Способ формирования шкалы частот тонов электромузыкального инструмента и генератор для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G10H1/00 

Описание патента на изобретение SU1390635A1

Изобретение относится к области электронной музыки и может быть кс пользовано для пол дшния шкалы частот тонов стабильного музыкального строя, удовлетворяющего любой кривой настройки.

Целью изобретения является исключение загрязнения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот путем сокращения числа сигналов сетки частот и ув(5личения минимашзно го шага сетки.

На фиг. 1 приведена структурная схема генератора шкалы частот тонов ЭМИ на фиг. 2 - структурная схема формирователя сетки частотj на фиг,3 структурная схема формирователя задающей частоты с чИ гленным значением вида 10 А.ОБВ,ООГ, реализующего первый условный вариант способа; на фиг. 4 - структурная схема формирователя заданяцей частоты с численшзм значением вида 10А.ОБВ,ООГ, реализующего второй условный вариант способа на фиг. 5 - структурная схема формирователя задающей частоты тона ДО четвертой октавы, реализующего второй условный (частный) вариант способаj на фиг. 6 - структурная схема формирователя задающей частоты с численным значением вида 10А.ОБВ,ООГ, реализующего третий условный вариант способа.

Генератор шкалы частот тонов (фиг. 1) многоголосного содержит последовательно со единенные генератор 1 сигналов опорной частоты, формирователь 2 сигналов сетки частот, формирователь 3 сигнала задающей частоты, нелинейный смеситель 4 частот и фильтр 5 нижних частот.Второй ВХОД нелинейного смесителя 4 соединен непосредственно с выходом генератора 1. Выход фильтра 5 низших час .тот является выходом генератора шкал частот тонов ЭМИ. исло формирователей 3 должно соответствовать числу формируемых тонов в диапазоне звучания ЭМИ, а число нелинейных смесителей 4 с фильтрами 5 на выходах может быть любьм в пределах от одного до

числа, равного числу формирователей 3 задающих частот.

Способ формирования шкалы частот тонов многоголосного ЭМИ по методу биений заключается в следующем.

Из сигнала fg опорной частоты, вырабатываемого генератором 1, числен

0

5

ное значение которой выражается единицей в старшем разряде и нулями в остальных, предварительно в формирователе 2 формируют сигналы сетки частот так, чтобы их численные значения соотносились с частотой опорного сигнала fо генератора 1 как совокупность кратных и дольных велич:ин. Затем для каждого тона диапазона ЭМИ формируют формирователем 3 из сигналов сетки частот сигналы задающей частоты путем последовательного формирования чис ленных значений каждого разряда чис5 ленного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты, начиная с младшего разряда, для чего выбирают соответствующие сигналы сетки частот, с которыми выполняют операции нелинейного смешения, выделения из продукта смешения сигналов верхних боковых частот и кратного понижения частот выделенных и/или выбранных сигналов. Порядок выполнения операций формирования сигнала задающей частоты зависит от сочетания значащих и незначащих (нулей) разрядов в численном значении частоты формируемого сигнала. Численное значение задающей частоты

0 может быть как меньше, так и больше численного значения опорной частоты fp на конкретное значение частоты

5

5

подлежащего формированию тона ЭМИ, но при выборе для формирования одного из двух возможных численных значений задающей частоты следует выбрать такое, которое содержит наименьшее количество разрядов, выраженных нулем (незначащих разрядов). Q Такой выбор при формировании задающей частоты или облегчает выделение сигналов верхних боковых частот,снижая требования к избирательности фильтров, или упрощает формирование и формирователь задающей частоты.

После этого каждый из сигналов задающей частоты нелинейно смешивают в смесителе 4 с сигналом f опорной частоть генератора 1 и из продукта смешения фильтром 5 выделяют сигналы нижних боковых частот (разности частот), которые и являются сигналами частот тонов ЭМИ.

Формирователь сетки частот (фиг.2) содержит умножители 6,1-6.8 частоты с коэффициентами умножения 2-9, делители 7.1-7.8 частоты и делитель 8 частоты с коэффициентами деления,рав ными десяти. Входы умножителей 6.10

5

6.8 и делителя 8 соединены между собой и с входом формирователя сетки частот. Вход каждого делителя 7.1- 7.8 соединен с выходом соответствующего умножителя 6.1-6.8. Кроме того, вход формирователя сетки частот, выход каждого из умножителей 6.1-6.8 и вь1ход каждого из делителей 7.1-7.8 и 8 соединены с соответствующим выходом формирователя сетки частот. Йа вход формирователя сетки частот подан сигнал fj, опорной частоты, с вьр- ходов получают сигналы сетки кратных 1 fo-9fo и дольных 0,1fp - 0,9fo частот. Максимальное количество умножителей частоты в формирователе сетки частот не превьшает восьми, а делителей - не превьшает девяти. Некоторые из перечисленных сигналов сетки частот могут не потребоваться для формирования задающих частот, в этом случае формирователь сетки частот содержит меньше указанного максимального количества делителей частоты или умножителей и делителей частоты.

Сигналы сетки частот формируют следующим образом.

Опорную частоту f умножают в 2-9 раз умножителями 6, получают сигналы кратных частот 2fo-9fo. Понижают в 10 раз частоты сигналов 2fo-9fo делителями 7, получают сигналы дольных частот 0,2fo-0,9fo. Кроме того, понижают в 10 раз делителем 8 частоту опорного сигнала fg, получают сигнал дольной частоты 0,1f,. Сетку частот образуют из сигналов повышенных умножителями частот, коэффициенты кратности которых равны коэффициентам умножения, из сигналов пониженных делителями частот, значащие цифры коэффициентов дольности которых соответ ствуют коэффициентам умножения дели- мь1Х частот, и из сигнала опорной частоты, коэффициент кратности которой равен единице. Некоторые из перечисленных сигналов могут отсутствовать в сетке частот, если они не требуются для формирования задающих частот.

Сетка частот может быть образована и сигналами с иными коэффициентами кратности и дольности частот в сравнении с перечисленньми, в том числе и полученными посредством других приемов обработки сигнала опорной частоты.

Формирование сигналов задающих частот зависит от значимости разрядов численных значений частот форми- с руемых задающих сигналов или от расположения незначащих (т.е. выраженных нулем) разрядов в численном значении частоты задающего сигнала, начинают формирование с младщих разря0 дов, последовательно формируя каждый более старший разряд. Прекращают формирование сигнала задающей частоты после сформирования старшего разряда численного значения задающей частоты.

5 Младййе разряды численного значения частоты задающего сигнала формируют одним из следующих приемов.

При формировании группы младших разрядов младший и старший кз которых

0 выражены значащими цифрами, а остальные (промежуточные) - нулем, частоту первого выбранного из сетки частот сигнала, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает

5 численно с цифрой младшего из группы формируемых разрядов, понижают в 10 раз, где , 1,2,...- количество разрядов в группе формируемых, выраженных нулем. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой старшего из группы формируемых разрядов. Иэ продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты.

В частном случае, когда п О, т.е. когда группа младших разрядов содержит всего два разряда, оба из.которых выражены значащей Щ1фрой, первый выбранный из сетки частот сигнал, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает численно с цифрой младшего из двух формируемых :раэрядов, нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой старшего из двух формируемых разря- , дов. Из продукта смешения выделяют

0 сигнал верхней боковой частоты.

