Устройство цифрового формирования огибающих

 

УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯ ОГИБАМЦИХ, содержащее первый блок памяти с произйольной выборкой, счетчик адреса, тактовый вход которого соединен с первой шиной опорной частоты, сумматор и блок управления , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем формирования одновременно нескольких огибающих, в него введены постоянное запоминающее устройство, второй блок памяти с произвольной выборкой, число ячеек которого равно числу одновременно формируемых огибающих. Третий блок памяти с про извольной выборкой, адресный вход которого соединен с адресными входами первого и второго блоков памяти с произвольной выборкой, выход с первым входом первого компаратора кодов, выход которого соединен с первым входом блока управления, а вход - с вторым входом первого ОМ паратора кодов и выходом сумматора, выход которого является выходом устройства , первый вход соединен с выходом второго блока памяти с произвольной выборкой, второй вход - с выходом постоянного запоминающего устройства и первым входом первого мультиплексора, второй вход которого является первым входом устройства, третий ВХОД соединен с выходом арифметико-лоптческого устройства, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый вход арифметико-логического устройства подключен к выходу первого блока памяти с произвольной выборкор и входу постоянного запоминающего устройства, первый и втоСО рой управляющие выходы которого подключены к второму и третьему входам блока управления, при этом адресный вход первого блока памяти с произвольной выборкой подключен к выходу второго мультиплексора, первый и второй входы которого соединены VC входами второго компаратора кодов 4;;ь и соответственно с выходом адресел ного счетчика и вторым входом устсо . ройства, управляющий вход подключен к второму выходу блока управления, первьЕ и второй информационные входы которого являются третьим и четвертым входами устройства, вход второго блока памяти с произвольной выборкой является пятым входом устройства , шестой вход устройства соединен с входом четвертого блока памяти с произвольной выборкой, адресный вход которого подключен к выходу второго мультиплексора, а выход соединен с вторым входом арифметико-логического устройства, входы управления пар

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3305849/24-21 (22) 24. 06.81 (31) P 3023581.5 (32) 24. 06. 80 ,(ДЗ) ФРГ (46) 15.03.85. Бюл. № 10 (72) Кристиан Жак Дефорейт (Франция) (71) Иатт, Хонер АГ (ФРГ) (53) 621 828(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ № 2543143, кл. G 10 Н 1/02, 1979!

2. Заявка ФРГ ¹ 3003385, кл. G 10 H t/02, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯ ОГИБАИМЦИХ, содержащее первый блок памяти с произвольной выборкой, l счетчик адреса, тактовый вход которого соединен с первой шиной опорной частоты, сумматор и блок управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем формирования одновременно нескольких огибающих, в него введены постоянное запоминающее устройство, второй блок памяти с произвольной выборкой, число ячеек которого равно числу одновременно формируемых огибающих, третий блок памяти с произвольной выборкой, адресный вход которого соединен. с адресными входами первого и второго блоков памя.— ти с произвольной выборкой, выход— с первым входом первого компаратора кодов, выход которого соединен с первым входом блока управления, а вход — с вторым входом первого компаратора кодов и выходом сумматора, выход которого является выходом уст„„SU „„114594О А

4(qI) G 10 Н 7/00, С 10 H 1/02 ройства, первый вход соединен -с выходом второго блока памяти с произвольной выборкой, второй вход — с выходом постоянного запоминающего устройства и первым входом первого мультиплексора, второй вход которого является первым входом устройства, третий вход соединен с выходом арифметико-логического устройства, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый вход арифметико-логического устройства подключен к выходу первого блока памяти с произвольной выборкой и входу постоянного запоминающего устройства, первый и вто. рой управляющие выходы которого подключены к второму и третьему входам блока управления, при этом адресный вход первого блока памяти с произвольной выборкой подключен к выходу второго мультиплексора, первый и второй входы которого соединены

