Одноголосный электромузыкальный инструмент Советский патент 1982 года по МПК G10H5/06 

Изобретение относится к электронной музыке и может использоваться для исполнения мелодии как в составе инструментального ансамбля, так и при индивидуальной игре.

Известен одноголосный музыкальный инструмент, в котором сигналы, полученные от электроакустического датчика, например микрофона, через блок низкочастотной фильтрации поступают на выпрямительный блок. Последующее преобразование сигнала с помощью трансформатора обеспечивает сигнал на выходе устройства, похожий на звук трубы 1.

Недостатком данного устройства является ограниченность его функциональных вфзможностей.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является электромузыкальный инструмент, содержащий электроакустический датчик, блок выделения основного тона, формирователь гармоник и субгармоник, формирователь тембра, .диодный ключ, усилитель низкой частоты, громкоговоритель, детектор. Электроакустический датчик соединен с последовательно установленными выделителем 6с. новного тон а, формирователем гармоник и

гармони к, формирователем тембра, диодным ключом, усилителем низкой частоты, громкоговорителем. Детектор подключен своим входом к акустическому датчику, а выхо- . дом - к управляющему входу диодного ключа 2J.

Недостаток известного устройства заключается в прекращении звучания

10 при отсутствии воксшьного сигнала на входе электроакустического датчика, что делает невозможным слитное, непрерывное звучание системы из-за обязательных пауз, необходимых для на15бора воздуха исполнителем, что, кроме того, затрудняет управление системой и требует хорошей тренировки дыхания у исполнителя.

Цель изобретения - расширение фун20кциональных возможностей за счет обеспечения возможности.получения как непрерывного, так и прерывистого звучания при одновременном упрощении процесса управления.

25

Поставленная цель достигается тем, что в одноголосный электромузыкальный инструмент, содержащий датчик сигнала, выход которого через предварительный усилитель подключен к входу блока

30 выделения основного тона, и соединенные последовательно формирователь гармоник и субгармоник и формирователь тембра, выход которого через усилитель низкой частоты подключен к входу акустической системы, введены компаратор, счетчик импульсов, вход обнуления которого подключен к выходу компаратора и входу формирователя гармоник и субгармоник, и соединенны последовательно генератор импульсов опорной частоты, делитель частоты, блок измерения периода, вход которого прдключен к выходу блока выделения основного тона, и запоминающий которо регистр, вход установки в го подключен к шине сигналов сброса входу установки в О блока измерени .периода, а выходы соединены с первой группой входов компаратора, вторая группа входов которого соединена с выходами счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов опорной частоты. На чертеже представлена блок-схем одноголосного электромузыкального инструмента. Инструмент содержит датчик 1 сигнала, например электроакустический, предварительный усилитель 2, блок 3 выделения основного тона, блок 4 измерения периода, делитель 5 частоты на N, генератор б импульсов опорной частоты, регистр 7запоминающий, сче чик 8 импульсовj компаратор 9, форми рователь 10 гармоник и субгармоник, формирователь 11 тембра, усилитель 12, акустическую систему 13 и шину 1 сигналов сброса. Для непрерывного звучания мелодии необходимо, чтобы после окончания воздействия вокального сигнала на входе инструмента, звучание последнего не прерывалось на время, заданное исполнителем. Это возможно при запоминании и последующем непрерывно воспроизведении с наперед заданной точностью ноты - спектра с гармониками и субгармониками основного тона вокального сигнала. Наиболее просто запоминание на произвольное время осуществить при представлении запоми наемой величины в цифровой форме, Синтезировать спектр проще всего, если запомнить с наперед заданной точностью частоту гармоник спектра, являющейся наименьшим общим кратным (НО1) частот гармоник воспроизводимо го Спектра, осуществить последующее деление частоты на делители НОК и сложить их с весами, характерными для звучания имитируемого инструмента. Предложенный одноголосный электромузыкальный инструмент работает следующим, образом. Датчик 1 преобразует входной, например, вокальный сигнал (напеваел-гую мелодию) в электрический, далее он поступает на предварительный усилитель 2 и блок 3 выделения основного тона, который выделяет основной тон (низшую составляющую спектра) вокального сигнала. Блок 4 измерения периода измеряет период сигнала основного тона TOT г на его счетный вход поступают с делителя 5 частоты импульсы генератора 6. Запоминание результата измерения на требуемое время осуществляется в регистре 7. Работа блока 4 измерения периода с цифровым отсчетом основана на подсчете импульсов со стабильной частотой следования за измеряемый период. На счетный вход блока 4 подается N-ая субгармоника генератора 6. Число N является наименьшим общим кратным номером гармоник на выходе формирователя 10 гармоник и субгармоник.Период следования импульсов генератора 6 равен где Тц - период высшей воспроизводимой гармоники в спектре вокального сигнала; ,01 - коэффициент, определяющий TOk4HOCTb воспроизведения периода вокального сигнала. Воспроизведение гармоники спектра, являющейся НОК частот гармоник воспроизводимого спектра, осуществляется при совместной работе регистра 7, компаратора 9, счетчика 8, генератора 6 следующим образом. Записанное в регистре 7 в параллельном двоичном коде число поступает на ссответствующие разряды опорного входакомпаратора 9. Сравниваемое число В параллельном двоичном коде поступает на сравнивающий вход компаратора 9 со счетчика 8, счетный вход которого подключен к генератору б. При совпадении кодов сравниваемого и опорного чисел на входах компаратора, на выходе компаратора 9 появляется импульс, период следования этих импульсов С выхода компаратора 9 импульсы поступают на вход установки в О счетчика 8 и на вход формирователя 10 гармоник и субгар: оник, синтезирующий путем деления частоты гармоники, являющейся НОК гармоник спектра, меандры с периодами гармоник и субгармоник спектра вокального сигнала. Структура формирователя 10 гармоник и субгармоник сводится к комбинации счетчиковых делителей на целые числа,: являющиеся делителями НОК частот гармоник воспроизводимого спектра. Эти меандры поступают с выходов формирователя 10 гармоник и субгармониК| на входы формирователя 11 тембра, в

