgangssignal zu erhalten.

3. Elektronisches Musikinstrument nach An- t>o spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllkürventakt-Erzeugungsvorrichtung (60) für jeden Kanal einen festgelegten der wenigstens zwei verschiedenen Hüllkurventakte liefert und daß die Hüllkurven-Wellenformerzeugungsvorrichtung (70) eine Hüllkurven-Wellenform mit einem Wert liefen, der auf dem festgelegten Hüllkurvcntakl beruht.

4. Elektronisches Musikinstruinent nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (40-1) ein Schieberegister aufweist, welches Stufen aufweist, die in ihrer Anzahl der Anzahl der Kanäle des Zeit-Multiplexverfahrens entsprechen; daß charakteristische Steuerdaten für jeden Kanai. die in dem Schieberegister gespeichert sind, synchron zu dem Zeit-Multiplexverfahren der Tonerzeugungsvorrichtung (2) vorgesehen sind; und daß die Tonerzeugungsvorrichtung (2) in Übereinstimmung mit dem charakteristischen Steuerdaten einen speziellen Ton der wenigstens zwei charakteristischen Arten für jeden Kanal erzeugt

5. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ton-WeI-lenformspeichervorrichtung (30) Daten erzeugt, welche dem Wellenform-Differenzwert entsprechen; daß die Zusammensetzvorrichtung (90) eine Hüllkurvensteuerung der Differenzwertdaten bewirkt; und daß weiterhin eine Akkumuliervomchtung (100) vorgesehen ist. welche Daten im Zeit-Multiplexverfahren für die individuellen Kanäle akkumuliert.

6. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegevorrichtung (4, 5) Vorrichtungen zur Festlegung einer Vielzahl von Kombinationen aus Tonfarbe und Tonhöhe des Tonps aufweist und Einrichtungen zur Zuweisung der Vielzahl der festgelegten Kombinationen auf die respektiven Kanäle aufweist.

7. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegevorrichtung (4, 5) eine Tastenfeldanordnung (4) aufweist, um durch Handbedienung ein Spiel zu erzeugen und/oder eine Automatik-Spielvorrichtung (5) aufweist, um durch automatisches Festlegen der nacheinander auszugebenden Töne ein Spiel zu erzeugen.