Устройство для гармонического синтеза звукового сигнала Советский патент 1984 года по МПК G10H5/00 

Изобретение относится к электронной музыке н может использоваться для гармонического синтеза звукового сигнала в электромузыкальных инструментах (ЭМИ) и синтезаторах звуковых сигналов. По основному авт. св. № 416732 известно устройство для гармонического синтеза звукового сигнала, содержащее формирователи управляющих импульсов, ключи пропор ционального управления, выход каждого из которых подключен ко входу фильтра, а выходы формирователей управляющих импульсов подключены к выводам входных развязывающих резисторов матрицы гармонического синтеза, другие выводы которых подключены к точкам соединения катодов двух диодов, аноды одних из которых подключены, к выходам соответствующих регуляторов уровня гармоник, а аноды других через резисторы - к входам ключей пропорционального управления. В этом устройстве однополярные сигналы любой формы, полученные из формирователей управляющих импульсов, поступают на входы матрицы гармонического синтеза, где в зависимости от величины сигнала регуляторов уровня гармоник разветвляются на соответствующие ключи - модуляторы пропорционального управления и преобразуются в набор сигналов звуковых частот, имеющих форму меандра. Выходы ключей - модуляторов пропорционального управления группируются в октавные или полуоктавные интервалы и поступают на соответствующие фильтры, которые сглаживают звуковые сигналы формы еандра до синусоидальных сигналов, необходимых для аддитивного гармонического синтеза звуковых сигналов 1. Недостатком такого устройства являются длительные переходные процессы, поэтому невозможно получать быструю атаку и спад звукового сигнала. Это происходит потому, что в устройстве синусоидальный сигнал, необходимый для аддитивного гармонического синтеза, получается путем фильтрования меандрового сигнала триггерных делителей частоты относительно узкополосных фильтров высокого порядка с полосой пропускания не более одной актавы. Применение таких фильтров вызвано тем, что в меандровом сигнале присутствуют нечетные гармоники: первая, третья, пятая и т.д. Амплитуда п-той гармоники составляет 1/п часть амплитуды первой гармоники. Для качественного синусоидального сигнала остаток гармоник должен быть не более 1-2% и для получения такого сигнала путем фильтрации из меандра нужен фильтр, ослабляющий третью, пятую и т.д. гармоники более 30 раз. При одном фильтре на октавный диапазон сигналов используется фильтр десятого порядка с крутизной среза 60 дБ/окт. Основной недостаток такого фильтра - длительные переходные процессы, устройство гармонического синтеза с такими фильтрами не способно синтезировать звуковые сигналы с быстрыми атакой и спадом сигнала, что сужает музыкальные возможности инструмента. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей путем обеспечения возможности имитации звучания инструментов с быстрыми атакой и спадом сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для гармонического синтеза звукового сигнала, содержащее формирователи управляющих импульсов, ключи пропорционального управления, выход каждого из которых подключен к входу фильтра, а выходы формирователей управляющих импульсов подключены к выводам входных развязывающих резисторов матрицы гармонического синтеза, другие вывода которых подключены к точкам соединения катодов двух диодов, аноды одних из которых подключены к выходам соответствующих резисторов уровня гармоник, а аноды Других через резисторы - к входам ключей пропорционального управления, введены 2N генераторов функции Уолща, N дополнительных ключей пропорционального управления, N сумматоров, где N. - число ключей пропорционального управления, причем коммутирующий вход каждого ключа и дополнительного ключа пропорционального управления подключен к выходу соответствующего генератора функций Уолща, вход каждого дополнительного ключа пропорционального управления соединен с входом ключа пропорционального управления, а выходы этих ключей через соответствующий сумматор подключены к входу соответствующего фильтра, при этом отнощение коэффициентов передачи ключа пропорционального управления равно 2,51. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства для гармонического синтеза звукового сигнала. Устройство содержит формирователь 1 управляющего импульса одной клавищи, выход которого соединен с общим входом части мат рицы 2 гармонического синтеза, обслуживаю щей одну клавишу и состоящей из М одинаковых цепочек. Каждая цепочка содержит два развязывающих резистора, один из которых из 3-1-3-М включен на входе цепочки, а другой 4-1-4-М - на выходе. Между резисторами включены дирды 5-1-5-М. В каждой цепочке к точкам соединения одного из входных резисторов 3-1-3-М и диодов 5-1-5-М подключены аноды других диодов 6-1-6-М, катоды которых соединены с выходами 7-1-7-М соответствующего регулятора 8 уровня гармоник. Выходы 9-1-9-М каждой цепочки части матрицы гармонического синтеза соединены с входами соответствующей пары электронного ключа 10 и дополнительного ключа 11 пропорционального управления. Кроме того, к входам этих ключей подключены выходы

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЗВУКОВОГО СИГНАЛА по авт. св. № 416732, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности имитации звучания -инструментов с быстрыми атакой и спадом сигнала, в него введены 2 N генераторов функции Уолша,М дополнительных ключей пропорционального управления, N сумматоров, где N - число ключей пропорционального управления, причем коммутирующий вход каждого ключа и дополнительного ключа пропорционального управления подключен к выходу соответствующего генератора функций Уолща, вход каждого дополнительного ключа пропорционального управления соединен с входом (слюча пропорционального управления, а выходы этих ключей через соответствующий сумматор подключены к входу соответствующего фильтра, при этом отношение коэффициентов передачи ключа.и дополнительного ключа пропорционального управления равно 2,4:1. (Л с со ел N3 to