Устройство для гармонического синтеза звукового сигнала Советский патент 1980 года по МПК G10H5/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЗВУКОВОГО СИГНАЛА

1

Изобретение относится к электроннай музыке и может использоваться для гармонического синтеза звукового сигнапа в электро-музыкальнык инструментах (ЭМИ) и интеграторах звуковых сигналов.

По основному авт., св. 1 416732 известно устройство для гармонического синтеза звукового сигна1ла, содержащее формирователи управляющих импульсов, ключи пропорционального управления и фильтры.

Недостатком такого устройства является постоянство спектра полученного звукового сигнала с произвольным составом гармоник. Звуки с постоянным спектром Прослушиваются как искусственные, без музыкальной выразителькости и быстро утомляют слух. Кроме того, начало каждого нового звука, будучи с тем же самым спектром и амплитудой как и продолжительная часть, не выделяется из общего созвучия инструмента или хора инструментального ан-

самбля. Инструмент с таким звуком для сольных партий имеет огранич внное применение.

Для устранения этого недостатка в известных ЭМИ вводится дополнительный канал синтеза, в котором одновременно с нажатием новых клавишей формируется короткий звуковой сигнал, огибающая последнего имеет резкий фронт и пологий спад. Спектральный состав звукового

10 импульса отличается от состава основного сигнала.

Этим обеспечивается так называемый эффект перкуссии, т. е. тембровое и амп-ir

15 литудное подчеркивание звуков новонажа- тых клавишей.

Дополнительный канал обычно состоит из формирователя импульсов огибающей, блока выбора тембра перкуссии, линейноМго модулятора звукового сигнала и фильтров. Ввод дополнительного канала перкуссии в ЭМИ связан с дополнительными затратами и усложняет инструмент.

Цель изобретения - получение эффекта пёркусии йёпосреаственно в устройстве для гармонического синтеза, без при мененйя дополнительного модулятора и фильтров.

Для этого в устройство для гармонического синтеза звукового сигнала, содержащего формирователи управляющик ййпульсов, ключи пропорционального управления, выходы которых подключены к. входам соответствующих фильтров, а выходы формирователей управляющих импульсов подключены к выводам входных развязывающих регистров матрицы гармонического синтеза, другие выводы которых подключены к точкам соединения катодов двух диодов, аноды первых из которых подключены к выходам соответствующих регуляторов уровня гармоник, а аноды других - через резисторы к . входам ключей пропорционального управления, введены формирователь огибающей дополнительные потенциометры и диоды, причем база каждого из транзисторов эмиттерных повторителей регулятора уровня гармоник подключена через один из дополнительных диодов первой группы к движку соответствующего потенциометра регулятора уровня гармоник, а через один из дополнительных диодов второй группы к движку соответствующего допол нительного потенциометра, первый вывод которого соединен с коллектором упомя- нутого транзистора, при этом вторые выводы дополнительных потенциометров сое динены с выходом формирователя огибающей, вход которого соединен с выходами формирователей управляющих импульсов. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для гармонического синтеза звукового сигнала. Он содержит фор ми|зователь 1 управляющего импульса одной клавиши, выход которого соединен с общим входом части матрицы 2 гармонического синтеза, обслуживающей одну клавишу и состоящей из одинаковых цепочек. Каждая цепочка содержит два развязывающих резистора, первая группа которых (резисторы 3-9) включена на входе цепочки, а йругие резисторы 10 - 16 на ее выходе Между резисторами включены диоды 1723. В каждой цепочке к точкам соединешя входных резисторов и диодов подклю чбны катоды других диодов 24-30, аноды котЬрых соединены с выходами 31-3 соответствующего регулятора 38 уровня

