Электромузыкальное программируемое устройство Советский патент 1985 года по МПК G10H1/02 

Изобретение относится к устройствам радиотехники, представляющим собой музыкальные автоматы позволя ющие с различной точностью осутествлять автоматическое воспроизведени музыкального фрагмента. - Цель изобретения - точное воспроизведение фрагмента практически любого музыкального произведения, как в сольном варианте, так и в варианте аккомпанемента (аккордами). Одновременно повышается точность вьщерживания длительностей нот, На фиг. 1 изображена структурная схема электромузыкального программи руемогр устройства; на фиг. 2 и 3 импульсные диаграммы его работы при полной и неполной загрузке. Электромузыкальное программируемое устройство содержит последовательно соединенные тактовый генератор 1 и формирователь 2 управляющих импульсов, блок 3 генераторов тонов а также усилитель 4, формирователь 5 музыкальных длительностей, блок 6 ключей, формирователь 7 огибающей, формирователь 8 импульсов блокировки и наборное поле 9 с секциями 9.1-9.3, причем вход формирователя 5музыкальных длительностей соединен с выходом тактового генератора выход - с первой секцией 9.1 наборjioro поля 9, вход синхронизации - с входом запуска формирователя 7 огибающей и выходом формирователя 8 импуль сов блокировки, первая группа входов которого соединена с группой выходов формирователя 2 управляюгцих импульсов, вторая группа входов - с первой секцией 9.1 наборного поля 9 выход формирователя 7 огибающей соединен с входом усилителя 4, вход - с вьп:одом блока 3 генераторов тонов, входы управления которого соединены с второй секцией 9.2 наборного поля 9, к которой подключены выходы блока 6ключей, группа входов управления которого соединена с выходами формирователя 2 управляющих импульсов, а сигнальные входы ключей блока 6с общей шиной. Устройство также содержит блок 10 установки начальных состояний, выход которого соединен с входами Сброс формирователей управляющих импульсов 2 и музыкальных длительностей 5, первый вход соединен с .выходом генератора 1, второй вход с выходом третьей секции 9,3 наборного поля 9, вход которого соединен с группой выходов формирователя 8 импульсов блокировки. При этом формирователь 2 управляющих импульсов содержит элемент И-НЕ 11, счетчик 12 и дешифратор 13. Формирователь 8 импульсов блокировки содержит элементы 2И-НЕ 14.114.N, причем число элементов равно числу выходов используемого деп ифратора. Входы элементов 2И-НЕ 14.114.N объединены в две группы, одна из которых подключена к выходам формирователя 2 управляющих импульсов, а другая выведена на наборное поле 9. Выходы элементов 2И-НЕ 14.1-14.N подключены к входам N элемента 15 И где N - число выходов используемого дешифратора 13. Выход N элемента 15 И является выходом формирователя 8 импульсов блокировки. Формирователь 5 музыкальных длительностей содержит входной инвертор 16, выход которого соединен со счетным входом С счетчика 17 и с входом блока установки единичных состояний, содержащего йходной элемент 2И-НЕ 18, дифференцирующую цепочку 19 и инвертор 20, выход которого соединен с входами S (уст.1) счетчика 17, вход R (уст.О) которого подключен к выходу блока 10 установки начальных состояний. К инверсным выходам счетчика 17 подключен блок 21 элементов И-НЕ. Прямые выходы счетчика 17 и выходы блока 21 элементов И-НЕ образуют группу выходов формирователя 5 музыкальных длительностей. Блок 10 установки начальных состояний содержит кнопку 22, подключенную к входу Уст.Г триггера 23, вход Уст.О которого через дифференцирующзто цепочку 24 подключен к первому входу блока 10. Инверсный вькод триггера 23 подключен через дифференцирующую цепочку 25 к входу элемента ИЛИ-НЕ 26, второй вход которого подключен через дифференцирующую цепочку 27 к второму входу блока 10. Выход элемента ИЛИ-НЕ 26 является выходом блока 10. Устройство работает следующим образом. Программа 1. Автомат нагружен полностью. К каждому выходу ключей блока 6 подсоединены выводы частотозадающих цепей генераторов тонов, к каждому входу во второй группе входов формирователя 8 импульсов блокировк подключены выходы формирователя 5 музыкальных длительностей в соответ ствии с требуемой последовательност длительностей. Пусть требуется .цлительность зву- чания первой ноты 1/8, второй - 3/8 Это соответствует соединению входа 28 элемента 14-i формирователя 8 импульсов блокировки с выходом 29 формирователя музыкальных длительностей, а входа 30 элемента 14.2 с выходом 31. При нажатии на кнопку 22 триггер 23, до этого установленный в нулево состояние по входу Уст.0 отрицательными перепадами тактовых импуль сов, переходит в единичное состояни (фиг. 2), а затем при следующем отрицательном перепаде тактовых импульсов возвращается в нулевое состоя ние, вызывая появление короткого отрицательного импульса на выходе элемента 26, устанавливающего элементы формирователя 5 музыкальных длительностей и счетчик 12 с дешифратором 13 в нулевое состояние. При этом на всек выходах блока 5, а следовательно, входах элемента 14-1 