L с входами второго компаратора кодов и соответственно с выходом адресного счетчика и вторьм входом устроиства, управляющии вход подключен к второму выходу блока управления, первый и второй информационные входы которого являются третьим и четвертым входами устройства, вход второго блока памяти с произвольной выборкой является пятым входом устройства, шестой вход устройства соединен с входом четвертого блока памяти с произвольной BbI6OpKoH адресный вход которого подключен к выходу второго мультиплексора, а выход соединен с BTopbM входом арифметико-логического устройства, входы управления пер1145940 вого, второго, третьего и четвертого блоков памяти с произвольной выборкой соединены соответственно с тре третьим, четвертью, пятым и шестым выходами блока управления, тактовый вход которого соединен с второй ши4

Изобретение относится к электромузыкальным инструментам и может быть использовано для цифрового формирования огибающих в многоголосном музыкальном синтезирующем ин- 5 струменте.

Известны цифровые электронные музыкальные инструменты, в которых синтезирование слышимых частот производится путем считывания с фазо- 1О вых счетчиков и интегрирования выходных импульсов. При этом слышимые частоты можно получать мнагоголосно, одновременно могут звучать до восьми тонов. Под понятием тон имеется в ви.15 ду единственная основная частота плюс обертоны, что типично для имитации традиционных музыкальных инструментов. Содержание. обертонов может доходить до восьми — десяти 20 .гармоник (отдельные частоты здесь и далее называют чистыми тонами}.

Той с пятью. обертонами охватывает, таким образом, шесть чистых тонов.

Однако содержание обертонов не 25 является единственным критерием, подлежашим учету.. Важным является и ход огибающей,. т.е. нарастание и затухание звука, что также типично для музыкальных инструментов, при ЗО этом имеются не только характерные амплитудные переходы, но и изменения частоты, например вибрато струнных инструментов. В музыкальном синтезирующем инструменте поэтому. могут формироваться одновременно до 200 и более различных огибающих.

В известных музыкальных синтези,рующих инструментах формируют одну огибающую для нарастания и затуха- .40 ния лишь одного чистого тона, в то время как остальные одновременно воспроизводимые чистые тона остаются по амплитуде и част6те неизменной тактовой частоты, четвертый входс выходом второго компаратора кодов

У пятый вход — через инвертор с выходом второго блока памяти с произвольной выборкой, а седьмой выход — с входом управления первого мультиплексора.

3 ными. Для одновременного формирования огибающих остальных чистых тонов количество устройств формирования, огибающих необходимо соответственно увеличить.

Известно устройство, в котором огибающие могут изменяться и у обертонов основного тона, причем в блоке памяти записаны длительности нарастания и затухания до определенных устанавливаемых переключателем значений. Эти значения считываются в режиме временного мультиплекса и подводятся к блоку управления. 1).

Недостаток устройства — узкие функциональные возможности, так как формируется огибающая только одного вида. Для получения других форм огибающей, включая амплитудную и частотную модуляции, повторения, модуляции и т.д., требуется значительное усложнение устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство цифрового формирования огибающих, содержащее блок памяти с.произвольной выборкой, счетчик адреса, тактовый вход которого соединен с первой шиной опорной частоты, сумматор, блок управления, устройство синхронизации (2 ).

Недостатком. устройства также является невозможность формирования одновременно нескольких огибающих для амплитуды и частоты.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем формирования одновременно нескольких огибающих различной формы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство цифрового формирования огибающих, содержащее пер" вый блок памяти с произвольной выборкой, счетчик адреса, тактовый 1145940 вход которого соединен с первой шиной опорной частоты, сумматор и блок управления, введены постоянное запоминающее устройство, второй блок памяти с произвольной выборкой, число ячеек которого равно числу одновременно формируемых огибающих, третий блок памяти с произвольной выборкой, адресный вход которого соединен с адресными входами первого и второго блоков памяти с произвольной выборкой, выход — с первым входом первого компаратора кодов, выход которого соединен с первым входом блока управления, а вход— с вторым входом первого компаратора кодов и вьгходом сумматора, выход которого является выходом устройства, первый вход соединен с выходом ,второго блока памяти с произвольной выборкой, второй вход — с вьгхо10

