Синтезатор музыкальной фразы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Созев СФВетских

Сфциааюктмческих

Реснублнк

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЛЬСТВУ (61) Дополнитещьное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 14f)579 (2t) 2764378/18-21 1 М ) „з

G 10 Н 5/12 с присоединением заявки М

ГосударствемныЯ комитет

СССР ио ямам изобретеииЯ и открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано ЗОфЗ.81. бюллетень t49 12

Дата опубликования описания 300 81 (53) УД < 881. 828 (088.8) (72) Авторы, изобретения

Е. И. Еремин и Ю. Н. Ерофеев (71) Заявитель (54) СИНТЕЗАТОР МУЗЫКАЛЬНОЙ ФРАЗЫ

Изобретение относится к электромузыкальным инструментам.

Известен синтезатор музыкальной фразы, содержащий генератор электри-, ческих сигналов звукового диапазона на однопереходном транзисторе.

Частоту колебаний, а, следовательно, и тон звучания при сопряжении этого генератора с громкоговорителем можно изменять в широких пределах путем переключения времязадающих резисторов в цепи эмиттера однопереходного транзистора с помощью многопоэиционного переключателя 11.

Недостатком известного устройства является однотонность музыкальной фразы.

Наиболее близким по технической . сущности к предлагаемому является синтезатор, содержащий генератор ритма, выход которого через формирователь импульсов соединен с входом счетчика, выходы которого поразрядно соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены через разделительные диоды и переменные резисторы с входами управления генератора .ритма и генератора тона 2).

Недостатком известного синтезатора является неравномерность частотной характеристики.

5 Цель изобретения — повышение равномерности частотной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в синтезатор, содержащий генератор ритма-, выход которого через формирователь импульсов соединен с вхо" дом счетчика, выходы которого поразрядно соединены с входами дешьфратора, выходы которого соединены через разделительные диоды и переменные

15 резисторы с входами управления генератора ритма и генератора тона, и выходной усилитель, введены триггер, вход которого подключен к выходу генератора тона, двухэвенный RC-фильтр

20 с изменяемой постоянной времени, включенный между выходом триггера и входом выходного усилителя, четыре ключа к логйческое наборное поле, например, на коммутационных диодах, входы которого соединены с выходами дешифратора, а выходы подключены к входам управления ключей, выходы которых подключены к соответствующим конденсаторам двухзвенного RC-фильт30 .ра с изменяемой постоянной времени.

817745

На чертеже приведена схема синтезатора.

Синтезатор содержит генератор 1 сигналов ритма, состоящий из однопереходного транзистора 2, резистора

3 и конденсатора 4, формирователь импульсов 5, счетчик б, дешифратор 7, разделительные диоды 8-12, переменные резисторы 13-22, генератор 23 тона, состоящий из однопереходного транзистора 24, резистора 25 и конденсатора 26, триггер 27, двухзвенный RC-фильтр 28, состоящий из конденсаторов 29-34 и резисторов 35 и

36, усилитель 37, ключи 38-41, логическое наборное поле 42. На шину 43 подается напряжение питания.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройством управляет генератор 1 ритма и дешифратор 7. Единичный логический уровень выходного напряжения Щ после включения источника питания может существовать только на одном из выходов дешифратора 7. Пусть, например, он присутствует на одном выходе (на крайнем левом). Тогда конденсатор

4 генератора 1 ритма будет заряжаться от напряжения, существующего на выходе дешифратора 7, через диод 8 и резистор 13. Когда напряжение на конденсаторе 4 превысит напряжение З,) включения одиопереходного транзистора 2, последний лавинно включается на короткое время и разряжает конденсатор 4. При этом на резисторе 3 образуется короткий импульс, который с выхода генератора 1 ритма поступает на вход формирователя 5 импульсов, где,при необходимости, импульс изменяется по амплитуде и крутизне переднего фронта. С выхода формирователя 5 импульсов сигнал поступает 4Q на вход счетчика б. Счетчик отсчитывает первый импульс, в результате чего состояние его триггеров (хотя бы одного) изменяется, и выходной сигнал с единичным логическим уРов- 4 нем теперь вырабатывается уже на другом выходе дешифратора 7. Начинается второй такт работы устройства. З течение этого такта конденсатор 4 генератора 1 ритма заряжа- © ется от напряжения, существующего на выходе дешифратора 7,через диод 10 и резистор 14. Цепи других резисторов

13, 15-" 7 в это время разомкнуты. Во втором такте длительность такта определяется уже при прочих равных условиях резистором 14. Поэтому длительность такта отличается от длительности первого такта. После окончания второго такта счетчик б отсчитывает второй импульс, состояние его тригге- Я) ров изменяется и единичный логический уровень напряжения будет уже на следующем выходе дешифратора. Конденсатор 4 заряжается через резистор 15 и т.д. Количество выходов дешифратора у определяет то число различных длительностей тактов, которое можно создать в устройстве.

