Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК G10H7/00 G10H1/02 

Ф1/г. /

2. Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты, содержащий последовательно соединенную клавиатуру, генератор .кода клавиш, преобразователь кода, делитель частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора опорной частотыj счетчик ноты, блок управления расстройкой, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования частот с постоянной относительной расстройкой и обеспечения управления расстройкой частоты, в него введены m счетчиков импульсов, ,т генераторов расстройки, m управляемых делителей частоты и m цифровых компараторов, первые входы каждого

из которых соединены с выходом соответствующего счетчика, вход которого 1соедиНен с выходами соответствующего управляемогоделителя частоты, входы управления которых соединены с выходом преобразователя кода, тактовый вход каждого управляемого делителя соединен с выходом соответствующего генератора расстройки, вход управления которого подключен к соответствующему выходу блока управления расстройкой, причем вторые входы всех цифровых компараторов соединены с выходом счетчика ноты, вход которого соединен с выходом делителя частрты, а выход является, выходом основной частоты устройства.

1. Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты, содержащий.последовательно соединённые клавиатуру, генератор кода клавиш, преобразователь кода, делитель частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, счетчик ноты, блок управления расстройкой, отличающийся тем, чт с целью расширения функциональнык возможное- тей путем формирования частот с постоянной абсолютной расстройкой и обеспечения управления расстройкой частоты, в него введены m счетчиков импульсов, m генераторов расстройки и m цифровых компараторов, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего счетчика импульсов, вход которого соединен с выходами соответствующего генератора расстройки, вход управления которого соединен с соответствукяцим выходом блока управления расстройкой, вторые С входы всех цифровых компараторов сое(Л динены с выходами счетчика ноты, вход которого соединен с выходом делителя с частоты,; а выход является выходом основной частоты устройства, причем .. 1 т 5. сл 1 ./ - СП ./ -

1

Изобретение относится к звукотехнике и может использоваться в электронном музыкальном инструменте для получения хорового звучания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем фор.мирования частот с постоянной абсолютной и относительной расстройкой и обеспечение управления расстройкой частоты,

На фиг«1 изображена часть генератора тональных сигналов с регулируемой расстройкой частоты, поясняющая принцип его работы; на фиг.2 и 3 структурные схешл устройства по первому и второму вариантам соответственно.

Генератор (фиг.1) содержит первый 1 и второй 2 делители частоты (счетчики) и цифровой компаратор 3.

По первому варианту (фиг.2) генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты последовательно соединенные клавиатуру 4, генератор 5 кода.клавиш, преобразователь 6 кода., делитель 7 частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора 8 опорной частоты, счетчик 9 ноты, блок 10 управления расстройкой, m цифровых компараторов 11-1 - 11-п, первые йходы которых соединены соответственно с выходами

.т счетчиков 12-1 - 12-т, входы которых соединены с выходами ЯК генераторов 13-1.- 13-т расстройки, входы управления которых соединены с выходами блока .10 управления расстройкой вторые входы цифровых компараторов 11-1 - 11-т объединены и соединены с выходами счетчика 9 ноты, вход которого соединен с выходом делителя 7 частоты, а выход является выходом основной частоты устройства, причем .