20 дом постоянного, запоминающего устройства и первым входом первого муль типпексора, второй вход которого является первым входом устроиства, 25 третий вход соединен с выходом арифметико-логического устройства, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый вход арифметико-логического устройства подключен к выходу первого блока памяти с произвольной выборкой и входу постоянного запоминающего устройства, первый и второи управляющие выходы которого под- 35 ключены к второму и третьему входам блока управления, при этом адресный вход первого блока памяти с произвольной выборкой подключен к выходу второго мультиплексора, первьп н 40 второй входы которого соединены с входами второго компаратора кодов и соответственно с выходом адресного счетчика и вторым входом устрой» ства, управляющий вход подключен к 45 второму выходу блока управления, первый и второй информационные входы которого являются третьим и четвертым входами устройства, вход вто- рого блока памяти с произвольной выборкой является пятым входом устройсгва, шестой вход устройства соеди-. нен с входом четвертого блока памяти с произвольной выборкой, адресный вход которого подключен к вьглоду второго мультиплексора, а выход соединен с вторым входом арифметикоггогического устройства, входы управления первого, второго, третьего и четвертого блоков памяти с произвольной выборкой соединены соответственно с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами .блока управления, тактовый вход которого соединен с второй шиной тактовой частоты, четвертый вход — с выходом второго компаратора кодов, пятый вход — через инвертор с выходом второго блока памяти с произвольной выборкой, а седьмой выход — c входом управления первого мультиплексора.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства формирования .огибающих; на фиг. 2 — огибающие амплитуды в функции времени, используемые в электронных музыкальных инструментах, на фиг. 3 — примеры огибающих с частотой в функции времени, используемые в электронных музыкальных инструментах; на фиг. 4 огибающие, которые необходимы при имитации одновременного звучания нескольких инструментов; на Лиг. 5— алгоритмы работы блока управления при формировании различных огибаю.— щих на фиг.. 6 — изображение содержимого постоянного запоминающего устройства (ПЗУ); на фиг. 7 — блоксхема логического блока управления.

На фиг. 2 показана амплитуда тона в зависимости от времени. При этом тон представляет собой синусоидальное колебание, состоящее из основного колебания (чистый тон) и обертонов. Тон имеет прямоугольную треугольную или другую импульсную форму, но в данном случае это несущественно, на диаграмме показано только изменение каждой пиковой амплитуды. Нарастание и затухание тона обьгчно происходит по экспоненциальыому закону; так как имитируются переходные процессы, которые могут протекать периодически (вибрафон) или апериодически. Изображенньге процессы не имеют ничего общего с произвольно изменяемой исполните4 лем громкостью, она меняла бы масштаб диаграмм по оси ординат.

Что касается масштаба по оси абсцисс, т..е; длительности процесса установления, то для различных имитируемых инструментов она различна (даже для чистых тонов, из которых сост6ит сложный тон). Следует эамеt тить, что .существенным преимущест" I 145940 вом изобретения является то, что в

ПЗУ фактически должны храниться лишь огибающие,,в то время как длительность их прохождения в зависимости от имитируемого инструмента заранее задается извне. При этом . сильно экономится емкость памяти.

Поэтому в диаграммах не нанесен масштаб ни по абсциссе, ни по ординате. Отмечены только моменты вре мени, в которые проходит команда пуска для огибающей от музыканта, причем Я показывает начало чистого тона, R — конец. Начало обозначает при этом воздействие на соответствующий орган музыкантом, например нажатие на клавишу, а конец обозначает, что воздействие прекращается, т.е. клавишу отпускают.

Обе команды А и R включают различс ные огибающие.

Простейший случай показан на фиг. 2а. С момента Я амплитуда нарастает соответственно первой огибающей Р1 до максимальной амплитуды Н . Амплитуда остается на этой величине до момента Я, начиная с которого амплитуда по:апериодическому экспоненциальному закону, следуя огибающей к, спадает до нуля. т

Хотя Я„ и Р зеркально могут быть

1 подобными, они записаны в ПЗУ отдельно.