/

При формировании первых двух (младших) разрядов, старший из которых выражен нулем, а младший - зна- 5 чащей цифрой, первый выбранный из сетки частот сигнал, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает численно с цифрой млад0

5

0

5

шего из двух формируемых разрядов,нелинейно смешивают с вторым выбранньЕм из сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты. Из продукта смешения выделяпот сигнал верхней боковой частоты. Частоту выделенного сигнала понижают в 10 раз. Сигнал пониженной частоты нелинейно

13906356

При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формирования разря да, выраженного нулем, полученный в результате формирования предыдущего разряда сигнал нелинейно смешивают с очередным выбранным из сетки частот

сигналом, цифра коэффициента кратнос

Похожие патенты SU1390635A1

название год авторы номер документа
Способ формирования шкалы частот тонов электромузыкального инструмента и генератор для его осуществления 1986
  • Тузов Евгений Викторович
SU1387041A1
Способ формирования шкалы частот электромузыкального инструмента и устройство для его осуществления 1984
  • Тузов Евгений Викторович
SU1239747A1
Цифровой генератор функций 1980
  • Филатов Евгений Иванович
SU980083A1
Устройство для вычисления показательной функции 1981
  • Лискин Владимир Михайлович
  • Голубицкий Валерий Эдуардович
  • Дмитриев Владимир Иванович
  • Алешин Владимир Семенович
SU981997A1
Цифровой экспоненциальный генератор 1976
  • Андронова Татьяна Васильевна
  • Боровик Геннадий Федорович
  • Рыжов Николай Васильевич
SU627480A1
Цифровой фазометр 1983
  • Алексеев Сергей Васильевич
  • Луховской Сергей Николаевич
  • Потапов Виктор Иванович
  • Терешкин Николай Леонидович
  • Юдин Дмитрий Дмитриевич
SU1188669A2
Устройство для умножения десятичных чисел 1981
  • Кожемяко Владимир Прокофьевич
  • Мартынюк Татьяна Борисовна
  • Короновский Алим Иванович
  • Тимченко Леонид Иванович
SU1016780A1
Генератор сигналов произвольной формы 2023
  • Холопов Сергей Иванович
RU2808222C1
СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 2010
  • Чекушкин Всеволод Викторович
  • Пантелеев Илья Владимирович
  • Богатов Александр Дмитриевич
RU2476896C2
Формирователь сигналов с амплитудной и угловой модуляцией 1989
  • Аввакумов Ярослав Олегович
SU1672551A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 390 635 A1

Реферат патента 1988 года Способ формирования шкалы частот тонов электромузыкального инструмента и генератор для его осуществления

Изобретение относится к электромузыкальным инструментам и может быть использов&но для получения шкалы часг тот .-тонов стабильного музыкального строя, удовлетворяющего любой кривой настройки. Цель изобретения - исключение искажения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот- - достигается путем сокращения числа сигналов сетки частот и чения минимального шага сетки. Согласно предложенному способу, сетка частот образована меньшим количеством сигналов, расстояние между которыми по частоте увеличено по .сравнению с известным способом. Б результате частоты интерференционных сигналов располагаются за пределами диапазона формируемых частот и могут быть отделены специальными фильтрами. Кроме того, частоты интерференционных сигналов пропорциональны заданной частоте и могут быть выведены за пределы звукового диапазона частот, что невозможно вьтолнить в известном способе, где частоты паразитных интерференционных сигналов не зависят от значения опорной частоты. Генератор шкалы частот, используемый в устройстве, реализующем способ, позволяет реализовать гармонический метод тем- берообразования так же простЬ,как он реализуется в электромузыкальных инструментах типа Тер еновокс. 2 с.п. и 13 3.п. ф-лы, 6 ил. с (Л со со о С5 со СП

Формула изобретения SU 1 390 635 A1

смешивают с третьим выбранным из сет- д ти частоты которого по значению на

ки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты второго из упомянутых выбранных сигналов, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты,

Вьщеленную в результате формирования первых (младших) разрядов верх-20 щего разряда. Сигнал пониженной часнюю боковую частоту используют при формировании следующего очередного разряда численного значения частоты задающего сигнала. Каждый из очередных разрядов формируют одним из следующих приемов.

При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигнала, пол ученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пони;кенной частоты нелинейно смешивают с очередным выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда. Из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.

При формировании каждого из очередных разрядов, вьфаженного нулем,, понижают .в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предьщущего разряда.

При формировании каждого из очередных разрядов, выражейного значащей цифрой, после 4 ормирования разряда, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигна25

30

35

40

45

тоты нелинейно смешивают с выбран ным из сетки частот сигналом с люб кратностью частоты. Из продукта см шения вьщеляют сигнал верхней бок вой частоты. Частоту вьщеленного с нала понижают в десять раз. Сигнал пониженной частоты нелинейно смеши ют с выбранным из сетки частот сиг лом, значащая цифра коэффициента до ности частоты которого является до полнением до десяти к цифре коэффи ента кратности частоты предыдущег упомянутого выбранного сигнала. Из последнего продукта смешения выдел ют сигнал верхней боковой частоты.

При формировании каждого из оче редных разрядов, выраженного нулем после формирования разряда, выраже ного нулем, понижают в десять раз частоту .сигнала, полученного в результате формирования предыдущего р ряда. Сигнал пониженной частоты не нейно смешивают с выбранным из сет частот сигналом, коэффициент дольн ти частоты которого равен 0,9. И продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.

При формировании каждого из оче редных разрядов, выраженного знача щей цифрой, после формирования раз

ла, полученного в результате формиро- ® ряда, вьфаженного нулем,понижают в

вания предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с очередным выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда. Из Продукта смешения выделятот сигнал верхней боковой частоты.

единицу меньше цифры формируемого разряда. Из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты. При формировании казкдого из очередных разрядов, выраженного нулем, после формирования разряда, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыду5

0

5

0

5

тоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом с любой кратностью частоты. Из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты. Частоту вьщеленного сигнала понижают в десять раз. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущего упомянутого выбранного сигнала. Из последнего продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.

При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного нулем, после формирования разряда, выраженного нулем, понижают в десять раз частоту .сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент дольности частоты которого равен 0,9. Из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.

При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формирования раз® ряда, вьфаженного нулем,понижают в

десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого на единицу меньше значения цифры формируемого разряда. Из про

дукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты. При этом следующий разряд формируют в зависимости о значимости его цифры; если формируемый разряд выражен значащей цифрой, то упомянутый, выделенный при формировании предыдущего разряда сигнал верхней боковой частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности

частоты которого совпадает численно

с цифрой формируемого разряда, и из продукта смешения выделяет сигнал

; верхней боковой частоты, который используют при формировании последующего разряда; а если формируемый разряд выражен нулем, то тот же вьще ленный при формировании предыдущего разряда, сигнал верхней боковой частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты, из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, частоту ко- торого понижают в десять раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущего из выбранных сигналов, и из последнего продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании последующего разряда.

