Способ формирования шкалы частот тонов электромузыкального инструмента и генератор для его осуществления

Номер патента: 1390635

Автор: Тузов

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОН 1/О опислник иэоБеетвн А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 409 (22) 17. (46) 23. (75) Е.В (53) 621 (56) Авт У 123974 щем срмонич соб, позво ский метод е стве, реалиреализовать просто,как узыкальных новокс", 2 я так ж электр ерообразован еалиэуется в интрументах т 13 з,п. ф-лы а Тер 6 илОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ 845/24-2 17.864.88. Бюл. 9 15Тузов828 (088.8)рское свидетельство СССРкл. С 10 Н 1/00, 1984.(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШКАПЫ ЧАСТОТТОНОВ ЭЛЕКТРОМУЭЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТАИ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электромуэыкальным инструментам и может бытьиспользовано для получения шкалы частот тонов стабильного музыкальногостроя, удовлетворяющего любой кривойнастройки. Цель изобретения - исключение искажения тональных сигналовинтерференционными шумами сетки частот достигается путем сокращениячисла сигналов сетки частот и увеличения минимального шага сетки. Согласно предложенному способу, сетка частот образована меньшим количеством сигналов, расстояние между которыми по частоте увеличено по,сравнению с известным способом. В результате частоты интерференционных сигналов располагаются за пределами диапазона формируемых частот и могут бытьотделены специальными фильтрами. Кроме того, частоты интерференционныхсигналов пропорциональны заданнойчастоте и могут быть выведены эа пределы звукового диапазона частот, чтоневозможно выполнить в известном способе, где частоты паразитных интерференционных сигналов не зависят отзначения опорной частоты. Генераторшкалы частот, используемый в устрой-.+шЕ шАО БВО ОГ 10 20 цифрой коэффициента кратности частоты, равной значению Б цифры Формируемого разряда, нелинейно смешивают сигналы Ес и БЕ, и из продукта нелиз снейного смешения выделяют сигнал Е верхней боковой частоты:Е =Е+БЕ,=БВО,ОГО,ОО. Шестой разряд выражен нулем и формируется после разряда выраженного значащей цифрой, поэтому для его формирования понижают в 10 раз частоту сигнала Ев, из сетки частотзтвыбирают сигнал шЕ, с любым коЭффициентом кратности частоты, нелинейно смешивают сигнал пониженной7Частоты с сигналом шЕ, и из продукта смешения выделяют сигнал Ес верхней боковой частоты: Ес =Е: 10+шЕ, =шБВ, ООГ, ОО,затем из сетки частот выбирают сигнал1(1-0,ш) Е, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (1О,ш) является дополнением до десятик цифре ш коэффициента кратности частоты сигнала шЕ частоту сигнала6 понижают в 10 раз, сигнал пони-Женной частоты нелинейно смешиваютс сигналом (1-О,ш)Е и из продуктасмешения выделяют сигнал Е верхнейбоковой частоты:- Е :10+(1-0,ш)Ев=10 Б,ВОО,ГО. Седьмой разряд выражен значащей цифрой А и формируется после разряда, выраженного нулем; поэтому для формирования седьмого разряда из сетки частот выбирают сигнал (О,А - 0,1)Ез значащая цифра коэрфициента (О,А,1) дольности частоты которого на единицу меньше цифры А. Пониз кают в 10 раз частоту сигнала Е,.Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (О,А,1)Е, и из9Э продукта смешения выделяют сигнал Е; верхней боковой частоты:Е =Ез:10+(О,А,1)Е 9=АО.БВО,ОГ. Восьмой разряд выражен нулем и формируется после разряда, выраженно" го значащей цифрой, поэтому для Формирования восьмого разряда иэ сеткиточастот выбирают сигнал шЕ, с любой 55 цифрой коэффициента кратности частоты который нелинейно смешивают сФзсигналом Е и из продукта смешения выделяют сигнал Ез верхней боковойчастоты: после этого понижают в 10 раз частоту сигнала Ез, из сетки частот вызбирают сигнал (1-О,ш)Е,", значащая цифра коэффициента (1-0,ш) дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре ш коэффициента кратности частоты сигнала шЕ сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,ш)Е, и из продукта смешения выделяют сигнал Ез верхней боковой частоты, который яв - ляется сигналом Е сформированной задающей частоты: Е 1 О=Е=Ез: 10+(1 - О,ш) Е",=10 А.