котором путем сложения формируется тембр желаемого инструмента. Структура формирователя 11 тембра сводится к схеме сумматора, в котором можно реализовать весовые коэффициенты для каждого из слагаемых. Далее сигнал усиливается в усилителе 12 и воспроизводится акустической системой 13. Длительность звучания инструмента определяется исполнителем и не зависит от продолжительности вокального сигнала на входе датчика 1. Исполнитель может прервать звучание инструмента, например, нажатием на кнопку сброса, сигнал с которой поступает на шину 14 сигналов сброса, соединенную со. входами начальной установки в О блока 4 и регистра 7, подготавливая инструмент для воспроизведения следующей ноты мелодии,

Использование новых элементов выгодно отличает предложенный одноголосный электромузыкальный инструмент так как предоставляется возможность любому человеку, обладающему только

.музыкальным слухом, напевая, исполнить как непрерывную, так и мелодию с паузами, не владея специальной техникой дыхания. Простота управления инструментом обусловлена извлечением требуемой ноты кратким воздействием- входного, например, вокального сигнала на вход инструмента и одновременной подачей сигнала на шину 14, например, нажатием кнопки сброса, что значительно проще в сравнении с известными, используемыми на практике электромузыкальными инструментами , так как не требует предварительного обучения игре на инструменте.

Формула изобретения Одноголосный электромузыкальный инструмент, содержащий датчик сигнала, выход которого через предварительный усилитель подключен к входу блока выделения основного тона, и соединенные последовательно формирователь гармоник и субгармоник и формирователь тембра, выход которого через усилитель низкой частоты подклю0чен к входу акустической системы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности получения как непрерывного,

5 так и прерывистого звучания при одйовременном упрощении процесса управления, в него введены компаратор, счетчик импульсов, вход обнуления которого подключен к выходу компаратора и

0 входу формирователя гармоник и субгармоник, и соединенные последовательно генератор импульсов опорной частоты, делитель частоты, блок из-, мерения периода, вход которого подключен к выходу блока выделения основного тона, и запоминс1ющий регистр, вход установки в О которого подключен к шине сигналов сброса и входу установки в О блока измерения пеQ риода, а выходы соединены с первой группой входов компаратора, вторая группа входов которого соединена с выходами счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов опорной частоты.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.-Патент Японии № 47-1893, кл. 102 G 83, 19.01.72.

2,Патент США 3.538.806, 0 кл. 84-1.12, 1973.