Если в качестве сигнала сетки частот с любой кратностью частоты выб

рать сигнал с коэффициентом кратности частоты, равным единице, то допо няющий до десяти сигнал будет иметь коэффициент дольности частоты, равный 0,9. Тако й выбор сигнала позволет сократить разнообразие сигналов сетки частот, используемых при фор- мировании сигнала конкретной задающей частоты и уменьшить количество внешних соединений по входу формирователя задающей частоты.

Формирование частот производят следующим образом.

Электрические колебания опорной частоты fp 100.000,00 Гц вырабатывают генератором опорной частоты, стабилизированным кварцевым резонатором. Из колебаний опорной частоты для каждого формируемого тона получают сигнал задающей частоты.

ют13906358

численное значение которой вьппе или ниже численного значения опорной чатоты на конкретную величину численного значения частоты формируемого тона. Для этого из сигнала опорной частоты ffl предварительно формируют сигналы сетки частот следующим образом.

to

15

с20

30

35

40

45

50

55

Частоту сигнала to умножают в 2-9 раз, в результате чего получают следующие сигналы кратных частот, Гц:

2fo 200.000,00;

3f,

fc 5fc

6fc

7f,

8f,

9fr

300.000,00; 400.000,00; LO 500.000,00; 6fo 600.000,00} ., 700.000,00; 8fo 800.000,00;

-0 900.000,00. Сигнал опорной частоты также включают в состав сигналов сетки частот, коэффициент кратности частоты этого сигнала равен единице, Гц:

1fo 100.000,00.

Частоту каждого из полученных сигналов If о - 9f(, кратных частот понижают и десять раз, получая сигналы дольных частот сетки, Гц:

0,1fo 10.000,00;

0,2fo 20.000,00;

0,3fo 30.000,00;

0,4fo 40.000,00;

0, 50.000,00;

0,6fo 60.000,00;

0,7fo 70.000,00;

0,8fp 80.000,00;

0,9fo 90.000,00. Сигналы кратных частот 1fg- 9fg и дольных частот 0,1f(,- 0,9( образуют вместе совокупность сигналов сетки частот 0,1fg - 9fo.

Из сигналов сетки частот формируют задающие частоты. С целью упрощения описания операций формирования задающих частот условно выделим три варианта их формирования.

При формировании тона ДО четвертой октавы, имеющего значение

Гдо 2.093,004 Гц,

для получения задающей частоты этого тона

др 102.093,004 Гц

по первому варианту формирования формируют группу из четырех младших разрядов численного значения частоты сигнала , младший и старший из которых (четверка и тройка соответст венно) выражены значагцимн цифрами, а остальные (промежуточные) выражены нулями (незначащими цифрами)„ Для этого из сетки частот выбирают сигнал 0,4f, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого рав- на цифре младшего численного

значения частоты сигнала f

А04Частоту выбранного сигнала 0,4, понижают в 10 раз, где п - количество промежуточных, выраженных нулем разрядов женный значащей цифрой, выбрав из в группе младших, форз шруемых разрядов численного значения частоты формируемого сигнала частоты. В нашем примере количество промежуточных разрядов равно двум, т.е. 20 П 2, поэтому частоту сигнала 0,4f|

--; -л - о

Понижают в 10 раз. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с Вторым выбранным из сетки частрт сигналом 3f J, цифра коэф)идиента кратнос-25 ти частоты которого равна цифре старшего из группы формируемых разрядов, И из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты f,, Гц:

f 0,4f :102+3f „ 300.400,00. 30

Т ОО -l-lJ-l-TT i: f

Пятый разряд в численном значении частоты сигнала о,. является значащим (равен девяти), поэтому из сетки частот выбирают третий сигнал 9f(,5 коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой пятого разряда численного значения частоты сигнала Часто ту выделенного

сетки частот пятый сигнал If, циф коэффициента кратности частоты кот рого совпадает численно с цифрой д вятого разряда, Гц:

f f .930,04, f f;;10+1f; 102.093,004.

На этом формирование сигнала f прекращают, так как последний вьще

f верхней боковой

сигнала f, понижают в 10 раз. Сигнагш пониженной частоты и 9f нелинейно смешивают и из продукта смешения выделяют сигнал fj верхней боковой частоты, Гц:

f ,0,1 f -i 9f ,00.

Шестой разряд численного значения частоты сигнала выражен нулем, поэтому для формировахшл шестого раз ряда частоту сигнала fJ понижают в 10 раз, в результате получают сигнал f J, Гц:

.004,00.

Для формирования кедьмого разряда.

40

45

50

ленный сигнал

частоты -является сигналом задающей

частоты тона ДО четвертой октавы:

( А04

В общем случае для формирования задающей частоты с численным значе нием вида f 10А.ОБВ,ООГ по перво му варианту предварительно формир ют группу младших разрядов численн го значения частоты сигнала f, ста ший и младщий из которых выражены значащими цифрами В и Г соответств но, а промежуточные (остальные) ра ряды выражены нулями. Для этого из сетки частот выбирают сигналы 0,Г€ и , значащая цифра коэффициен дольности частоты и цифра коэффици ента кратности частоты которых сов дазрт по значению с цифрами значащи разрядов (младшего и старшего из гр пы) Г и В соответственно. Частоту сигнала 0, понижают в Ю раз, где п - количество промежуточньк ( раженных нулем) разрядов в группе формируемых (в нашем примере п 2 Сигнал пониженной частоты нелинейн смешивают с сигналом Bf о и из прод

та смешения выделяют сигнал ней боковой частоты:

f

вер

который выражен значащей цифрой 2, 55 f1 о ГОО 00.

nt-iKtjT atn r tre TnoTTrt,ifi r vtr-алп 9f прттгм6выбирают четвертый сигнал 2f сетки частот, цифра коэфс)ициента кратности частот кстторого равня:ется цифре седьОчередной разряд Б выражен знач щей цифрой. Для его формирования и

мого разряда чнслеииого значения частоты сигнала 40+, Частоту сигнала fj понижают в 0 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом 2f и из продукта смешения вьщеляют сигнал f J верхней боковой частоты, Гц:

f4 fз 10+2fp 209.30U,40.

По аналогии с описанным формируют восьмой разряд, выраженный нулем, и девятый (старший) разряд численного

значения частоты сигнала f

404 выраженный значащей цифрой, выбрав из 0

5

0

сетки частот пятый сигнал If, цифра коэффициента кратности частоты которого совпадает численно с цифрой девятого разряда, Гц:

f f .930,04, f f;;10+1f; 102.093,004.

