JPS59114486A - 音量可変回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メロディ、時打音など時間経過とともに次第
に音量が可変していく音を発生させる回路の音量可変機
構に関し、特に抵抗、コンデンサなどの外付は回路？要
せずに集積回路内に作り込むことができ、かついかなる
波形にも利用できる音量可変回路？提供しようとするも
のである。

従来から、メロディや時打音等を機械的構成を用いずに
電子的に作り出す回路が知られている。

これらの回路においては、発生するメロディ音や時打音
により自然な音に近づけるために、ｌ音１音毎に音量に
時間経過とともに次第に減衰させる、いわゆるエンベロ
ープ効果というもの全付加している。こうしたエンベロ
ープ効果などの音量可変を作シ出す方法として、従来か
ら抵抗、コンデンサによる充放電波形の利用、あるいは
それぞれオン抵抗の異なる複数のトランジスタを順次オ
ンさせ抵抗値を徐々に可変させて音量可変を得る方法な
どが知られている。

しかしながら、前者は抵抗、コンデンサを集積回路に外
付けする必要がちシ、コスト的に問題があること、後者
はオン抵抗の少しずつ異なった多数のトランジスタ全集
積回路内に作り込むことは集積回路の大形化、あるいは
オン抵抗値の調整のむずかしさによる歩留まシの低下な
ど問題があった０ そこで近年になって、メロディ、時打などを構成する波
形のデユーティ比を徐々に可変させるという従来方式と
は全く別の方法が提案され、これによって上記問題点を
解決することが考えられた。

しかし、この方式は矩形波のみに有効であり、近年のよ
うにより自然音に近づけるだめに、メロディ、時打音の
波形に手が加えられて複雑な波形になってくると、前述
のような方式は使えなかった。

本発明は上記従来の課題に鑑み為されたものであシ、そ
の目的は、集積回路内に容易に作り込むことができ、か
ついかなる波形の音にも対応できる音量可変回路を提供
することにある。

本発明は上記目的を達成するために、可聴周波数を超え
る周波数を有する高周波信号をメロディや時打音等の可
聴周波数信号に重畳し、前記高周波信号のデユーティ比
に時間経過とともに可変させることにより、音量全時間
経過とともに次第に減衰すること？特徴とする。

以下図面に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例２示すブロック図である。本
実施例においては、設定時間が到来したことを知らせる
時計の報知音発生回路に本発明に用いたものである。

図において、基準信号発生器２１分周回路４゜波形成形
回路６．駆動回路８．モータ１０により通常のアナログ
表示時計を示す。目安回路１２は設定時刻が到来したと
同時に「Ｈ」の信号を出力する回路であり、可聴音発生
回路１４は目安回路１２の信号がｒＨＪとなった時に分
周回路４からの信号に基づいて可聴音信号を発生する回
路でちゃ、出力信号はゲート回路１６に入力している。

さらに分周回路４からは可聴周波数を超える高周波信号
（本実施例においてはＩＭＨｚ）が出力されてお９、該
信号はデユーティ比を可変するためのデユーティ比可変
回路１８に入力する。このデユーティ比可変回路１８は
、アップダウンカウンタ２０．フリップフロップ（以下
ＦＦと略す）２２、インバータ２４を含み、前述の高周
波信号はアップダウンカウンタ２０のクロック人力φに
入力している。このアップダウンカウンタ２０のリセッ
ト人力几にはインバータ２８に介した目安回路１２の出
力が入力し、「Ｈ」が入力するとアップカウンタ、「Ｌ
」が入力するとダウンカウンタとなる。アップダウン切
換人力コシＤにはＦＦ２２のＱ出力が入力している。ま
たプリセットイネーブル入力ＰＥにはインバータ２４を
介したアンプダウンカウンタ２０のキャリー出力でか入
力し、プリセット人力Ｐ１〜Ｐ５にはデユーティ比選択
回路３０からの出力が入力している。さらにアップダウ
ンカウンタ２０のキャリー出力ではインバータ２４を介
してＦＦ２２のクロック人力φに入力する。このＦＦ２
２のリセット人力Ｒにはオアゲート３２を介したインバ
ータ２８の出力およびデユーティ比選択回路３０からの
出力が入力している。そしてＦＦ２２のＱ出力はゲート
回路１６に入力して可聴音信号と重畳し、増幅回路３４
゜スピーカ３６から構成される発音回路３８に入力され
る。