На фиг. 2 О показан случай, когда музыкант выдает команду "Конец" до того, как огибающая нарастания достигла номинальной амплитуды И .

Получается укороченная кривая нарастания Р, за которой, однако, не может идти огибающая спадания R„, так как при этом получился бы скачок амплитуды. Значит огибающая А по меньшей мере приблизительно должна перейти в соответственно укороченную огибающую спадания R, На фиг. 26 показана огибающая нарастания Л для имитации фортепиано. Амплитуда скачком нарастает до максимального значения и спадает. затем по экспоненциальной зависимос" ев ти. Если музыкант отпустит клавишу фортепиано", то колебание будет задемпфировано и кривая А5 должна без скачка по амплитуде перейти в огибающую затухания к . Фиг. 26 яв" ляется особым случаем диаграммы фиг. 26.

55

5 !

О

4 5

Аналогичные условия возникают, если законченный тон снова начат, прежде чем его огибающая затухания полностью закончится (фиг. 2ъ). Тогда огибающая затухания R< no меньшей мере приблизительно при равной амплитуде должна перейти в огибающую нарастания А4.

Форма огибающей A с перерегулированием показана на фиг. 23, такой ход огибающей типичен для медных духовых инструментов.

На фиг. 2 Е показана огибающая затухания Р с инфразвуковой амплитудной модуляцией, требуемая для вибрафона.

На фиг. 2ж показана огибающая нарастания .4, которая получается путем многократного повторения одной и той же формы кривой А с укорочен-. ным масштабом времени. Устройство (фиг. 1) позволяет запоминать лишь форму кривой Аз, многократно ее повторяя. Такая огибающая нарастания бывает в инструментах типа мандолины или банджо. Соответствующая кривая затухания R< является продолжением огибающей нарастания Я до нуля от любого достигнутого к моменту 8 значения амплитуды.

На фиг. 3 представлены зависимости звуковой частоты от времени. Относительно масштаба времени и девиации частоты справедливы те же замечания, что и для фиг. 2 (любой заданный извне масштаб. времени может служить для опроса заложенной под одними и теми же адресами величины девиации частоты). На фиг. Зс по" казана огибающая нарастания 4, по которой частота 1 с постепенно увеличивающейся девиацией качается вокруг несущей частоты f . После достижения максимальной девиации процесс повторяется столь долго, насколько запомнен тон,(так называемое нормальное задержанное вибрато).

На фиг. Зо показан ход огибающей

° типичный для гитар: начиная с частоты, слегка повышенной относительно номинальной, она спадает до значения

После чего идет процесс, подобный показанному на фиг. За. На фиг. Зв показан противоположный ход огибающей частоты Я5, характерный дня медных духовых инструментов. На . фиг. 3 + (A«) показано формирование хорового эффекта, т.е. одновременное

1145ч40 звучание нескольких номинально настроенных в унисон, но фактически слегка взаимно расстроенных колебаний.. На фиг. 4 приведены примеры огибающих для создания дополнительных эффектов. На фиг. 4апоказан так называемый эффект Лесли, который возникает, когда громкоговоритель приводится во вращение. Фактически это означает, что частота с девиацией Г качается относительно номинальной частоты по синусоидальному закону. Этот эффект может быть вызван и с помощью управления огибающими, если два звуковых канала . управляются со сдвигом по фазе на 180, и девиация частоты „ вводится как огибающая частотной модуляции.

Подобным образом можно по фиг. 4& имитировать звучание нескольких струнных инструментов, например нескольких гитар или одного фортепиано, в котором каждой клавише подчинены несколько одинаково настроенных струн, причем частотная модуляция каждого чистого тона реализована с помощью раздельного управления огибающими, при этом используется прием повторения огибающих.

