Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты (его варианты)

 

1. Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты , содержащий.последовательно соединённые клавиатуру, генератор кода клавиш, преобразователь кода, делитель частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, счетчик ноты, блок управления расстройкой, отличающийся тем, чт с целью расширения функциональнык возможноетей путем формирования частот с постоянной абсолютной расстройкой и обеспечения управления расстройкой частоты, в него введены m счетчиков импульсов, m генераторов расстройки и m цифровых компараторов, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего счетчика импульсов, вход которого соединен с выходами соответствующего генератора расстройки, вход управления которого соединен с соответствукяцим выходом блока управления расстройкой, вторые С входы всех цифровых компараторов сое (Л динены с выходами счетчика ноты, вход которого соединен с выходом делителя с частоты,; а выход является выходом основной частоты устройства, причем .. 1 т 5. сл 1 ./ - СП ./ -

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I I) y(SI) G 10 Н 7/00, 1/02. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3586346/24-2 1 (22) 28. 04. 83 (46) 23. 05. 85. Бюл. Р 19 (72) Л.К.Вихрецкий и Ю.Е.Ляттэ (53) 621.828(088.8) (56) Патент Франции Р 2280163, кл. G 10 Н 1/02, 1976.

Патент Великобритании

Р 1499025, кл. G 10 Н 1/02, 1978. (54) ГЕНЕРАТОР ТОНАЛЪНОГО .СИГНАЛА

С РЕГУЛИРУЕМОЙ РАССТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ (EI"0 BAPHAHTbI). (57) 1. Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты, содержащий. последовательно соединенные клавиатуру, генератор кода клавиш, преобразователь кода, делитель частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, счетчик ноты, блок управления расстройкой; о т л и" ч а ю шийся тем, что с целью расширения функциональиых возможнос- . тей путем формирования частот с постоянной абсолютной.расстройкой и обеспечения управления расстройкой частоты, в него введены(п счетчиков импульсов, ю генераторов расстройки и m цифровых компараторов, первый вход каядого из которых соединен с выходом соответствующего счетчика импульсов, вход которого соединен с выходами соответствующего генератора расстройки, вход управления которого соединен с соответствующим выходом блока управления расстройкой, вторые входы всех цифровых компараторов сое-динены с выходами счетчика ноты, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход является выходом С основной частоты устройства, причем

1.4 щ(5 °

1157562

2. Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты, содержащий последовательно соединенную клавиатуру, генератор .кода клавиш, преобразователь кода, делитель частоты, тактовый вход которого сое- е динен с выходом генератора опорной частоты, счетчик ноты, блок управления расстройкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей путем

1рормиравания частот с постоянной относительной расстройкой и обеспечения управления расстройкой частоты, в него введены rn счетчиков импульсов,,IIl генераторов расстройки, tn управляемых делителей частоты и rn цифровых компараторов, первые входы каждого

1.

Изобретение относится к звукотехнике и может использоваться в электронном музыкальном инструменте для получения хорового звучания.

Цель изобретения — расширение 5 функциональных возможностей путем фор.мирования частот с постоянной абсо,лютной и относительной расстройкой и обеспечение управления расстройкой частоты. . 10

На фиг. 1 изображена часть генератора тональных сигналов с регулируемой расстройкой частоты, поясняющая принцип его работы, на фиг.2 и 3— структурные схемы устройства по пер- I5 вому и второму вариантам соответственно.

Генератор (фиг.1) содержит первый

1 и второй 2 делители частоты (счетчики) и цифровой компаратор 3. 20

По первому варианту (фиг.2) генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты содержит последовательно соединенные клавиатуру

4, генератор 5 кода, клавиш, преобра- 25 зователь 6 кода,, делитель 7 частоты, тактовый вход которого соединен с выходом генератора 8 опорной частоты, счетчик 9 ноты, блок 10 управления расстройкой, m цифровых компараторов 30