На этом формирование сигнала прекращают, так как последний вьщеf верхней боковой

0

5

0

ленный сигнал

частоты -является сигналом задающей

частоты тона ДО четвертой октавы:

( А04

В общем случае для формирования задающей частоты с численным значением вида f 10А.ОБВ,ООГ по первому варианту предварительно формируют группу младших разрядов численно - го значения частоты сигнала f, старший и младщий из которых выражены значащими цифрами В и Г соответственно, а промежуточные (остальные) разряды выражены нулями. Для этого из сетки частот выбирают сигналы 0,Г€ и , значащая цифра коэффициента дольности частоты и цифра коэффициента кратности частоты которых совпа- дазрт по значению с цифрами значащих разрядов (младшего и старшего из группы) Г и В соответственно. Частоту сигнала 0, понижают в Ю раз, где п - количество промежуточньк (выраженных нулем) разрядов в группе формируемых (в нашем примере п 2). Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом Bf о и из продукта смешения выделяют сигнал ней боковой частоты:

f

верхОчередной разряд Б выражен значащей цифрой. Для его формирования из

сетки частот выбирают сигнал Bf с коэффициентом кратности частоты Б, равным цифре Б формируемого разряда, понилсают в 10 раз частоту сигнала f ,, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом Bf и из продукта смешения выделяют сигнал f J верхней боковой частоты:

J;10+Б БВО,ОГО,00.

Следующий разряд выражен нулем, поэтому для его формирования понижают п 10 раз частоту сигнала

,OOr,00.

Аналогично формируют и остальные разряды численного значения задающей частоты f, выбрав из сетки часто сигналы Af J и

з:1и+А о АОБ.ВОО,ГО f5 fJ:10 OAO.BBO,Orj f(f5 :10+1fo 10A.OBB,OOri .OBB,OOr.

Сигнал f, является .задающей частотой тона .ОБВ,ООГ.

Структурная схема формирователя задающей частоты с численным значением вида f lOA.OBBjOOr, реализующая первый условный вариант способа, приведена на фиг.З, Формирователь задающей частоты состоит из делителей 9 частоты с коэффициентами деления,рав- ными десяти, и нелинейных смесителей 10 сигналов с избирательными фильтрами йа выходах. Порядок включения их в последовательную цепь определяется описанным алгоритмом формирования сиг нала задающей частоты. Вход первого делителя 9 частоты, с которого начинается последовательная цепочка функциональных узлов 9 и 10,.и вторые вхо- дь1 всех смесителей 10 являются входами формирователя; на них поданы сигналы сетки частот. Выход избирательного фильтра последнего смесителя 10, которым завершается последовательная цепочка функциональных узлов формиро- вателя, является выходом формирова- . теля задающей частоты.

Задающую частоту тона ДО четвертой октавы .093,004 Гц по второму варианту формируют следую- щим образом.

Предварительно формируют два младших разряда численного значения час5

5

п

5 5 0

тоты сигнала , старший из которых выражен нулем, а младший - четверкой (значащей цифрой). Для этого из сетки частот выбирают сигналы 0,4f, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого равна цифре младшего из двух формируемых разрядов и mfo с любым коэффициентом кратности частоты. Сигналы 0,4f, и нелинейно смешивают и из продукта смешения вьщеляют сигнал f , верхней боковой частоты, Гц:

f , 4f J-Hnf т40.000,00.

Понижают в 10 раз частоту сигнала f. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбрс- нным из сетки частот сигналом (1-0,m)f, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты сигнала nif, и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты, Гц:

(1-0,m).000,00 + + (10-m)- 10.000,(J4.000,00.

Зат.ем формируют очередные ды сигнала 404

Третий разряд выражен нулем и формируется после формирования разряда, также выраженного нулем, поэтому для его формирования из сетки частот выбирают сигнал 0,9f, который нелинейно смешивают с предварительно пониженным по частоте в 10 раз сигналом л и из продукта смешения выдеЛ

ляют сигнал j верхней боковой частоты, Гц:

з г 10+0,.400,00.

Четвертый разряд выражен значащей цифрой . (тройкой) и формируется пос- ле разряда, выраженного нулем, поэтому из сетки частот выбирают сигнал , цифра коэффициента кратности частоты которого на единицу меньше значения цифры формируемого разряда. Нелинейно смешивают сигналы j и 2 и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты,Гц:

f j+2 o 300AOO, 00.

Пятый разряд выражен значащей цифрой (девяткой) и формируется после разряда, выраженного значащей цифрой, поэтому для его формирования из сетки частот выбирают сигнал , понижают

в 10 раз чр-стоту сигнала f J, сигнал пониженной частоты 11елинейно смешивапродукта сме- f I верхней боют с сигналом 9fo и из шения вьоделяют сигнш: ковой частоты, Гц:

f5 f4:10+9ft 930.040,00.

Шестой разряд выражен нулем и формируется послеоразряда, выраженного значащей цифрой,, поэтому для его формирования понижают в 10 раз частоту сигнала f j ,, из сетки частот выбирают сигнал mf с любым коэффициентом кратности частоты, нелинейно смешивают сигнал пон г1женной частот. с сигналом mf и из продукта смешения вьщеляют сигнал f верхней боковой частоты, Гц:

. 7

ft fi:10+mf; т93.004,00,

затем из сетки частот выбирают сигнал (1-0,m)f, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к циф ре коэффициента кратности частоты сигнала mf, частоту сигнала f понижают в 10 раз, сигнал пониженной

смешивают с сигначастоты нелинейно

;8

лом (1-0,m)fo и

выделяют «частоты.

сигнал Гц:

из

с«

г :родукта смешения верхней боковой

fT fc:10+(1-0,m).300,40 + + (10-m) -10,000,.300,40,

Седьмой разряд выражен значащей цифрой (двойкой) и с1юрмируетСя после разряда, выраженного нулем, поэтому для его формирования из сетки частот выбирают сигнал If ,, цифра коэффициента кратности частоты которого Нс1 единицу меньше цифры формируемого

смешивают сигнал

. , л из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты, Гц;:

.300,40.

Восьмой разряд вырагкен нулем и формируется после разрзвда,.выраженного значащей цифрой, поэтому для его формирования понижают в 10 раз частоту сигнала ft, из сетки частот

разряда, нелинейно If, с сигналом f-, и из

выбирают сигнал mfJ с любым коэффициентом m кратности частоты, нелинейно смешивают сигнал пониженной

г в

частоты с сигналом mf о и из продукта смешения выделяют сигнал f | верхней боковой частоты,, Гц:

fg f :10+mf m20.930,04, после чего из сетки частот выбирают сигнал (1-0,m)f, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты

0

5

0

5

0

5

5

0

5

сигнала mf, частоту сигнала f понижают в 10 раз, сигнал пониженной час- смешивают с сигналом смешения выраз,

тоты нелинейно (1-0,m)fy и из

продукта

л

деляют сигнал f ,„ верхней боковой частоты, Гц:

f ,, f э: 10+(1-0,m).093,004+ +(10-m) 10.000,.093,004.

Нет необходимости формировать девятый, старший разряд численного значения частоты сигнала fдо4 так как он сформировался как побочный продукт при формировании восьмого разряда, поэтому выделенный сигнал f,,, является сигналом задающей частоты то-. на ДО четвертой октавы, Гц:

.093,004.

Аналогично покажем процессы формирования в общем виде задающей частоты с численным значением вида f 10A OBBjOOr по второму варианту:

f Ьо . Г f i-mf пГО. 000,00;

f f : 10+(l-0,m)f .ООО,00;

f :10+0,9f .rOO,.00;

(B-1).rOO,00;

f| f4:10+Bf BBO.OrO,00;

1 J -i 4 i I . Д -UOU .J1 и ,UU,

:10+mfI mEB.06 r.OO;

f7 fI:10+(1-0,m).BOO,rO;

(A-1),BOO,rO;

f I f 1:10+mf .БВО,ОГ;

f 1:10+ (1 -0 ,m)f . ОБВ,ООГ;

f,.OBB,OOr.