一方、高周波信号のデー−ティ比を選択するデユーティ
比選択回路３０は、アップダウンカウンタ２０にプリセ
ットするデユーティ比のデータが記憶されたＲＯＭ４０
．およびＲＯＭ４０からデータを読み出すアドレスカウ
ンタ４２と、を含む。

ＲＯＭ４０のデータ出力Ｄ１〜Ｄ、はアップダウンカウ
ンタ２０のプリセット人力Ｐ１〜Ｐ５に入力しており、
ＲＯＭ４０の能動・非能動を制御するチップセレクト入
力σゑにはインバータ２８の出力が入力している。さら
にＲＯＭ４０のアドレス人力Ａ。

〜んにはアドレスカウンタ４２の出力Ｑ１〜Ｑ、が入力
している。このアドレスカウンタ４２のキャリー出力Ｃ
はオアゲート３２および可聴音発生回路１４に入力し、
リセット人力Ｒにはインバータ２８の出力が入力してい
る。さらにクロック人力φには一定時間毎にＲＯＭ４０
から出力されるデユーティ比のデータに切シ換えてデユ
ーティ比に可変させるタイミングを決定するタイミング
信号発生回路４４であり、この回路も分周回路４からの
一定周期信号（本実施例では２０４８　Ｈｚ　）が入力
している。

以下この回路の動作について第２図、第３図のタイムチ
ャートを用いて説明する。

Ｒ，０Ｍ４０に記憶されているデータは、第４図に示す
ようにアドレス人力Ａ１〜Ａ、に供給されるカウント値
が増加する毎に減少するように構成されている。

この状態において、設定時刻が到来して目安回路１２の
出力がｒＬＪから「Ｈ」になると、アップダウンカウン
タ２０．ＦＦ２２．アドレスカウンタ３８はリセットを
解除され、ＲＯＭ４０は能動状態になる。また可聴音発
生回路１４も能動状態になシ、ゲート回路１６に第２図
に示すような可聴信号を供給する。これと同時にアップ
ダウンカウンタ２０は分周回路４からの一定周期信号（
ＩＭＨｚ）Ｔｈアップカウントし始め、一定時間後にイ
ンバータ２４を介したキャリー出力でからは正のシング
ルパルスが出力される。このシングルパルスが立ち上る
ことによってアップダウンカウンタ２０にはＲＯＭ４０
の最初のデータ（１１１１１）がプリセットされ、シン
グルパルスが立ち下ることによってＦＦ２２のＱ出力は
「Ｉ４」に、Ｑ。

出力はｒＬＪに反転する。このＱ出力が反転することに
よってアップダウンカウンタ２０はダウント カウンタとなり、ダウンカラン尭を開始する。

こうして一定時間経過すると、アップダウンカウンタ２
０の値は０となり、インバータ２４を介したキャリー出
力でから正のシングルパルスが出力する。これによって
ＦＦ２０の出力は反転し、再びアップダウンカウンタ２
０にはＲ，０Ｍ４０からのデータ出力（１１１１１）が
プリセットされ、アップダウンカウンタ２０はアップカ
ウンタになる。このあと、アップダウンカウンタ２０に
入力している一定周期信号（ＩＭＨｚ）が立ち下るとす
ぐにインバータ２４を介したキャリー出力でから正のシ
ングルパルスが出力する。これによって再びアンプダウ
ンカウンタ２０はＲＯＭ４０からのデータ出力（１１１
１１）がプリセントされ、ダウンカウンタとなる。以下
この動作に繰シ返す。