Устройство цифрового формирова-, ния,огибающих содержит входы 1-6, запоминающие устройства 7-10, счетчик 11 адреса, блок 12 управления, первый и второй мультиплексоры

13 и 14, ПЗУ 15, арифметико-логическое устройство 16, первый и второй компараторы 17 и 18 кодов, сумматор

19, входы 20-24 блока управления, выходы 25-31 блока управления, инвертор 32. При этом адресный вход третьего блока 9 памяти с произвольной выборкой соединен с адресными входами первого 7 и второго 8 блоков памяти с произвольной выборкой, выход — с первым входом первого компаратора 17 кодов, выход которого соединен с первым входом 20 блока

12 управления, а вход блока 9 — с вторым входом первого компаратора

17 кодов и выходом 27 сумматора, которь1й является выходом устройства, первый вход сумматора 19 соединен с выходом второго блока 8 памяти с произвольной выборкой, второй вхоД— с выходом ПЗУ 15 и первым входом перВОГo мультиплексора :Зq Второй !

,чход которого является первым входом устройства, а третий соединен с выходом арифметико-логического

5 устройства 16, управляющий вход с которого соединен с первым выходом

25 блока управления, первый вход арифметико-логического устройства

16 подключен к выходу первого блока 7 памяти с произвольной выборкой и входу ПЗУ 15, первый и второй управляющие выходы которого подключены к второму 21 и третьему 22 входам блока управления, при этом адресный вход первого блока 7 памяти с произвольной выборкой подключен к выходу второго мультиплексора 14„ первый и второй входы которого соединены с входом второго компаратора 18 кодов и вторым входом устройства, а также с выходом адресного счетчика 11, управляющий вход подключен к второму выходу 26 блока управления, первый и второй информационные входы которого являются третьим и четвертым входами устройства, вход второго блока 8 памяти с произвольной выборкой является пятым входом устройства, шесЗО той вход устройства соединен с входом четвертого блока 10 памяти с произвольной выборкой, адресный вход которого подключен к выходу втaporo мультиплексора 14, а выход соединен

З с вторым входом арифметико- логического устройства 16, входы управления первого, второго, третьего и четвертого блоков 7-10 памяти с произвольной выборкой соединены со4О ответственно с третьим, четвертым пятым и шестым выходами блока 12 управления, тактовый вход которого соединен с второй шиной тактовой частоты, четвертый вход — с выходом

45 второго компаратора 18 кодов, пятый вход — через инвертор 32 с выхо" дом второго блока 8 памяти с произвольной выборкой, а седьмой выход" с входом управления первого мультиБо плексора 13.

При этом преполагается, что музыкальный синтезирующий инструмент выполнен так, что каждый чистый тон формируетсч блоком фазового счетчика и цифровые сигналы амплитуды и частоты могут определять любую огибающую соответствующего отдельного

1 » ных ячеек, которые имеют гомологические адреса. Адреса являются номерами соответствующих блоков схемы синтеза тонов. Если адреса блоков 7-10 памяти задаются с входа 2, то перед ними может подаваться информация, соответствующая сигналам на входах

2,3 и 4. Опрос информации производится через адресный счетчик 11, на тактовый вход которого подаются импульсы с первой шины тактовой час20 1тоты (например с периодом в 4 мкс).. Эта тактовая частота названа тактом огибающих в отличие от такта всей системы (вторая шина тактовой частоты), который используется в блоке

12 управления и на котором основан временной мультиплекс всего инструмента. Такт системы в данном примере имеет 500 нс ° Период в 4 мкс для такта огибающих выбран потому, 30 что для удовлетворительного воспроизведения огибающей в музыкальных инструментах достаточно вновь рассчитывать ее значение примерно каждую миллисекунду. Это значит, что их

256 ячеек блоков 7-10 памяти в течение этой миллисекунды каждая должна быть адресована один раз, откуда н получено указанное значение периода.

40 Поступающие со входа 2 или от счетчика 11 адреса проходят через мультиплексор 14. Необходимо избегать одновременной записи информации с входа 2 и опроса информации по

45 адресам с адресного счетчика l1. Для этого с помощью компаратора 18 при одновременно идущих со счетчика 11 и входа 2 сигналах формируется сигнал занятости, поступающий на вход

50 23 блока 12 управления, который затем запирает мультиплексор 14 для адресации от адресного счетчика 1 1.