Структурная схема формирователя задающей частоты с численным значением вида 10А.ОБВ,ООГ, реализующая второй условный вариант способа, приведена на фиг. 4, согласно которой формирователь задающей частоты состоит из делителей 9 частоты с коэффициентами деления, равными десяти,и нелинейных смесителей 10 сигналов с избирательными фильтрами на выходах. Порядок включения их в последовательную цепь определяется описанным алгоритмом формирования сигнала задающей частотьь Оба входа первого смесителя 10, с которого начинается последовательная цепочка -функциональных узлов 9 и 10, и вторые входы остальных сме151390635

сителей 10 являются входами формирователя; на них поданы сигналы сетки частот. Выход избирательного фильтра

последнего смесителя 10, которым за- - выбирают сигналы 0,Г, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого равна цифре Г, и mf с любым

тоты сигнала f, старший из которых выражен нулем, а младший - значащей цифрой Г. Для этого из сетки частот

вершается последовательная цепь функциональных узлов формирователя, является выходом формирователя задающей частоты.

Если при формировании задающей частоты ffyo по второму варианту принять коэффициент кратности частоты m 1 для выбираемого сигнала сетки частот с любым коэффициентом кратности частоты, то сигнал дольной частоты (1-0,m)fg будет иметь коэффициент дольности частоты, равный 0,9, а формирование задающей частоты будет характеризоваться следующими выражениями, Гц:

,4fl+1fo 140.000,00;

j: -f 1 i I п пТЗ Гг -Г ,

10

коэффициентом кратности частоты. Сигналы 0,rf, и mfо нелинейно смешивают и из продукта смешения вьщеляюг

f

сигнал

верхней боковой частоты; f 0,rfJ+mf mn).000,00.

fЬ-fla

Г.-Г,

,ia,,«a

r r-r 4

,- ioj-ici

fW-r a

IT-It

гя Та -t

f -f

r.« -19 га

10+0,9fo 104..000,00;

10+0,.400,00; .400,00;

10+9fo 930.040,00;

10+lf; 193.004,00;

10+0,9f o 109.300,40; fr f 209.300,40; i« w o+1fo° 120.930,04;

10+0,9fy 102.093,004; f 404 102.093,004. Структурная схема формирователя задающей частоты тона ДО четвертой октавы, реализующая второй условный (частный) вариант способа при выборе кратности частоты, равной единице, вместо любой кратности частоты сигнала сетки частот, приведена на фиг.5, сравнение которой со схемой на фиг.4 показывает, что состав функциональных узлов 9 и 10 в обеих структурных схемах одинаков. Однако, в схеме на фиг. 5 за счет увеличения внутренних связей входных цепей формирователя сократилось количество его связей с формирователем сетки частот от 11 до 5, что при конструировании ЭЮ1 имеет важное значение в части уменьшения паразитных высокочастотных наводок между формирователями задающих частот через их входные цепи.

Понижают в 10 раз частоту сигна- J5 ла f, . Сигнал пониженной частоты не- линейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом (1-0,m)f , значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (1-0,т) является допол- 20 нением до десяти к цифре п кратности частоты сигнала . , и из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты:

25

30

35

40

45

50

,:10+(1-0,m).00p,00.

Затем формируют очередные разряды сигнала f.

Третий разряд выражен нулем и формируется после формирования разряда, также выраженного нулем, поэтог;1у для формирования третьего разряда из сетки частот выбирают сигнал 0,9fJ, торьш нелинейно смешивают с предварительно пониженным по частоте в 10 раз сигналом f и из продукта смешения выделяют сигнал f 3 верхней боковой частоты:

f f :10+0,.rOO,00.

Четвертый разряд выражен значащей цифрой В и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому для формирования четвертого разряда из сетки частот выбирают сигнал (О,В - -0,1)f , значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (0,В-0,1) на единицу меньше цифры В. Понижают в 10 раз частоту сигнала fj. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (0,В-0,1)д и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты:

Задающую частоту вида f lOA.ODBjOOr в общем виде по третьему варианту формируют следующим об- разом.

Предварительно формируют два младших разряда численного значения час-

тоты сигнала f, старший из которых выражен нулем, а младший - значащей цифрой Г. Для этого из сетки частот

коэффициентом кратности частоты. Сигналы 0,rf, и mfо нелинейно смешивают и из продукта смешения вьщеляюг

f

сигнал

верхней боковой частоты; f 0,rfJ+mf mn).000,00.

Понижают в 10 раз частоту сигна- ла f, . Сигнал пониженной частоты не- линейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом (1-0,m)f , значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (1-0,т) является допол- нением до десяти к цифре п кратности частоты сигнала . , и из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты:

5

0

5

0

5

0

,:10+(1-0,m).00p,00.

Затем формируют очередные разряды сигнала f.

Третий разряд выражен нулем и формируется после формирования разряда, также выраженного нулем, поэтог;1у для формирования третьего разряда из сетки частот выбирают сигнал 0,9fJ, торьш нелинейно смешивают с предварительно пониженным по частоте в 10 раз сигналом f и из продукта смешения выделяют сигнал f 3 верхней боковой частоты:

f f :10+0,.rOO,00.

Четвертый разряд выражен значащей цифрой В и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому для формирования четвертого разряда из сетки частот выбирают сигнал (О,В - -0,1)f , значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (0,В-0,1) на единицу меньше цифры В. Понижают в 10 раз частоту сигнала fj. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (0,В-0,1)д и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты:

f ft:10+(0,B-0,1).OrO,00.

Пятый разряд выражен значащей цифрой Б и формируется после разряда, выраженного значащей цифрой, поэтому для формирования пятого разряда из сетки частот выбирают сигнал Bf с

цифрой коэффициента кратности часто- тЪ1, равной значению Б цифры формируемого разряда, нелинейно смешивают сигналы fj и Bfо и из продукта нелинейного смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты:

f)f4+BfJ BBO,OrO,00.