この動作を繰り返すうちに、タイミング信号発生回路４
４から正のシングルノくルスが発生し、アドレスカウン
タ４２０力ウント値全１歩進する。

これによってＲ，０Ｍ４０からデータ出力（１１１１０
）が出力され、アンプダウンカウンタ２０にプリセット
される。この結果、以前よりアンプダウンカウンタ２０
のアップカウント期間は増加し、ダウンカウント期間は
減少する。以下タイミング信号が発生する毎にアンプダ
ウンカウンタ２０にプリセットされるデータの値は減少
し、これに伴ってアップダウンカウンタ２０のアンプカ
ウント期間は増加し、ダウンカウント期間は減少してい
く。この結果ＦＦ２２のＱ出力信号は、第２図に示すよ
うに段階的にデユーティ比が減少していく約３２　Ｋ　
Ｈｚの信号となる。このＦ　Ｆ　２２のＱ出力信号は、
第３図に示すようにゲート回路１６によって可聴音発生
回路１４からの可聴信号に重畳されて発音回路３８に入
力する。この結果スピーカ３６からは次第に音量の減衰
していく可聴音が発生する。

そしてアドレスカウンタ４２がカウ′ントアノプし、キ
ャリー出力Ｃに正のシングルパルスが発生すると、ＦＦ
２２は一時的にリセットされ、可聴音発生回路１４は次
の音を発生する。このあとは再び重畳される高周波信号
のデユーティ比が最初の大きさに々９、前と同じように
時間経過とともに徐々に減少していく。

このように、発生すべきメロディ音に可聴周波数より高
い周波数を有し、かつデ、−ティ比の次第に減少してい
く高周波信号を重畳することにより、音量を次第に減少
することができる。この場合、抵抗、コンデンサなどの
外付は部品が不必要であるばか９でなく、集積回路内に
作り込むことも非常に容易である。さらに発生すべき音
の波形に人間の耳には聞こえない高い周波数に有し、デ
ユーティ比の可変する信号を重畳するだけでよいのであ
るから、いかなる音の波形にも利用することができる。

本実施例においては、音量が時間経過とともに次第に減
少するメロディ音に本発明を応用しだが、ＲＯＭ４０に
記憶されているデータを逆に入れ替えれば音量を次第に
増加させることもできる上に、データの入れ替えによっ
て音量を自由に増減することができる。

また本実施例においては、デユーティ比の可変する高周
波信号を時計の分周回路４から取り出していだが、独立
して発振器を設けることも可能でアリ、また時計以外の
音発生回路に用いることも可能である。

以上述べたように本発明によれば、可聴周波数信号に、
可聴周波数信号より周波数が高く、かつデユーティ比が
可変可能な高周波信号全重畳させ、このデユーティ比？
可変させてやることにより、いかなる波形の音でもその
音量は自由に可変することができるようになる。またこ
の音量可変回路は抵抗、コンデンサなどの外付は部品が
必要でない上に、集積回路内に作り込むことも容易であ
るだめ従来の音量可変回路よりコストが安くできる利点
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るブロック図。 第２図は、第１図におけるタイムチャート。 第３図は、第１図におけるタイムチャート。 第４図は、第１図におけるＲＯＭの記憶内容？示す表。 ４・・・分周回路、　　　　１４・・・可聴音発生回路
、１６・・ゲート回路、 １８・・・デユーティ比可変回路、 ３０・・・デユーティ比選択回路、 ４４・・・タイミング信号発生回路。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　任意な波形を有する可聴周波数信号全発生す
   る可聴周波数信号発生回路と、可聴周波数信号より高い
   周波数を有する高周波信号を発生する高周波信号発生回
   路と、前記高周波信号のデユーティ比を可変させるデユ
   ーティ比可変回路と、記憶された複数のデユーティ比の
   中から１つを選択してデユーティ比可変回路に供給する
   デユーティ比選択回路と、一定時間毎にデユーティ比選
   択回路に別のデユーティ比全選択させる信号全供給する
   タイミング信号発生回路と、前記可聴周波数信号に前記
   高周波信号を重畳させるゲート手段と、ゲート手段から
   の信号により可聴音を発生する発音回路と、から成り、
   選択的に可聴音の音量全可変させること全特徴とする音
   量可変回路。 （２、特許請求の範囲第１項記載において、高周波信号
   として、時計の時刻用基準信号を分周して取り出すこと
   全特徴とする音量可変回路。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載において
   、デユーティ比選択回路が、時間経過とともに順次大き
   いデー−ティ比から小さなデユーティ比を選択するよう
   に構成されたことを特徴とする音量可変回路。