По второму варианту (фиг.З) генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты содержит последовательно соединенные клавиа- туру 4, генератор 5 кода клавиш, преобразователь 6 кода, делитель 7 частоты, тактовый вход которого соеди|нен с выходом генератора 8 опорной частоты, счетчик 9 ноты, блок 10 управления расстройкой, пг цифровых компараторов 11-1 - 11-т, первые входы которых соединены с выходами m счетчиков 12-1 - 12-т, генераторы 13-1 - 13-т расстройки, причем входы счетчиков 12-1 - 12-т соединены с выходами т управляемых делителей 14-1 - 14-т частоты, входы управлени которых объединены и соединены с выходом преобразователя 6 кода, тактовые входы - с выходами, входы управления генераторов 13-1 - 13-in расстройки подключены к выходам блока 10 управления расстройкой, вторые входы цифровых компараторов 11-1 11-т объединены и соединены с выхо счетчика 9 ноты, вход которого сое нен с выходом делителя 7 частоты, выход является выходом основной ча тоты устройства. Частоты с расстройкой формируют ся следующим образом. Идентичные счетчики 1 и 2 осуще вляют деление входной частоты на Выходы счетчиков, определянадие их состояние, подключены к входам цйф .рового компаратора 3. На выходе по леднего появляется сигнал в случае равенства состояний счетчиков 1 и Если на вход одного из счетчико например на вход счетчика 1, подат частоту %«Г то. выходная частота счетчика 1 равна выходной частоте цифрового компаратора 3. ftblJd ftwXS где К - отношение частот, кратное частотам музыкального звукоряда и основной звуковой частоты, Если на вход счетчика 2 подать сигнал с частотой 1 и 2 - суммирующие а оба счетчика то f м ( f gx -I f f syii ic K2 W,lt.l ebixi i JeLl (, 1) При этом разность частот f f -f l.- - й.г. BVIX1 вЫхГ кк Л.fftyxi) к к к Таким образом, для данного случ для каждого периода Т 2 получаем: ,1Х1 Значение - --- 4Т наименьпшй К возможный дискрет приращения периода . Для частот вык.1 приращен периода z выходе цифрового компаратора 3 есть не в каждом пер 2 оде , а средняя частота f. равна EeiJДля получения частот больше fgjijj необходимо, чтобы один из счетчиков был вычитающим. В этом случае Ho и в этом случае найме ньшее единичное приращение периода ТА,равно. только таких приращений аа л . один период может быть несколько. Если выбрать ДТ достаточно малым, то приращение AT для f в|,х2 на слух не ощущается. Практически достаточно, чтобы К 256, , т.е. ДТ Твыш 25б Для получения fjbixz вьм нужно, чтобы счетчик 1 или 2 был реверсивным, и изменением направления счета изменять знак расстройки. Чтобы избежать резкого изменения частоты .2 момент пере1шючения напряжения счета,необходимо, чтобы в этот момент fgxz Таким образом, плавно регулируя вкг имеем возможность плавно регулировать т.е. величину расстройки f0vxi- fewKi,. В случае, если () ТО (t) и, следовательно feirtt-r-Wz- t) . Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты по первому варианту работает следукяцш образом (фиг.2). Устройство содержит .т каналов формирования частот с расстройкой относительно частоты каждый канал состоит из компаратора 11-i , счетчика 12-t, генератора 13-Ч . В каждом из этих каналов формируется частота расстройки, задаваемая блоком управления расстройкой. Устаншливая счетчики 12-1 - 12-т в определенное состояние (без подали импульсов на их входы) можно получить желаемую

величину фазовой расстройки, которая равна

aif- 27 (1- ) рад.

где i, - состояние i-ro снетчика 12.

Генератор 5 кода клавиш вырабатывает на выходе код в соответствии с начатой клавишей в клавиатуре 4. .Код ,клавиши преобразуется преобразо-вателем 6 в код коэффициента деления и поступает на управляющий вход дблителя 7, который осуществляет деление импульсов тактового генератора 8. Выходные импульсы делителя 7 поступают на вход счетчика 11, выход переноса которого является выходом основной частоты, а выходы разрядов подключены к первым группам входов цифровых компараторов 11-1 - ПН На вторые входы компараторов 11-1 t1-м поступают сигналы с выходов разрядов счетчиков 12-1 - 12-;т. Компараторы вырабатывают импульс на выходе в моме нт сравнения кодов, при этом частота на выходе koMnapiaTopa 11-k(,n) равна разности частот на выходе f и частоты соответствующего генератора 13-k расстройки, как описано. Задавая при помощи блока 10 управле ния расстройкой частоты генераторов 13-1 - 13-т , можно формировать ходовый эффект различной окраски. Абсолютная расстройка частоты (в герцах) не зависит от частоты «..«а расстройка в центах уменьшается с увеличением этой частоты Таким образом, изменяя частоты генераторов 13--1 - l3-tn при помощи блока

10 можнб формировать различные зависимости расстройки в центах от частоты, т.е. характер звучания хора, что существенно расширяет функциональные возможности генератора и исполнительские возможности инструмента.

; Работа генератора тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты по второму варианту (фиг.З) отличается тем, что формируется постоянная расстройка частоты в центах, т.е. абсолютная расстройка прямо

пропорциональна частоте f

Это

оси

осуществляется введением в каждый канал формирования частоты с расстройкой дополнительного управляемого делителя 14-1 (,...,ni) частоты аналогичного делителю 7, и подключаемого между выходом генератора 13-1 расстройки и счетчика 12-fe на входы управления всех делителей 14-1 14-п поступает код коэффициента деления с выхода преобразователя 6 кода, т.е. частота следования импульсов, поступающих на входы счетчикой 12-1 12-т в этом варианте прямо пропорцио. нальна частоте f. Относительная расстройка частоты (в центах) таким образом не зависит от частоты Это дополнительно расширяет функциональные возможности устройства.

Блок 10 управления-расстройкой в простейшем случае представляет собой набор потенциометров (переменных резисторов), включенных между общей шиной и шиной источника питания, движок каждого потенциометра является выходом блока..

фуг. 2

Ф09,Э