Генератор тональных сигналов для электромузыкального инструмента Советский патент 1980 года по МПК G10H5/06 

1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам, предназначенным для генерации сетки опорных частот, и может использоваться для получения равномерно темперированной шкалы звуков электроизмерительного инструмента.

Известен электронный музыкальный генератор, содержащий импульсный генератор, три группй цифровых делителей частоты, которые подключены к импульсному генератору параллельно t

Недостатком известного генератора является низкая стабильность соотношения частот сигналов.

Наиболее близким техническим решением к данному является генератор тональных сигналов, содержащийIVканалов формирования, в первом канале из которых включены задакядий генератор-и два октавных делителя частоты, а в остальных каналах последовательно включены управляемый генератор .синусоидальных сигналов и два октавных делителя частоты 2.

Недостатком известного генератора является низкая стабильность соотношения частот сигналов.

Целью изобретения является повы|шение стабильности соотношения частот сигналов.

Поставленная цель достигается тем,

5 что в генераторе тон51льных сигналов для электромузыкального инструмента, содержащем N каналов формирования, в первом из которых последовательно включены задакяций генератор и два ок10 тавных делителя частоты, а в остальных каналах формирования последовательно включены уггравляемый генератор синусоидальных сигналов и два октавных делителя частоты, в каждый канал

15 формирования, кроме первого, введены два последовательно включенных смесителя частоты, первый и второй входы первых пяти из которых, кроме первого входа первого смесителя частоты

20 второго канала формирования, соединены с выходами генераторов синусоидальных сигналов соответственно предыдущего и данного каналов формировав ния, а первый вход первого смесителя

25 частоты второго канала формирования соединен с выходом задающего генератора, входы первых смесителей частоты шести оставшихся каналов формирования, кроме первого входа первого сме30 .сителя частоты последнего канала формирования,соединены с выходами первых октавиых делителей частоты преды дущего и данного каналов формировани а первый вход первого смесителя част TN последнего канала формирования со единен с выходом задающего генератор вторые входы вторых смесителей частоты пяти первых и двух последних каналов формирования соединены с выходами первых октавных.делителей час тоты первых- семи каналов формирования, а вторые входы вторых смесителей частоты остальных каналов формирования соединены соответственно с выходами вторых октавных делителей частоты четырех последних каналов фо мирования, На чертеже представлена функциональная схема генератора тональных сигналов. Генератор тональных сигналов содержит задающий генератор 1 и одиннадцать управляемых генераторов 2 12 синусоидальных колебаний, выходы которых подключены к последовательно соединенным первым 13 - 24 и вторым 25 - 36- октавным делителям частоты, а входы управления подключены соответственно к выходам первых смесителей 47 частоты, к одному входу каждого из которых .соответственно подключены выходы вторых смесителей 48 - 58 частоты, а к другому входу подключен выход одного из октавных делителей, имеющего выходную частоты на 17 интервалов смежных звуков музыкальной шкалы ниже частоты данного генератора,.причем к входам каж дого из вторых смесителей 48-58 частоты подключены выходы тех генераторов или октавных делителей, выходные частоты которых на б и на 7 интервалов смежных звуков музыкальной шкалы ниже частоты данного генератора. В предлагаемом генераторе использован следующий алгоритм взаимной ст билизации интервальных коэффициентов частот генераторов. Если частоты генераторов Г-12 распределены в порядк возрастания их от генератора 1 к генератору 12, тогда интервальные коэф фициенты относительно генератора 1 определяются как гДе И - порядковый, номер интервала. Работа генератора основана на использовании, приближенного равенства. J2JY, .. . , из которого следует, что частота, от стоящая от частоты генератора 1 на семь интервалов смежных звуков музыкальной шкалы (что соответствует час тоте генератора,8), может быть получена вычитанием выходной частоты пер вого октавного делителя, .подключенно го К генератору отстоящему от генера тора 1 на два интервала (что соответ ствует генератору 3), из суммы частот генераторов 1 и 2. Погрешность приведенного равенства относительно- единицы равна 5 10 . Так как равенство справедливо для любых четырех частот музыкальной шкалы, отстоящих друг от друга на указанные интервалы, появляется возможность охватить генераторы 2-12 взаимной синхронизацией. Причем система получается замкнутая и охватывающая все генераторы 2-12 отрицательной обратной связью по частоте, что приводит к равномерному распределению погрешности приближенного равенства по всем генераторам. . Генератор работает следующим образом. Напряжение задающего генератора 1 поступает на один из входов второго смесителя 48, на другой вход которого подается напряжение генератора 2. Напряжение суммы частот генераторов 1 и 2 с выхода второго смесителя 48 поступает на один из входов первого смесителя 37, на второй вход которого подается выходное напряжение первого октавного делителя 15. В первом смесителе 37 происходит вычитание частоты делителя 15 из выходной частоты второго смесителя 48, причем эта разностная частота соответствует частоте генератора 8 и используется для синхронизации последнего. Аналогичным образом образуются синхронизирующие частоты для остальных десяти генераторов. Выходные частоты генераторов 1-12 используются в качестве звуков верхней октавы электромузыкального инструмента, а также посту- . пают на октавные делители 13 - 24, являющиеся первыми в цепочках делителей разноименных звуков, для сбрасывания остальных звуков шкалы. Генератор тональных сигналов обеспечивает электромузыкальному инструменту сохранение интервальных коэффициентов шкалы звуковых частот с высокой точностью в течение всего срока эксплуатации, кроме того,звуковые напряжения синусоидальной формы (при использовании октаВных делителей с синусоидальным выходным напряжением) позволяют осуществлять чистый гармонический синтез тембров. Предлагаемый генератор позволяет выполнить электромузыкальный инструмент со ступенчатым сдвигом всей шкалы частот при помощи простейших коммутаций в задающем генераторе, а также обеспечивает исполнение аккордных глиссандо без нарушения интервальных коэффициентов, Формула изобретения Генератор тональных сигналов для электромузыкального инструмента, содержащий fj каналов формирования, в первом из которых последовательно включены задающий генератор и два октавньах делителя частоты, а в остал ных каналах формирования последовательно включены управляемый генерато ринусоидальных сигналов и два октавных делителя частоты, отличаю щийся тем, что, с целью повышения стабильности соотношения частот сигналов, в каждый канал формирования, кроме первого, введены два последовательно включенных смесителя частоты, первый и второй входы первых пяти из которых, кроме первого входа первого смесителя частоты второго канала формирования, соединены с выходами генераторов синусоидальных сигналов-соответственно предыдущего и данного каналов формирования а первый вход первого смесителя частоты второго.канала формирования соединен с выходом задающего генератора/ входы первых смесителей частоты шести оставшихся каналов формирования, кроме первого входа первого сме сителя частоты последнего канала формирования, соединены с выходами первых октавных делителей частоты предыдущего и данного каналов формирования, а первый вход первого смесителя частоты последнего канала формирования соединен с вЬссодом задающего генератора, вторые входы вторых смесителей частоты пяти первых и двух последних каналов формирования соединены с выходами первых октавных двиителей частоты первых семи каналов формирования, а вторые входы вторых .смесителей частоты остальньк кана- лов формирования соединены соответственно с выходами вторых октавных делителей частоты четырех последних кАн алов формиров а н и я. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент CllA 3808347, кл. 84-1. 01, 1974. 2.Патент ClIA № 3809787, кл. 84-1. 01, 1974.