9 11,4594 блока. Отдельш|е тональные блоки работают во временном мультиплексе.

На входы устройства поступают сигналы от органов управления музыкального синтезирующего инструмента 5 (клавиатуры, педалей, переключателей, регистров и т.д.), преобразование при помощи шифраторов, которые из любых установленных органами управления комбинаций формируют соот ветствующие управляющие сигналы.

Для управления огибающими требуется следующая входная информация, поступающая по входам:

1 — для цифровой величины, указывающей, каждая форма огибающей должна быть синтезирована. Этот сигнал имеет форму адреса ПЗУ, по которому записано начало считывания огибающей;

2 — для текущего адреса, который определяет, какой блок синте,за в заданный момент времени кадра временного мультиплекса должен получать управляющие сигналы от устройства формирования огибающей

3 — для сигнала, указывающего на то, должен ли формироваться определенный чистый тон или нет. Этот сигнал является логическим нулем, когда тон должен формироваться, и переходит в логическую едини" цу, когда он должен закончится.

Таким образом, переход из нуля в единицу является сигналом для начала формирования спадающей части огибающей

4 — подсоединения для входных и выходных сигналов блока управления устройства

5 — для цифровой величины, определяющей частоту для случая огибающих частотной модуляции. Одновременно этот вход служит также для того, чтобы различать частотную и чисто амплитудную модуляции. Если сигнал на входе

5 равен нулю, производится только амплитудная модуляция

6 — для цифровой величины, устанавливающей интервал реального времени, внутри которого должна быть пройдена заданная (запомнен ная) форма огибающей, т.е. этим сигналом определяется, масштаб

55 по оси абсцисс для функций по фиг. 1-3.

Устройство работает следующим образом.

0 10

Ф

Сигналами с входа 2 адресуются блоки 7-10 памяти с произвольной выборкой, емкость которых больше либо равна числу одновременно формируемых огибающих. Как указано выше, это число может быть более двухсот. В примере выполнения каждый блок памяти состоит из 256 накопитель

В блоке 10 памяти запоминаются двоичные слова, которые вводятся через вход 2 устройства. В блоке 8 памяти запоминаются текущие адреса значений амплитуды огибающей, записанных в ПЗУ 15, причем в левой час1145940

12 ти блока 8 памяти обновляются модули адресов ПЗУ 15 слева от запятой, а в правой части — дроби адреса ПЗУ

15 справа от запятой. Для того, чтобы значения амплитуды огибающей, 5 имеющиеся в одном экземпляре в ПЗУ 1, воспроизводить с различными интервалами в реальном масштабе времени в соответствии с сигналом на входе

6, в блок 8 памяти заносят это желаемое реальное время в форме дроби, т.е. в дополнительном коде. Если, например, огибающая должна длиться вдвое больше обычного, то следующее значение амплитуды огибающей счи- 15 тывается не следующим адресным импульсом, а лишь через один и т.д.

В том случае, если в накопителе

7 со свободным доступом записана дробь 0,25 (устройство работает в 20 двойной системе, но здесь и далее использованы десятичные числа), это означает, что огибающая должна длиться в четыре раза дольше, чем обычно. При адресации через адрес- 2 ный счетчик 11 это значение подводится к первому входу арифметикологического блока 16, на втором входе которого присутствует текущая ве,личина сигнала с прауой части бло- ЗО ка 7 памяти. Блок 16.,складывает дробнце величины и результат сложения через мультиплексор 13 снова записы-. вается в блок 7 памяти, где справа от запятой записывается дробь, увеличен-З5 ная на взятое из накопителя 10 значение. Адреса амплитуд огибающей в

ПЗУ 15 являются целыми числами. В рассматриваемом примере, таким образом, следующий адрес для ПЗУ 15 - в 4р левой части блока ? памяти — появляется лишь после четырехкратной адресации счетчиком 11. Это означает, что новое значение амплитуды огибающей считано из ПЗУ 15 через четыре : 45 миллисекунды четыре раза подряд, только тогда выдается новый адрес и т.д. Начальный адрес ПЗУ 15, в котором находится начало соответствующей огибающей, первым вводится в у» блок 8 памяти (сигнал с входа 1) через мультиплексор 13, который выполнен трехкапальньм.