744715

гармоник, содержащего эмиттерные повт ритбли по числу цепочек. Выходы 3945 каждой цепочки части матрицы г-армонического синтеза соединены с соответствующим электронным ключом. Дополнительно к входу каждого ключа 46 подключены выходы цепочек матрицы гармо- . нического синтезй других клавищей 4752, что соответствует клавишам FfeV, 15,511,04, ,С211,С а1-Выкод ключа 46 соединен с входом фильтра 53. База транзистора 54 каждого эмиттерного повторителя подключена к анодам дополнительных диодов 55, 56. Катод диода 55 подключен к движку потенциометра 57, а катод диода 56 - к движку дополнительного потенциометра 58. Потенциометр 57 одним концом подключен к нулевой шине 59, другим - к потенциальной шине 60. Потенциометр 58 одним концом подключен к нулевой шине 59, другим - к выходу формиро- . вателя 61 огибающей. Вход формирователя 61 огибающей перкуссии подключается к формирователю 1 упра;вляющего импульса одной клавиши и оановрёменно к остальным формирователям управляющих . импульсов других клавишей. Соответственно таким же образом подключаются остальные транзисторы эмиттерных повторителей регулятора 38 уровня гармоник. Устройство работает следующим образом. Сформированный сигнал любой формы отрицательной полярности поступает из формирователя 1 управляющего импульса на вход части матрицы 2 гармоническоf o синтеза и разветвляется на сеть напправлений через цепочки из двух резисторов и двух диодов: 3, 10, 17, 24; 4, 11, 18, 25 и т. д.; каждая цепь служит для регулировки амплитуды отдельной ,, гармоники звукового сигнала клавиши. Управляющий импульс через цепочки проходит неполностью, величина проходящего сигнала может регулироваться отдельно для каждой цепочки от полного прохода до полного запрета, что зависит от напряжений на выходах 31-37 регуляторов уровня гармоник звукового сигнала. Выходами 39-45 части матрицы 2 подключены к соответствующим электронным ключам. На чертеже показано подключе ние выхода 45 к электронному ключу 46. Величина управляющего сигнала одной цепочки выбрана такой, что открывает ключ частично, дополнительно ключ открывается от других управляющих сигналов, приходящих от выхода частей мат рицы гармонического синтеза других клавишей 47-52. Выходной сигнал от электронного клю ча 46 подается на вход фильтра 53. Уровень гармоник в синтезированном звуковом сигнале зависит от уровня напряжений на выходах 31-37 регулятора 38 уровня гармоник. Соответственно уро ни на выходах 31-37 зависят от напря жений на базах транзисторов 54 эмиттерных повторителей. Уровень напряже- ,ния на базе транзистора 54 зависит как от напряжения на движке потенциометра 57, так и от напряжения на движке дополнительного потенциометра 58. Потенциометром 57 устанавливается нужный постоянный уровень напряжения, соответственно и величина гармоники в продолжительной части звукового сигнала. Потенциометром 58 устанавливается уровень импульсного напряжения и соответственно уровень гармоники в начальной части звукового сигнала. Аналогичным образом устанавливаются напряжения и на других шаходах 32-37 эмиттерных повторителей регулятора 38 уровня гармоник -(потенциометры и эмиттерные повторители для выходов 32-36 на чертеже не показаны). Число потенциометров, подключённых к потенциальной шине 60, и число эмиттерных псдаторителей : равно максимальному числу гармоник, синтезированных в продолжительной части звукового сигнала. Число потенциомет ров, подключенных к выходу формировате ля 61 огибающей перкуссии, равно числу Гармоник в начальной части звукового сигнала. Формирователь 61 огибающей перкуссии запускается от сигналов формирователей . 1 управляющих импулюов клавишей и выдает импульс отрицательной полярностн с резким фронтсум и пологим спадом. Этот импульс с выхода формирователя 61 подается на потенциометры 58 и в зависимости от положения движков потенциометров временно изменяет гармонический состав и амплитуду звукового сигнала. Этим обеспечивается эффект перкуссии. Формула изобретения Устройство для гармонического синтеза звукового сигнала по авт. св. № 416732, отличающееся тем, что,с целью получения эффекта перкуссии в него введены формирователи огибающей, дополнительные потенциометры и диоды, причем база каждого из транзисторов эмиттерных повторителей регулятора уровня гармоник подключена через один из дополнительных диодов первой группы к движку соответствующего потенциометра регулятора уровня гармоник, а через один из дополнительных диодов второй группы к движку соответствующего дополнительного потенциометра, первый вывод которого соединен с коллектором упомянутого транзистора, при этом вторые выводы дополнительых потенциометров соединены с выходом формирователя огибающей вход которого соединен с выходами формирователей управляющих имйульсов.,