будут нулевые уровни. На выходах элементов 14.1-14.N - единицы, на выходе элемента 15 - единица разрешающая прохождение тактовых импульсов на счетчик 12 через элемент 11. Состояние сохраняется до появления положительного-парепада та тового импульса, при котором счетчик с дешифратором переходят из нулевого в первое состояние, а исчезн вение единичного уровня на входе . элемента 18 блока установки единичных состояний вызывает появление единичного уровня на его выходе, а значит короткого (длительность опре деляется дифференцирующей цепочкой 1 отрицательного импульса на выходе элемента 18, устанавливающего по входу Уст.1 на всех выходах форми рователя 5 музыкальных длителвностей единичные уровни. Следовательно, на обоих входах элементов 14.1-14.N формирователя импульсов блокировки будут единичные уровни (инвертированный нуль включенного первого состояния дешиф ратора 13 и единица на входе 28 с выхода 29 формирователя 5 музыкаль70 .4 ных длительностей). В результате на выходе этого элемента - нуль, на выходе элемента 15 - нуль. Прохождение тактовых импульсов через элемент 11 запрещено. Включен первый ключ блока 6, формирователь 7 огибающей формирует фронт огибающей, происходит воспроизведение первой ноты. Состояние сохраняется,пока на входе 28 элемента 14.1 не исчезнет единица. Это происходит при первом отрицательном перепаде тактовых импульсов. На входе элементов 14.1 и 15 появляется единица.Прохождение тактовых импульсов на счетчик 12 разрешено. Формирователь 7 огибающей формирует затухание звучания первой ноты. Состояние сохраняется до положительного перепада тактовых импульсов, при котором дешифратор 13 переходит во второе состояние, и исчезновение единичного уровня на входе- элемента 18 вызывает появление единичного уровня на его выходе, а значит и короткого отрицательного импульса на выходе инвертора 20, снова устанавливающего все элементы формирователя 5 музыкальных длительностей в единичное состояние, следовательно теперь у элемента 14.2 на обоих входах Единичные уровни. На его выходе и выходе элемента 15 - нуль. Прохождение тактовых импульсов на счетчик запрещено. Включен второй ключ блока 6, формирователь 7 огибающей формирует звучание второй ноты. Состояние сохраняется, пока на входе 30 элемента 14.2 не исчезнет единичный уровень. Так как этот вход подключен к выходу 31 формирователя 5 музыкальных длительностей, то это произойдет (фиг. 2) только через время, соответствующее трем периодам следования тактовых импульсов, т.е. соответствующее длительности 3/8. Дальнейшие процессы протекают аналогично. Программа 2, Требуется воспроизвести фрагмент, состоящий из меньшего. числа нот, чем полная загрузка автомата, допустим из двух. После окончания звучания последней необходимо автоматически вернуться к воспроизведению первой. Длительно- сти нот предположим прежние : 1/8 и 3/8, Для ввода такой вт.орой программы требуется как и в предьщущем случае при помощи секции 9.2 наборного поля 9 подключить к выходам ключей 6 требуемые выводы блока 3 генераторов тонов, к входам 28 и 30 подключить выходы 29 и 31 и, кроме того, соединить выход элемента 14.2 (соответствующего последней ноте в данном случае), входящий в группу выходов выведенных на третью секцию 9.3 нагборного поля 9, с вторым входом блока 10 установки начальных состояний, вывод последней, второй, ноты генератора тона подключить также к выходу последнего, нулевого ключа, блока 6,-вход 32 элемента 14.N соединить с любым из выходов блока 5. Процессы, происходящие в схеме, иллюстри руются на фиг. 3. В отличие от работы по программе при включении последней, второй, но.ты На выходе элемента 14.2 также появляется нулевой уровень, смена которого затем на единичный вызывает появление короткого положительного импульса на входе элемента ИЛИ-НЕ 26 блока 10 установки начальных состояни а значит и импульсов на выходе этого блока, переводящего устройство в начальное состояние. Повторная коммута ция нулевым ключом последней ноты по зволяет формирователю огибающей осу ществить ее концевое затухание (иногда удобно, чтобы конец фрагмента выделялся, тогда к выходу нулевого ключа ничего не подключают). С приходом очередного положительного перепада тактовых импульсов устройство пе реходит как обычно к воспроизведению первой ноты фрагмента. Кроме рассмотренных режимов, автомат может вьщерживать паузы, для чего достаточно не подключать к любому из ключей блока 6 выводы блока 3 генераторов тонов. При неполном вводе фрагмента устройство останавливается в соответствующем состоянии невведенной длительности, а при ее введений переходит к следующему. Точное воспроизведение предлагаемым устройством фрагмента любого музыкального произведения позволяет использовать его в качестве репетитора, что облегчает индивидуальное репетирование партий музыкальных инструментов и делает более увлекательным процесс обучения музыкальной грамоте. Устройство может быть использовано также для формирования позывных радиостанций, либо временных интервалов какого-либо программного автомата.