Выходное напряжение дешифратора управляет также частотой тональных сигналов генератора 23 тона. Например, при наличии единичного логического уровня напряжения на выходе дешифратора 7 конденсатор 2б генератора 23 тона .заряжается через диод

9 и резистор 18. Частота генератора

23 тона в этом случае определяется величиной резистора 18. При наличии единичного логического уровня сигнала на выходе дешифратора 7 конденсатор 26 генератора 23 заряжается через диод 11 и резистор 19. Частота колебаний генератора 23 тона в этом случае определяется величиной резистора 19 и т.д.

Кроме этих. переключений, в устройстве осуществляется автоматическое изменение параметров двухзвениого

RC-фильтра низких частот за счет переключения емкостей в каждом звене этого фильтра. Переключение коммутируемых емкостей двухзвенного фильтра 28 осуществляется также сигналами дешифратора 7.

Генератор 23 тона с помощью резисторов 18-22 настраивается на частоти, в два раза превышающие частоты требуемых тональных сигналов в каждом такте. Импульсы с выхода генератора 23 поступают на счетный вход триггера 27. Триггер делит частоту повторения входных импульсов пополам и на его выходе получается напряжение меаидровой форны на частотЕ тонального сигнала. Напряжениеiíà выходе триггера 21 для любой из тональных частот имеет постоянную амплитуду и постоянную, равную двум, скважность. Вследствие этого амплитуда первой гармоники (т.е. тональной частоты) ие зависит от значения самой тональной частоты и всегда постоянна. За счет этого обеспечивается равномерность частотной характеристики устройства (как функция амплитуды гармоники основного тона от частоты основного тона в заданной области тональных частот). Кроме того, меандровое напряжение, снимаемое с выхода триггера 27, не содержит четных гармоник, т.е. обертонов с частотами, нревыаающими частоту основного тона в четное число раз.

Однако гармоники, нечетные по отношению к тональной частоте, в спектре по-прежнему присутствуют. Прямоугольная форма импульса на выходе триггера 27 приводит к непривычному звучанию мелодии, к появлению тембра, который иногда называют неземным и который для части слушающих бывает неприятным, Для улучшения качества звучания по-прежнему требуется ослабление обертонов. Задача ослабле817745. ния обертонов решается путем подклю.— чения к выходу триггера 27 двухзввнного RC-фильтра нижних частот с управляемыми параметрами. Отсутствие в спектре выходного напряжения триггера 27 четных гармоник облегчает задачу фильтрации. Однако и в этом случае она остается достаточно сложной фильтр, ослабляя третью гарЮюиику нижнего тонального сигнала нижней октавы, существенно ослабляет основ- @ ную гармонику верхнего сигнала верх- ней октавы, и достигнутая благодаря введению триггера 27 равномерность частотной характеристики по частотам основного тона опять нарушается. Для исключения этого недостатка в уст- М ройстве используется пооктавное изменение параметров RC-фильтра 28.

Будем считать, что тональные час» тоты, подлежащие воспроизведению, могут находиться в диапазоне трех ок- Щ тав — верхней, средней и нижней. Таким образом, число К октав .в рассматриваемом случае равно трем.

Для фильтрации обертонов сигналов верхней октавы требуется наименьшая постоянная времени звеньев фильтра

28, для фильтрации обертонов сигналов нижней октавы — наибольшая, для фильтрации обертонов сигналов средней октавы — средняя между указанными.

Изменение постоянных времени звеньев фильтра 28 достигается эа счет переклЮчения емкостей звеньев с помощью ключей 38-41 и наборного логического поля 42.

Формула изобретения

Синтезатор музыкальной фразы, содержащий генератор ритма, выход которого чрееэ формирователь импульсов соединен с входом счетчика, выходы которого поразрядно соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены через разделительные диоды и переменные резисторы с входами управления генератора ритма и генератора тона, и выходной усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности частотной характеристики, в него введеиы триггер, вход которого подключен к выходу генератора тона, двухзвенный

ВС-фильтр с изменяемой постоянной времени, включенный между выходом триггера и входом выходного усилителя, четыре ключа и логическое наборное поле, например, на коммутационных диодах, входы которого соединены с выходами дешифратора", а выходы подключены. к входам управления ключей, выходы которых подключены к соответствующим конденсаторам двухэвенного

RC-фильтра с изменяемой постоянной времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Васильев В. A. Зарубежные радиолюбительские конструкции. M., 1977, с.55.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2656298/18-21, кл. G 10 Н 5/12, 22.07.78.

Составитель Т. Артюх

Редактор Н. Кешеля Техред М.Федорнак КорректорС. Шекмар

Заказ 1472/66 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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