Генератор шкалы частот электромузыкального инструмента Советский патент 1983 года по МПК G01H3/06 

Изобретение относится к электромузыкальным инструментам (ЭМИ), в частности к устройствам генерирования шкалы частот.

Известно устройство для генерирования шкалы частот, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик модуля, клавиатуру, постоянное запоминающее устройство, сумматоры интерналов ноты и гармонических интервалов, декодер адреса, второе постояйное запоминающее устройство, перемножитель и выходной сумматор I

Недостатком устройства является возможность генерирования сигнала только одной ноты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор шкалы частот ЭМИ содержащий задающий генератор, одиннадцать делителей частоты и десять сумматоров, причем выход задающего генератора соединен с входом первого делителя частоты, выход старшего разряда которого соединен с входом второго делителя частоты, выход стар- |Шего i-ro делителя частоты соединен с входом (i-fl)-ro делителя частоты, раходы делителей частоты в соответствии с двоичным кодом требуемой частоты ноты объединены на cy 1мaтoрах 2 .

Недостаток известного устройства аппаратурная громоздкость.

Цель изобретения - упрощение генератора при одновременном сохранении точности.

Поставленная цель достигается тем что в генератор шкалы частот электромузыкального инструмента, содержащий задающий генератор, одиннадцать делителей частоты и десять сумматоров, причем выход зада сщего генератора соединен с входом первого делителя частоты, выход старшего разряда которого соединен с входом второго делителя частоты, введены одиннадцатый сумматор и одиннадцать счетчиков импульсов, вход каждого i-ro из которых соединен с выходом старшего разряда соответствукадего сумматора и с входом (i-f-2)-ro делителя частоты, причем выходы всех разрядов первого, и второго делителей частоты подключены к входам первого сумматора, первая группа входов каждого последующего сумматора подключена к выходам предыдущего сумматора, а вторая группа входов каждого сумматора, начиная с третьего, соединена с выходами разрядов соответствующего делителя частоты, а вторая группа входов второго сумматора также соединена с выходами разрядов второго делителя частоты.

На фиг, 1 изображена функциональная схема генератора шкалы частот

ЭМИ; на фиг. 2 - диаграмма процессов в устройстве.

Генератор шкалы частот ЭМИ {фиг.1 содержит задающий генератор 1, одиннадцать делителей 2-1 - 2-11 частоты одиннадцать сумглаторов 3-1 - 3-11, одиннадцать счетчиков 4-1 - 4-11 импульсов, выходы 5-1 - 5-12 устройства, причем выход задающего генератора 1 соединен с входом первого делителя 2-1 частоты, выход старшего разряда которого соединен с входом второго делителя 2-2 частоты, выходы всех разрядов первого 2-1. и второго 2-2 делителей частоты подключены к входам первого сумматора 3-1, первая группа входов каждого последующего сумматора 3-2 - 3-11 подключе.на к выходам предыдущего сумматора 3-1 и. 3-10, а вторая группа входов каждого су.мматора, начиная с третьего, 3-3 - 3-11 соединена с выходами разрядов соответствующего делителя 2-3 - 2-11 частоты, вторая группа входов второго сумматора 3-2 соединена с выходами разрядов второго делителя 2-2 частоты, вход каждого i-r из одинн 1дцати счетчиков 4-1 - 4-11 импульсов соединен с выходом старшего разряда соответствующего сумматора 3-1, 3-2, 3-i, 3-11 и с входом (i+2)-ro делителя 2-3, 2-4, 2-(i+2), 2-11 частоты.

Генератор шкалы работает следую,щим образом,

Задаюидай генераэгор 1 формирует непрерывную последовательность импульсов с частотой, например, 53520Г Эта последовательность поступает lia четырехразрядный двоичный счетчик делитель 2-1 частоты, и каждый импульс последовательности добавляет единицу к.содержимому делителя 2-1 частоты (кодовому числу ). Кодовое число 1Ц сЧ€ тчика 2-1 пробегает значения от О до 15 с частотой «1 535520/16 33470 Гц (диaгpaм :vIa б, фиг. 2), Импульсы частоты f (диarpaNHvia 7, фИ1, 2) с выхода старшего разряда делителя 2-1 частоты поступают на вход делителя 2-2 частоты, где на выходе старшего разряда образуются импульсы частоты f к2 33470/16 2091,9 Гц {диaгpaм vla 8, фиг. 2), Эта частота соответствует ноте до четвертой октавы и позтог.у поступает на выход 5-1 генератора Кодовые числа делителей 2-1 и 2-2 частоты К и К 2 суммируются в сумматоре 3-1, Изменение суммарного числа показано на диаграмме 9 (фиг,. 2) , напряжение на старшем разряде сумматора 3-1 показано на диаграг-ме 10 (фиг „ 2) , Когда число К -г к 2 находится в промел утке 0-7 или 1(5-23, то на старшем разряде сумматора 3-1 напряжение равно логическоГ нулюу

если в промежутке 8-15 или 24 - 31, то логической единице.