11-1 - 11-> первые входы которых соединены соответственно с выходами иэ которых соединены с выходом саот" ветствующего счетчика, вход которого соединен с выходами соответствующего управляемого .делителя частоты, входы управления которых соединены с выходом преобразователя кода, тактовый вход каждого управляемого делителя соединен с выходом соответствующего генератора расстройки, вход управления которого подключен.к соответствующему выходу блока управления расстройкой, причем вторые входы всех цифровых компараторов соединены с выходом счетчика ноты, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход: является. выходом основной частоты устройства.

m счетчиков 12-1 — 12-m, входы которых соединены с выходами ie генераторов 13-1.— 13-m расстройки, входы управления которых соединены с выходами блока .10 управления расстройкой, вторые входы цифровых компараторов

11-1 - 11"tn объединены и соединены с выходами счетчика 9 ноты, вход которого соединен с выходом делителя

7 .частоты, а выход является выходом основной частоты устройства, причем

M Ink 5.

По второму варианту (фиг.3) генератор тонального сигнала с регулиру.емой расстройкой частоты содержит последовательно соединенные клавиатуру 4, генератор 5 кода клавиш, преобразователь 6 кода, делитель 7 частоты, тактовый вход которого соеди1нен с выходом генератора 8 опорной частоты, счетчик 9 ноты, блок 10 управления расстройкой, nl цифровых компараторов 11-1 - 11-tn первые входы которых соединены с выходами т счетчиков 12-1 - 12-tn генераторы

13-1 — 13-rn расстройки, причем входы счетчиков 12-1 — 12-Irt соединены с выходами rn управляемых делителей .14-1 — 14-rn частоты, входы управления которых объединены и соединены с выходом преобразователя 6 кода, тактовые входы — с выходами, входы управ1157562 4 оде Тв«„„, а средняя частота f б«х1 равна ления генераторов 13-1 — 13-в расстройки подключены к выходам блока

10 управления расстройкой, вторые». входы цифровых компараторов 11-1

11-а объединены и соединены с выходом 5 счетчика 9 ноты, вход которого соединен с выходом делителя 7 частоты, а выход является вйходом основной частоты устройства.

Частоты с.расстройкой формируют- 1О ся следующим образом.

Идентичные счетчики 1 и 2 осуществляют деление входной частоты на к .

Выходы счетчиков, определяющие их состояние, подключены к входам.цйф- 15 ,рового компаратора 3. На выходе последнего появляется сигнал в случае равенства состояний счетчиков 1 и 2.

Если на вход одного из счетчиков, например на вход счетчика 1, подать 20 частоту Ев„.„а f>» 0, то. выходная частота счетчика 1 равна выходной частоте цифрового компаратора 3.

Е s»1

f 1 Е

SW» 1 Е«»ч йй

«Ев,ч

30

ЕВ«х ч Е ВХ1 ° а оба счетчика 1 и 2 - суммирующие, то

Ев«»1 f sxf fax

Х =f

SL I » 1 eb I X 1 К к К2 (1- -)

Ецсч 1

К К (3)

При этом разность частот f „„ и

ВЫ»ч

Евых1

В случае, если

ВХ 2 F() 2

Евхч «Еуц + Евхч

К . К К2

В1 1» ч Вь1»2

Евхf 1 .

= — -- (- К К (4) Таким образом, для данного случая для каждого периода ТВ«»1получаем:

+ Тв <»ч . 50 вых1 В«хч К

Значение -- — — = ВТ наименьший

Тв«хч

К возможный дискрет приращения периода Тв«хч °

Для частот Евх 1 С ЕВ«».Л приращение периода Тв«„1 на выходе цифрового компаратора 3 есть не в каждом перигде К вЂ” отношение частот, кратное частотам музыкального звукоряда. и основной звуковой частоты.

Если на вход счетчика 2 подать сигнал с частотой fsb,„f, т.е., ДлЯ полУчениЯ частот Ев,»1 больше

Е „„„ необходимо, чтобы один из счетчиков был вычитающим. В этом случае . °

f Е»1

ЕSI,»2 Е ВЫ» ч+

Но и в этом случае наименьшее единичное приращение периода Т равно. в«хч

Т ebixi только таких приращений ва один период может быть несколько.