Шестой разряд выражен нулем и формируется после разряда, выраженного значащей цифрой, поэтому для его формирования понижают в 10 раз частоту сигнала f, из сетки частот выбирают сигнал mf с хообым коэффициентом кратности частоты, нелинейно смешивают сигнал пониженной Частоты с сигналом nif, и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты:

f f J: 10+mf , 00, затем из сетки частот выбирают сигнал

Формирование задающей частоты по третьему варианту отличается от формирования по второму варианту в части формирования разряда, выраженного

(1-0,m)f, значащая цифре коэффициен-25 значащей цифрой (и следующего за ним

та дольности частоты которого (1 О,т) является дополнением до десяти

к цифре m коэффициента кратности часразряда) , после формирования разряда, выраженного нулем, а именно (в нашем примере) в получении сигналов

mf

О 9

частоту сигнала

30

1

fi

тоты сигнала

понижают в 10 раз, сигнал пони- енной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,m)f| и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты:

f (1-0,m).BOO,rO. 35 f

t. ij

Седьмой разряд выр,ажен значащей цифрой А и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому для формирования седьмого разряда из сет- . ки частот выбирают сигнал (О,А - - 0,1)foy значащая цифра коэффициента (0,А-0,1) дольности частоты которого на единицу меньше цифры А. Понижают в 10 раз частоту сигнала f,.Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (0,A-0,1)f9 и из продукта смешения выделяют сигнал fj верхней боковой частоты:

вер

fl

45

зад ем тре вед ще ци (ф ный ск тр вкл по из ры па

,:10+(0,A-0,1).EBO,Or. 50

Восьмой разряд выражен нулем и формируется после разряда, выраженного значащей цифрой, поэтому для формирования восьмого разряда из сетки частот выбирают сигнал mf о с любой цифрой коэффициента кратности частоты, который нелинейно смешивают с сигналом f, и из продукта смешения

выделяют сигнал f| верхней боковой частоты:

.BBO,Or,

после этого понижают в 10 раз частоту сигнала f,, из сетки частот выбирают сигнал (1-0,m)f, значащая цифра коэффициента (1-0,т) дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре m коэффициента кратности частоты сигнала mf, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-U,m)f7 и из продукта смешения выделяют сигнал „ верхней боковой частоты, который является сигналом f сформированной задающей частоты:

: 1U+(1-0,m)f 10А.ОВВ,ООГ.

значащей цифрой (и следующего за ним

разряда) , после формирования разряда, выраженного нулем, а именно (в нашем примере) в получении сигналов

0

1

fi 5 f

ij

верхних боковых частот:

;S

fl - частота сигнала ij дополнительно понижается в 10 раз, а пятый сигнал сетки (0,B-0,1)f выбран дольной частоты; частота сигнала f4 не понижается в 10 раз;

частота сигнала , дополнительно понижается в 10 раз, а девятый сигнал сетки (0,A-0,1)f выбран дольной частоты-, частота сигнала f не понижает

ся в 10 раз.

Структурная схема формирователя задающей частоты с численным значением вида f 1 ОА.ОВВ ,ООГ, реализующая третий условный вариант способа, приведена на фиг.6,. Формирователь задающей частоты по составу узлов (функциональны) одинаков с формирователем (фиг. 4)., реализующим второй условный вариант способа, но в связи с несколько иным алгоритмом способа по третьему варианту изменился порядок включения функциональных узлов в их последовательной цепи. Кроме того, изменены численные значения некоторых из частот сигналов сетки, поступающих на вход ({юрмирователя.

Для более полного описания приемов (операций) формирования задающих частот рассмотрим примеры формирования задающей частоты с численным значением вида f 100.0АБ,ВГ, соответствующего, например, задающей час тоте тона ДО субконтроктавы 40с. 100.016,35 Гц, которая выше опорно частоты fo 100.000,00 Гц на значений частоты тона ДО субконтроктавы Рдос.. 16,35 Гц.

По первому варианту предварительно формируют группу младших разрядов численного значения частоты сигнала f. В нашем случае между двумя младшими разрядами, выраженными значащими цифрами В и Г, нет промежуточных разрядов, выраженных нулем, т.е. , поэтому для формирования двух первых (младших) значащих разрядов из сетки частот выбирают сигналы 0,rf и Bf, значащая цифра коэффициента дольности частоты и цифра коэффициента кратности частоты которых совпадают по значению с цифрами ГиБ формируемых разрядов соответственно. ранные сигналы нелинейно смешивают между собой и из продукта смешения выделяют сигнал i верхней боковой частоты:

,rf .OOO,00.

Очередной (третий) разряд Б выражен значащей цифрой, поэтому для формирования третьего разряда из сетки частот выбирают сигнал Б с коэффициентом Б кратности частоты, численно совпадающим с цифрой Б формируемого разряда, понижают в 10 раз частоту сигнала fJ, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом

Bfд и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты:

f,f , :10+Б БВГ.ООО,00.

Аналогично формируют и четвертый разряд А, выбрав из сетки частот сиг- нал

О

f : 10+Af J АБВ.ГОО, 00.

Пятый, шестой и седьмой разряды выражены нулем, поэтому для формиро- вания каждого из них понижают в 10 раз частоту сигнала, полученного при формировании предьщущего (относительно формируемого) разряда:

1:10-ОАБ.ВГО,00; fc fJ:10 ООА.БВГ,00; il f j:10 000.АБВ,ГО.

0

r 0 5

0

5

Восьмой, последний, разряд выражен значащей цифрой 1, поэтому для формирования восьмого разряда из сетки частот выбирают сигнал If,цифра коэффициента кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда, частоту сигнала f понижают в 10 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом 1f и из продукта смешения выделяют сигнал f, верхней боковой частоты, который является сформированным сигналом f задакнцей частоты:

f: f fi:10+1fo 100.0AB,Br.

Задающую частоту вида 100.0АБ.ВГ по второму варианту формируют следующим образом.

Предварительно формируют группу младших разрядов численного значения частоты формируемого сигнала f, в которой нет .промежуточных разрядов, выраженных нулем (п 0), т.е. предварительно формируют два младших разряда, выраженных значащими цифрами В и Г. Для этого из сетки частот выбирают сигнал 0,, значащая цифра Г коэффициента дольности частоты, которого равна значению цифры Г младшего из двух формируемых разрядов, и Bf с цифрой В коэффициента кратности частоты, равной значению цифры В старшего из двух формируемых разрядов. Сигналы 0,rfo и Bfo нелинейно смешив акт и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты:

fVo,rf +Bfo Bro.ooo,oo.

Очередные разряды (третий и четвертый) выражены значащими цифрами Б и А соответственно и формируются после разрядов, выраженных значащими цифрами. Поэтому для формирования третьего и четвертого разрядов из сетки частот выбирают сигналы Bf и ; Af о соответственно, цифры Б и А коэффициентов кратности частот равны по значению цифрам формируемых разрядов Б и А, понижают в 10 раз частоты сигналов, полученных при формиро- вании соответствующих предыдущих разрядов, сигналы пониженных частот нелинейно смешивают с выбранными сигналами и из продукта смешения выделяют сигналы верхних боковых частот:

Е« :10+Б БВГ.ООО,00; :10+А АБВ.ГОО,00.

Пятый разряд выражен нулем и формируется после разряда,, выраженного значащей цифрой, поэтом:; для формирования пятого разряда из сетки частот выбирают сигнал mf;, с любым коэффициентом кратности частоты, частоту сигнала fj понижают в К) раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом и из продукта смешения вьщеляют сигнал f верхней боковой частоты:

s:10+mf niAB.BrO,,00,

затем выбирают из сетки частот сиг- нал (1-0,m)fo, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре m коэффициента кратности частот сигнала mf , понижают в 10 раз час- тоту сигнала f, сигнал пониженной частоты нелинейно смешшзают с сигналом (1-05т)д и из продукта смешения вьщеляют сигнал f g верхней боковой частоты:

f 5 f 4:10+(1-О ,т) f р 10А,БВГ, 00.

Шестой разряд выражен нулем и формируется после разряда, выраженного нулем. В этом случае для с1юрмирова- ния шестого разряда из сетки частот выбирают сигнал дольной частоты О, 9fp частоту сигнала fj поннгкают в 10 раз сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом 0, и из продукта смешения выделяют сигнал f , верхней боковой частоты:

fl fl:10+0,.ЛБВ,ГО.