ОБВ,ООГ. Формирование задающей частоты по третьему варианту отличается от Формирования по второму варианту в части формирования разряда, выраженного значащей цифрой (и следующего за ним разряда), после формирования разряда, выраженного нулем, а именно (в нашем примере) в получении сигналов зерхних боковых частот:зЕ - частота сигнала Ез дополнительно понижается в 10 раз, а пятыйсигнал сетки (О,В,1)Е выбрандольной частоты;Ез - частота сигнала Е,с не понижается в 10 раз;з зЕ - частота сигнала Е, дополнительно понижается в 10 раз, а девятый сигнал сетки (О,А,1)Евыбран дольной частоты; Е - частота сигнала Е не понижаетз 39 вся в 10 раз.Структурная схема Формирователя задающей частоты с численным значением вида Е:=1 ОА.ОБВ,ООГ, реализующая третий условный вариант способа, приведена на Фиг.б Формирователь задающей частоты по составу узлов (функциональны) одинаков с Формирователем (Фиг. 4), реализующим второй условный вариант способа, но в связи с несколько иным алгоритмом способа по третьему варианту изменился порядок включения функциональных узлов в их последовательной цепи, Кроме того, изменены численные значения некоторых из частот сигналов сетки, поступающих на вход формирователя.Для более полного описания приемов (операций) Формирования задаюЕ 1 =Е,: 10=0 АБ,ВГО,ОО;й=й;1 О=ООА.БВГ,00 1 ь Г(,10 ООО.АЪВ,ГО 55 щих частот рассмотрим примеры формирования задающей частоть( с численным значением вида й = 100,0 АБ,ВГ, соответствующего, например, задающей час- . тоте тона ДО субконтроктавы Гд,(- 100,016,35 Гц, которая выше опорной частоты Г, = 100.000,00 Гц на значенИе частоты тона ДО субконтроктавы РАос.=16,35 Гц. 10По первому варианту предварительно формируют группу младших разрядов численного значения частоты сигнала Г. В нашем случае между двумя младшими разрядами, выраженными значащими цифрами В и Г, нет промежуточных разрядов, выраженных нулем, т.е, п=О, поэтому для формирования двух первых (младших) значащих разрядов иэ сетки частот выбирают сигналы О,Г 1йф о и Вй , значащая цифра коэффициента дольности частоты и цифра коэффициента кратности частоты которых совпадают по значению с цифрами ГиВ формируемых разрядов соответственно.Выб" 25 ранные сигналы нелинейно смешивают между собой и из продукта смешения1выделяют сигнал Г верхней боковой частоты;Е, =О, ГЕ +БЕ =В ГО. 000,00.Очередной (третий) разряд Б выражен значащей цифрой, поэтому для формирования третьего разряда из сетки частот выбирают сигнал Б с коэффициентом Б кратности частоты, численно совпадающим с цифрой Б формируемого разряда, понижают в 10 раз частоту1сигнала й сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом БГ и из продукта смешения выделяют 40 сигнал Г верхней боковой частоты:й =Г,:10+Ъйз=БВГ,ООО,ОО.Аналогично Формируют и четвертыйразряд А, выбрав из сетки частот сигнал АГ:Е =К :10+АЙ=АБВ.ГОО,ОО.Пятый, шестой и седьмой разряды выражены нулем, поэтому для формиро вания каждого из них понижают в 10 раз частоту сигнала, полученного при формировании предыдущего (относительно формируемого) разряда: Восьмой, последний, разряд выражен значащей цифрой 1, поэтому для формирования восьмого разряда иэ сетки частот выбирают сигнал 11,цифра коэффициента кратности частоты которого совпадает численно с цифрой Формируемого разряда, частоту сигнала Е понижают в 10 раз, сигнал пони(женной частоты нелинейно смешивают с сигналом 11 и из продукта смешения1выделяют сигнал Е верхней боковой частоты, который является сформированным сигналом Й задающей частоты:Г =Х Е:10+11 =100.0 АБ,ВГ.