Частота импульсов на старшем разряде сумматора 3-1 равна сумме частот на выходах старших разрядов делителей 2-1 и 2-2 частоты, т.е. 33470 + 2091,9 35561,9 Гц. Напряжение с выхода старшего разряда сумматора 3-1 поступает на вход счетчика 4-1, где делится по частоте в 16 раз, т.е. 35561,9/16 2222,6 Гц Эта частота соответствуе ноте додиез четвертой октавы и поступает iНа выход 5-2.

Далее на выходе сумматора 3-2 образуется частота 35561,9 + 2091,9 .37653,8 Гц, на выходе счетчика 4-2 соответственно 37653,8/16 2353,4 Гц. Это частота ноты ре

четвертой октавы и поступает на выход 5-3. В дальнейшем на одну группу входов каждого следующего сумматора поступает кодовое число с предыдущего сумматора, а на другую группу входов - кодовйе число С одноименного делителя частоты. Выходы старших разрядов сумматоров 3-3 J-11 поступают на входы счетчиков 4-3 - 4-11, на выходах которых образуется сетка частот (см. таблицу/.

ГЕНЕРАТОР ШКАЛЫ ЧАСТОТ ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащий задающий генератор, одиннадцать делителей частоты и десять сумматоров, причем выход задающего генератора соединен с входом первого делителя частоты, выход старшего разряда которого соединен с входом второго делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения при одновременном сохранении точности, в него введены одиннадцатый сумматор и одиннадцать счетчиков импульсов, вход каждого i-ro из.которых соединен с выходом старшего разряда соответствующего сумматора и с входом(i+2)-го делителя частоты, причем выходы всех разрядов первого и второго делителей частоты подключены к входам первого сумматора, первая группа входов каждого последующего сумматора подключена к выходам предыдущего сумматора, а вторая группа входов каждого сумматора, начиная с третьего, соединена с выходами разрядов соответствующего делителя частоты, вторая группа входов второго сумматора также соединена с выходами разрядов второго делителя частоты.

До - 4 До-диез -4 Ре - 4 Ре-диез -4 Ми - 4 Фа - 4 Фа-диез -4 Соль-диез -4

Си - 4

Как видно из таблицы, наибольшая погрешность по частоте не превышает 0,2-0,23% на краях шкалы, что нео1чутимо на слух,так как составляет 1/25 - 1/31 от полутона.

2093

-0,05

2217,5

+0,23

2349,3

+0,17

2489

+0,13

+0,09

2637

2793,8

+0,05

+0,01

2959,9

3135,9

-0,03

3322,4

-0,08

-0,12.

3520

-0,16

3729,3

-0,2

3951

Счетчики 4-1 - 4-11 необходимы

для устранения паразитной фазовой модуляции, возникающей из-за неравномерной расстановки импульсов на выходах старших разрядов сумматоров .3-1 - 3-11.

Частота задающего генератора 1 может быть выбрана другой, при этом шкала частот будет формироваться не с ноты до четвертой октавы, а с другой ноты. Задающий генератор может быть модулирован по частоте (эффект частотного выбран), гтри этом частотная модуляция с тем же индексом присутствует на всех выходах генератора.

Предлагаемый генератор, компактен. Так, например, при реализации

5-

5-/

7 г о п d-S §S B-fO

на микросхемах серии 564 требуется одиннадцать микросхем К564ИМ1 (сумматоры) и одиннадцать микросхем К564ИЕ10 (по два счетчика в каждой), всего двадцать две микросхемы , , ,

Таким образом предлагаемый генератор по сравнению с прототипом ггозволяет упростить устройство при одновременном сохранении точности .

5-(

5-5

5-S

-4

-5

т

2-5

М

f «

5

J-V

J-5

г-9

2Ю

г /V/

г (жжЖо фи. 1 «JF Ж,

фие.2