Седьмой разряд, как и шестой, выражен нулем и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому седьмой разряд формируют приемами, аналогичными формированяю шестого разряда:

f,fblO+0,9f 100;OAB,Br.

1

Вьщеленный сигнал f верхней боковой частоты является сформированным сигналом f задак щей частоты:

100oOAB,Br.

В связи с тем, что в численном значении задающей частоты вида f 100.0АБ,.ВГ нет знача1дих разрядов, которые необходимо формировать после разряда, выраженного нулем (старший разряд, выраженный единицей, не учитываем, так как он получается как со,- 0

5 0 5

о

5

0

0

5

путствующий продукт при формировании предпоследнего разряда,выраженного нулем), то третий условный вариант не может быть реализован при формировании задающей частоты указанного вида.

Первый вариант формирования сигнала задающей частоты вида f 100.0АБ,ВГ предъявляет повышенные требования к избирательным свойствам фильтров, выделяющих некоторые из верхних боковых частот. Так, например, при получении сигнала продукт нелинейного смешения содержит основные сигналы следующих частот,Гц:

fs ,,35;

.000.,00i

f, 100.0AB,.016,35

,65«

Сигнал () легко подавляется избирательным фильтром. Выделяемый сигнал верхней боковой частоты отстоит от сигнала If на 16,35 Гц и от сигнала f нижней боковой частоты на 32,70 Гц. Так близко расположенные по частоте сигналы создают трудности в их разделении.

При формировании задающей частоты по второму и третьему вариантам нет затруднений в выделении частот избирательными фильтрами, так как составляющие продукт нелинейного смешения сигналы достаточно далеко разнесены между собой по частоте. Но второй и третий варианты сложнее, так как для формирования разряда, выраженного нулем, после формирования разряда, выраженного значащей цифрой (разряд А), требуется удвоенное количество операций (получение сигналов

7 1

ДЛЯ формирования разряда О после формирования разряда А). Упомянутые затруднения и усложнения тем меньше проявляют себя, чем меньше содержится разрядов в численном значении формируемой задающей частоты, выраженных нулем. Учитывая ту особенность метода биений, что задающая частота может быть как вьш1е, так и ниже частоты опорного сигнала на значение частоты конкретно формируемого тона ЭМИ, можно уменьшить количество разрядов, выраженных нулями, в численном значении формируемой задающей частоты, а в отдельных случаях и полностью исключить выраженные нулями разряды путем выбора для формироиа23

ния значения частоты задающего сигнала вьше или ниже часто хы опорного сигнала: выбирают то из упомянутых численных значений задающей частоты, в котором меньше содержится выраженных нулями разрядов. Так, в нашем примере для тона 16,35,Гц задающая частота . 100,016,35 Гц выше опорной, а задающая частота .99.983,65 Гц - низке опорной частоты. Частота fj(0c« не содержит выраженных нулем разрядов в ее численном значении, поэтому при формировании задающей частоты

АОсч

вмесСТ w

ТО исключаются повышенные требования к избирательным фильтрам (дл первого варианта) или формирование будет проще, с меньшим количеством операций (для второго и третьего вариантов), что видно из следующих численных примеров формирования задающей частоты досх 99.983,65 Гц. По первому варианту,Гц:

,5f,.000,00; :10+3f 365.000,00; fl fi:10+8fJ 836.500,00; f; fl:10+9fi 983.630.00; f; f1:10+9f 998.365,00; ft f;:10+9f; 999.836.50; .983.65; 99.983,65.

f;

f

AOcK

По второму варианту, Гц:

.5f;+6fi 650. ft ff:10+3f 365.000.00; fi f I : 10+8f. 836.500.00; :10+9f 983.650,00;

J pi

f f;: 10-b9fi 998.365,.00; 10H-9fJ 999,836,50; f1 f2:10 99,983,65;

99.983,65.

AO.CK

Сопоставление первого и второго- вариантов формирования сигнала f показывает

мирования сигнала гдоск повторяет операции первого варианта следовательно, не стало затруднений в выделении из продукта нелинейного

AOck

, что второй вариант фор- сигнала fдоск полностью

смешения верхних боковых частот. Кро-50 устройстве,где частоты паразитных инме того, формирование сигнала f до с (i f проще (меньше операций) формирования сигнала f( ° второму варианту (то же по третьему варианту).

Формирование задающих частот мо- 55 жет выполняться путем комбинирования операций всех трех условно вьщелен- ных вариантов формирования.

,

139063524

Сигнал опорной частоты f выбирается в диапазоне радиочастот и может иметь другое численное значение частоты, отличное от использованного в

0

5

0

5

0

5

0

5

примерах значения, что приведет к другим численным значениям частот сигналов сетки и сигналов задающих частот. Кроме того, сигналы сетки частот могут быть сформированы с иными, отличающимися от описанных коэффициентами кратности и дольности частот, или с помощью иных операций и приемов и последовательности их выполнения .

Согласно предлагаемому изобретению частоты тонов можно сформировать удовлетворяющими любой кривой настройки Э1-Ш, например кривой Рейлсбе- ка О.Л., и с любой целесообразной степенью точности. При этом чем больше формируется знаков после запятой численного значения частоты, тем большее количество операций потребуется для формирования задающих частот. Относительная нестабильность частот тонов .равна относительной нестабильности опорной частоты и одинакова по всему диапазрну ЭМИ. Музыкальный строй тонального генератора ЭМИ согласно предлагаемому изобретению не нарушается даже в том случае, когда опорная частота не стабилизирована кварцевым резонатором.

Согласно предлагаемому изобретению сетка частот образована меньшим количеством сигналов, расстояние между которыми по частоте увеличено по сравнению с известным. В результате частоты интерференционных сигналов лежат за пределами диапазона формируемых частот и могут быть отделены специальными фильтрами. Кроме того, частоты интерференционных сигналов в техническом решении по предлагаемому изобретению пропорциональны за- данной частоте, т.е. могут быть выведены за предехш звукового диапазона частот, что невозможно в известном

терференционных сигналов не зависят от значения опорной частоты.

Генератор шкалы частот тонов позволяет реализовать гармонический метод темброобразования так же просто, как он реализуется в ЭМИ типа Тер- менвокс.

Формула из

б р е т е н и я

1. Способ формирования шкалы частот тонов электромузыкального инстру- мента по методу биений, при котором каждый из сигналов задающей ча.сточъ нелинейно смешивают с сигналом опорной частоты, численное значение которой выражено единицей в старшем раз- ряде и нулями в остальных, н вьщеля- ют сигналы разностных частот, а для формирования сигналов задающих частот предварительно формируют из сигнала опорной частоты сигналы сетки частот, после чего каждый сигнал задающей частоты формируют из выбранных сигналов сетки частот путем последовательного формиров 1Н1-ш численных значений каждого разряда численного зна- 20 совпадает численно с цифрой старшего чения частоты формируемого сигнала, из группы формируемых разрядов, и из начиная с младшего разряда, для чего выполняют операции нелинейного смешения сигналов и выделения из продукта смешения сигналов боковых частот,о т- 25 разряда численного значения частоты

формируемого сигнала задающей частоты.