Такт, имп 36() .f2) tjj(Sj(M2) 2,ycfn.o()

t9ШSык 214.1}

( 2.2l 5f JJ.r) 25 {8)(.27) Вы}(.27

J(,./cm.T(fo/x29) . 7

Г9еш. 7

Тдеил. 1

Вых. 15-1

6wA. J5.2

-ги

19 (5wx Л)

Вк )НЧ(Ъ}

„Jith Miimmiiiiiatt

Фиг.г

1. ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНОЕ ПРОГРАММИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок.reHepajopoB тонов, усилитель и последовательно соединённые тактовый генератор и формирователь управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения исполнения музьжального фрагмента в сольном варианте и в варианте аккомпанемента (аккордами) при одновременном повьшений точности воспроизведения мелодии, в него введены формирователь музыкальных длительностей, блок ключей, формирователь огибающей, формирователь импульсов блокировки и наборное поле, причем вход формирова-теля музыкальных длительностей соединен с выходом тактового генератора, выход - с первой секцией наборного поля, вход синхронизации - с входом запуска формирователя огибающей и выходом формирователя импульсов блокировки, первая группа входов которого соединена с группой выходов формирователя зшравляющих импульсов, вторая группа входов - с первой секцией наборного поля, выход формирователя огибающей соединен с входом усилителя, вход - с выходом блока генераторов тонов, входы управления которого сое- « динены с второй секцией наборного поля, к которой подключены выходы блока ключей, группа входов управления которого соединена с выходами формирователя управляющих импульсов, а сигнальные входы ключей - с общей 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспе(Л чения возможности 4учного и автоматического возврата к началу фрагмента с сохранением ритма, в него введен блок установки начальных состояний, выход которого соединен с входами Сброс формирователей управляющих импульсов и музыкальных длительноСХ) стей, первый вход соединен с выходом ю ел генератора тактовых импульсов, второй вход - с выходом третьей секции наборного поля, вход которого соеди нен с группой выходов формирователя импульсов блокировки.