Если выбрать ЬТ достаточно малым, то приращение ЬТ для Ев,„2 на слух не ощущается. Практически достаточно, чтобы К - 256,,n r 8, т.е..ЬТ

Тв«х ч

256

Для получения ЕВы»1 Ъ ЕВ«Х ч нужно, чтобы счетчик 1 или 2 был реверсивным, и изменением направления счета изменять знак расстройки. Чтобы избежать резкого изменения частоты

ЕВ«„1в момент переключения напряже« ния счета, необходимо, чтобы в этот момент ЕВ„1 О.

Таким образом, плавно регулируя

Ев„1, имеем возможность плавно регулировать Ев в,2, т.е. величину расстройки ЕЕЫх1- Еаи„Х ° то f S«„yF (t) и, следовательно

ЬЕ Sbg<-.fS,I„-F(t) Генератор тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты по первому варианту работает следующим образом (фиг.2).

Устройство содержит.в1 каналов формирования частот. с расстройкой относительно частоты каждый ка-есн > нал состоит из компаратора 11- >, счетчика 12-t генератора 13= < .

В каждом иэ этих каналов формируется частота расстройки, задаваемая блоком управления расстройкой. Устанавливая: .счетчики 12-1 — 12-в1 в определенное состояние (без подачи импульсов на их входы) можно получить желаемую

5 1157 величину фазовой расстройки, которая равна

ЬЧ 2 Ti (1" — ) (Рад)

5 где 1; 4 К вЂ” состояние i-го счетчика 12.

Генератор 5 кода клавиш вырабатывает на выходе код в соответствии с начатой клавишей в клавиатуре 4., 10 Код,клавиши преобразуется преобразователем 6 в код коэффициента. деления и поступает на управляющий вход делителя 7, который осуществляет деление импульсов тактового генера- 15 тора 8. Выходные импульсы делителя

7 поступают на вход счетчика 11, вьг ход переноса которого является выходом основной частоты, а выходы разрядов подключены к первым группам вхо- .0 . дов цифровых компараторов 11-1 — 11-йъ

На вторые входы компараторов 11-1

11-tn поступают сигналы с выходов разрядов счетчиков 12-1 — 12-,я. Компараторы вырабатывают импульс на вы- 25 ходе в момент сравнения кодов, при этом частота иа выходе компаратора

11-t (k1, в) равна разности частот на выходе f я и частоты соответствующего генератора 13"k расстройки, как описано. Задавая при помощи блока 10 управления расстройкой частоты генераторов 13-1 - 13-ю, можно формировать ходовый. эффект различной окраски. Абсолютная расстройка частоты (в герцах) не зависит от часто- . ты 1 „,а расстройка в центах уменьшается с увеличением этой частоты

Таким образом, изменяя частоты генераторов 13-1 - 13-в при помощи блока 40

562

10 можно формировать различные зависимости расстройки в центах от частоты, т.е. характер звучания "хора", что существенно расширяет функциональные возможности генератора и исполнительские возможности инстру. мента.

Работа генератора тонального сигнала с регулируемой расстройкой частоты по второму варианту (фиг.3) отличается тем, что формируется постоянная расстройка частоты в центах, т.е. абсолютная расстройка прямо пропорциональна частоте f д . Это осуществляется введением в каждый канал формирования частоты с расстройкой дополнительного управляемого делителя 14-4 (% =1,..., tn ) частоты аналогичного делителю 7, и подключаемого. между выходом генератора 13-Ъ расстройки и счетчика 12-k на входы управления всех делителей 14-1

1.4-н поступает код коэффициента деле" ния с выхода преобразователя 6 кода, т.е. частота следования импульсов, поступающих на входы счетчиков 12-1

12-m в этом варианте прямо пропорцио.нальна частоте f «. Относительная расстройка частоты (в центах) таким образом не зависит от частоты f«„

Это дополнительно расширяет функциональные возможности устройства.

Блок 10 управления -расстройкой в простейшем случае представляет собой набор потенциометров (переменных резисторов), включенных между общей шиI ной и шиной источника питания двиУ жок каждого потенциометра является выходом блока.

1157562

Фиаd

Составитель С. Клевцов

Редактор Н. Бобкова Техред И.Асталош Корректор О.Тигор

Заказ 4746 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4