4. Способ по п.З, отличаюпродукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании очередного

целью исключения загрязнения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот путем сокращения числа сигналов сетки частот, при | ормировании сигналов г;адающих частот выполняют дополнительно введенные операции кратного поншкения частот, выделенных из продукта смешения сигналов боковых частот и/или выбранных из сетки частот сигналов, а сигналы сетки частот получают из опорной частоты формированием сигналов кратных и дольных частот.

30

35

щ и и с я тем, что при п О первый выбранный из сетки частот сигнал значащая цифра коэффициента дольности частоты, которого совпадает численно с цифрой младшего из группы формируемых разрядов, нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает чис ленно с цифрой старшего из группы формируемых разрядов, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют пр формировании очередного разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и и с, я тем, что для формирования кратных и дольньк частот сигналов сетки частоту опорного сигнала повьшают в целые числа раз, лежа.1цие в пределах 2-9, затем частоту го из сигналов повышенной частоты и частоту опорного сигнала понижают в десять раз, а сетку частот образуют из сигналов повышенных частот, коэффициенты кратности частот которых равны коэффициентам повышения частот, из сигналов пониженных частот, значащие цифры коэффициентов дольности частот которых равны цифрам коэффициентов кратности частот сигналов по- нижаемтлх частот, и из сигнала опорной частоты, коэффициент кратности частоты которого равен единице.3. Способ по п. 2, отличающий с я тем, что при формировании группы первых (младших) разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, младший и старший из которых выражены значащими цифрами, а остальные - нулем, частоту первого выбранного из сетки частот сигнала, значащая цифра коэффициента дольнос- ти частоты которого совпадает численно с цифрой младшего из группы формируемых разрядов, понижают в 10 раз, где , 1, 2,... - количество разрядов в группе формируемых, выраженных нулем, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого

совпадает численно с цифрой старшего из группы формируемых разрядов, и из разряда численного значения частоты

продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании очередного

щ и и с я тем, что при п О первый выбранный из сетки частот сигнал, значащая цифра коэффициента дольности частоты, которого совпадает численно с цифрой младшего из группы формируемых разрядов, нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой старшего из группы формируемых разрядов, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании очередного разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.

5. Способ по п. 2,отличаю- щ и и с я тем, что при формировании первых двух (младших) разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, старший из которых , выражен нулем, а младший - значащей цифрой, первый выбранный из сетки частот сигнал, значшцая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает численно с цифрой младшего из двух формируемых разрядов, нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты, из продукте смешения выделяют сигнал

нерхней боковой частоты, частоту выделенного сигнала полилают в десять раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с третьим выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности

частоты второго из упомянутых выбран- |Q ты формируемого сигнала задающей час

ных сигналов, и из последнего продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании очередного разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.

6.Способ по пп. 2-А, отличающийся тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования пре- дьщущего разряда, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с очередным выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда, и из продукта смещения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют пр формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты,7.Способ по пп. 2-4 и 6, о т - л и ч а ю щ и и с я тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного нулем, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предьщущего разряда, сигрра.п пониженной частоты используют при формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.8.Способ по пп. 2-4 и 6, отличающий ся тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, вырешенного значащей цифрой, понижлют и десять раз часто- ту сигналя, попученного в результате формирования пргдыдущег о разряда,сигнал по11иж( чя -тоты нелинейно сме

шивают с очередным выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда, а из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который испольяуют при формировании следующего разряда численного значения часто

то ты.

9. Способ по пп. 2-6 и 8, о т л и- чающийся тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, вьфаженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного нулем, полученный в результате формирования предьщущего разряда сигнал нелинейно сме щива- ют с очередным выбранным из сетки частот сигналом, цифра коэффициента кратности частоты которого по значению на единицу меньще цифры формируемого разряда, и из продукта смещения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.10. Способ по пп. 2-6, 8 и 9,о т- личающийся тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения часто- ты сигнала задающей частоты, выраженного нулем, после формирования разряда, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигна

ла, полученного в результате формирования предыдущего разряда, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом с любой кратностью частоты,из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, выделенный сигнал после понижения его частоты в десять раз, нелинейно смешивают с выбранным из сет-ки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольнос- ти частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предьщущего выбранного сигнала, и из последнего продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.

291390635

. Способ по пп. 2-6 и 8-10, о тщеча ра лю то си то си см то фи явл ре пр и дел ты ни зн ла

личающиися

тем, что .при

формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного нулем, после формирования разряда, выраженного нулем, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предь;- дущего разряда, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент дольности частоты которого равен 0,9, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который использлдат при формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоаъ:,

12. Способ по пп.,2-6, 8, 10 и 11, отличающийся тем, что при формировании кааадого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного нулем, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэф(3шциента дольности частоты которого на единицу меньше значения цифры формируемого разряда, из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, кото- рьш используют при формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты, при этом следующик разряд формируют в зависимости от значимости его цифры: если формируемый разряд выражен значащей цифрой, то упомянутый, выделенный при формировании предыдущего разряда, сигнал верхней боковой частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда, и из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, которьш используют при формировании последующего разряда численного значения час- TOTbi формируемого сигнала задающей частоты, а если формируемый разряд выражен нулем,то тот же упомянутый, выделенный при формировании предыду30

5

0

5

0

5

0

5

0

5

щего разряда сигнал верхней боковой частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты, из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, частоту которого понижают в десять раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущего из выбранных сигналов, и из последнего продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании последующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты,

13.Способ по пп. 5, 10 и 12, о т- личающийся тем, что в качестве сигнала сетки частот с любой кратностью частоты выбирают сигнал с коэффициентом кратности частоты, рав- ным единице. 14.Способ по пп. 1-13, отличающийся тем, что, с целью облегчения вьщеления сигналов верхних боковых частот или уменьшения операций формирования задающей частоты, из двух численных значений частот сигнала задающей частоты, одно из которых больше численного значения опорной часто 1Ъ1 на величину численного значения частоты конкретного формируемого тона, а другое - меньше, выбирают для формирования сигнала задающей частоты численное значение

с наименьшим количеством разрядов, выраженных нулем.

15.Генератор для формирования шкалы частот тонов электромузыкального инструмента, содержащий генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому входу нелинейного смесителя, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом генератора шкалы частот тонов, выход генератора опорной частоты соединен с входом формирователя сетки частот, выход которого соединен с входом формирователя задающей частоты, выход которого соединен с вторым входом нелинейного смесителя, при этом формирователь задающей частоты содержит нелинейные смесители частот с избираФиг./

f/o

Физ.д

быход

Фил.Ц

J iOA.06&.OOr Гц

Фа.б

/--ЮА,ОбВ,00ГГц

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1390635A1

Способ формирования шкалы частот электромузыкального инструмента и устройство для его осуществления 1984
  • Тузов Евгений Викторович
SU1239747A1
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1

SU 1 390 635 A1

Авторы

Тузов Евгений Викторович

Даты

1988-04-23Публикация

1986-07-17Подача