Фактически адреса ПЗУ 15 могут быть обратно введены в левую часть блока 7 памяти и самим ПЗУ..

Для ПЗУ 15 следует различать адреса накопительных ячеек и данные. записанные в этих ячейках, или содержимое памяти. По адресной шине 33 производится адресация ПЗУ 15 а по шнне 34 выдаются данные. В данном случае данные, за*исанные в ПЗУ 15, имеют значение адреса ПЗУ 15, когда по шине 35 через мультиплексор 13 передаются в блок 7 памяти. В общем случае в ПЗУ 15 содержатся значения амплитуды огибающей или— в случае частотной модуляции — значения девиации частоты.

В результате из ПЗУ 15 извлекается та огибающая или часть ее которая начинается с соответствующего поданного обратно адреса, причем реальное время по-прежнему определяется содержимым блока 8 памяти. Эта операция предусмотрена для повторения уже пройденной один раз огибающей или ее части. Если огибаю- щая должна повторяться, необходимо считать информацию из ПЗУ 15 по соответствующему адресу, и Hs его управляющем выходе 21 появляется сигнал, поступающий на блок 12 управления, который переключает мультиплексор 13 на соответствующий канал. Если огибающая полностью опрошена из ПЗУ 15, появляется сигнал на его выходе 22.

Этот сигнал заставляет логический блок 12 управления стереть содержимое накопительной ячейки соответствующего адреса, после чего — в зависимости от уровня на входе 3 устройства — либо далее звучит немодулированный тон, либо соответствующий чистый тон вообще более не формируется (немодулированный тон относится

;здесь только к модуляции огибающей по схеме фиг. 4, в другом месте общей схемы может производиться прочая модуляция постоянного тона).

Дальнейшая обработка содержимого ПЗУ 15 происходит следующим образом. По шине 36 информация амплитуды огибающеи подается на двоичный сумматор 19, дополняющий до двух.

Данные огибающей в случац частотной модуляции представляют собой значение девиации частоты со своим знаком. Так как на сумматор 19 по шине 37 подается сигнал о том, имеется частотная модуляция или нет, в блоке 8 памяти к каждому из 256 значений формируемых огибающих записанб» значения соответствующих несущих частот (от входа 5) или нуль, 1145940

14 если требуется только амплитудная модуляция. На выходе блока 8 памяти появляются амплитуды огибающей, относящиеся к каждому чистому тону.

Эти значения подаются на блоки ам- 5 плитудной или частотной модуляции синтезатора. Распределение производится блоком 12 управления, на вход

24 которого через инвертор 32 подается сигнал с выхода блока 8 памяти лишь при необходимости амплитудной модуляции.

Прерывание огибающей производится следующйм образом,(фиг. 5 — алгоритмы работы блока управления).

В тот момент, когда должна быть прервана текущая огибающая и начата новая, должна произойти смена. адресов ПЗУ 15. В этом случае новая огибающая не должна начинаться с на- 2О чального адреса от входа 1„ так как там для огибающей нарастания считывается .значение "нуль", а для огибающей спада — значение "Н" (начало)

Необходимо начинать с такого адреса, по которому записано значение, приблизительно равное тому, на котором была прервана предыдущая огибающая (фиг. 26, г).

Таким образом, необходимо запом- Зб нить последнее значение для прерываемой огибающей и отыскать в ПЗУ

15 такую ячейку, в которой хранится значение новой огибающей, приблизительно равное значению прерваннои огибающей в.момент прерывания. Соот ветствующий адрес ПЗУ 15 после этого должен быть введен как начальный адрес в блок 10 памяти.

Для этого в устройстве имеется @ блок. 9 памяти, в котором в каждой ячейке, адресуемой от счетчика 11, записано текущее значение огибающей которое поступает с выхода сумматора 19. То же самое значение имеется на втором входе компаратора 17, на первом входе которого находится предыдущее значение огибаощей. Выход

20 компаратора 17 выдает сигнал до тех пор, пока более позднее значение станет меньшим, чем предыдущее.

Блок 12 управления испол>взует эти данные только в тот момент времени, когда возникает перепад сигнала на входе 3 устройства. Это означает, что55 требуется новая огибающая. Предположим, что кривая затухания прерывается фронтом сигнала на входе 3 и дотркна продолжаться огибающая нарве тания. Ио входу 1 вводится соответствующий адрес ПЗУ 15, с которого поступает значение нуль как начальное зпачение огибающей нарастания. Оно появляется на выходе сумматора 19 как новое значение. б

Так как непосредственно перед этим в накопителе 9 было значение прерванной огибающей затухания больше нуля, на выходе 20 компаратора 17 присутствует сигнал Логическая "1 .

При этом на в > ходе 25 блока 12 управления появляется сигнал, поступаю-! щий на арифметико-логическос устройство 16 и являющийся командой повысить адрес в.левой части накопителя 7 на единицу. Этот процесс повторяется с тактом системы до..тех пор, пока сигнал на выходе компаратора 17 не изменится. Адрес, находящейся к этому моменту в накопителе 8, является начальным адресом новой огибающей. Это прибавление адреса приводит к желаемому результату потому, что для огибающих нарастания большие значения считывания находятся под старшими адресами.

Для спадающей огибающей под стар,..шими адресами записаны меньшие значения. Поэтому в этом случае низкий логический уровень сигнала на выходе

20 вводит процесс догона..Это производит логический блок 12 управления.

Конкретный алгоритм прерывания определяется в соответствии со знаком перепада (фронт либо срез) на входе 3.

На фиг. 5а, 6 приведены алгоритмы работы блока управления при прерывании огибающей (фиг. 2 ъ, б соответственно), фиг. 5 9 — формирование огибающей без прерывания.

На фиг. 6 показана организация

ПЗУ 15. Амплитуды огибающей изображены г> виде аналоговых эквивалентов, хотя в действительности они являются двоичными словами. Сверху вниз изображены огибающие "медленное нарастание", "затухание", "перкуссия с повторением" и "начинающееся с задержкой вибрато с повторением" в качестве примеров. 11ервым битом является логический сигнал на выхо де 21,. вторым битом — логический сигнал на выходе 22. Последующие биты определяют амплитуды. огибающей, .или в сочетании с жровнем 1 на Вых>1145940 16 ðe 21 являются адресами, с которых 39 последовательности, в свою очередь значения амплитуды должны считывать- тактируемый импульсами с второй ся вновь. Штриховыми стрелками по- шины тактовой частоты. Последоказано, к какому адресу при повто- . вательность, которую надо пройти,,рении огибающей надо возвращаться. 5 заносится в регистр 39 из самого

:.Адрес, под которым начинается оги- постоянного накопителя. Под адре:бающая, поступает с входа 1 устрой- сами последнего опрашивается необства. ходимый для блока управления сигНа фиг. 7 приведен пример вы- нал управления. полнения блока 12 управления, вклю- 1О Таким образом, предлагаемое устрой= чающего еще одно ПЗУ 38, к которо- ство имеет широкие функциональные му в качестве адресов подводятся возможности благодаря формированию

;выщеупомянутые логические сигналы одновременно -нескольких огибающих и который опрашивается через регистр различной формы.

1145940

Фиг.2

1145940

1 1H59IФО

Раз.5

Ðèã.6

Нобат пюспе3о5амеяьноапь ЯРидйЯю@ии йжаГ

Фиг.7

Составитель В.Скопинцев текред щ. Кузьма Корректор М,Розман

Редактор В.Ковтун Заказ 1213/46 . . ТИран 3У2 Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам иэ6бретений и открцтий

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

Ф

Филиал ППП "Патент", г.уахород, ул.Проектная, 4