Задающую частоту вида Г=100.0 АБ.ВГ по второму варианту формируют следующим образом.Предварительно Формируют группу младших разрядов численного значения частоты Формируемого сигнала Х, в которой нет .промежуточных разрядов, выраженных нулем (и = 0), т.е. предварительно формируют два младших разря" да, выраженных значащими цифрами В и Г. Для этого из сетки частот выбирают сигнал О,ГГ значащая цифра Г коэффициента дольности частоты, которого равна значению цифры Г младшего из двух формируемых разрядов, и ВГ, с цифрой В коэффициента кратности частоты, равной значению цифры В стар" шего из двух Формируемых разрядов.1Сигналы О,ГЙ, и Во нелинейно смешивакт и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты:+В ВГО.ООО,ОО.Очередные разряды (третий и четвертый) выражены значащими цифрами Б и А соответственно и Формируются после разрядов, выраженных значащими цифрами. Поэтому для формирования третьего и четвертого разрядов иэ сетки частот выбирают сигналы БЙ, и3 АГ 4 соответственно, цифры Б и А коэффициентов кратности частот равны по значению цифрам формируемых разрядов Б и А, понижают в 1 О раз частоты сигналов, полученных при формиро ванин соответствующих предыдущих разрядов, сигналы пониженных частот нелинейно смешивают с выбранными сигналами и иэ продукта смешения выделяют сигналы верхних боковых частот:Пятый разряд выражен нулем и формируется после разряда выраженного значащей цифрой, поэтому для формирования пятого разряда из сетки частотфс.) выбирают сигнал щЕ;, с любым коэффициентом к)атности частоты, частоту сигнала Е понижают в 10 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смеши.гвают с сигналом щЕ;, и из продукта 10 смешения выделяют сигнал Е верхней боковой частоты:Е, =Е 10+щЕ=шАБ.ЗГООО,затем выбирают из сетки частот сигнал (1-0,щ)Е, значащая цифра коэфФициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре щ коэффициента кратности частотыБсигнала щЕ понижают в 10 раз час тоту сигнала Е, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,щ)Е, и из продукта смешения выделяют сигнал Еверхней боковой частоты; 25Е=Е ". 10+(1-0,щ) Е =10 А. БВГ,ОО,Шестой разряд выражен нулем и Формируется после разряда выраженного нулем. В этом случае для Формирования шестого разряда из сетки частот выбирают сигнал долькой частоты 0,9 Е, частоту сигнала Е понижают в 10 раз) сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом 0,9 Е, и из продукта смешения выделяют сигнал Е, верхней боковой частоты:Еь=Е : 10+0 9 Е,=100 АБВ ГОСедьмой разряд, как и шестой, выражен нулем и Формируется после разряда, выраженного нулем, поэтомуседьмой разряд Формируют приемами,аналогичными формированию шестогоразряда;45Е,=Е;10+0,9 Е,=100;ОАБ,ВГ.ЛВьщеленный сигнал Е) верхней боковой частоты является сформированным сигналом Е задающей частоты:50Е )=Е=100. ОАБ, ВГ,В связи с тем, что в численномзначении задающей частоты вида Е100,0 АБ,ВГ нет значащих разрядов,которые необходимо формировать после разряда, выраженного нулем (старший разряд, выраженный единицей, не учитываем, так как он получается как сопутствующий продукт при Формировании предпоследнего разряда, выраженного нулем), то третий условный вариант не может быть реализован при формировании задающей частоты указанного вида.Первый вариант формирования сигна - ла задающей частоты вида Е100.0 АБ,ВГ предъявляет повышенные требования к избирательным свойствам Фильтров, выделяющих некоторые из верхних боковых частот. Так, например, при получении сигнала Е, продукт нелинейного смешения содержит основные сигналы следующих частот,Гц:Е . 10=АБ,ВГ=:16,35;1 ЕО, =100. 000 00;Е=1 00. ОАБ, ВГ=100. 01 б, 35,Е",=99.983,65.Сигнал (Е:10) легко подавляетсяизбирательным фильтром, Вьщеляемыйсигнал верхней боковой частоты от 5стоит от сигнала 1 Е,) на 16,35 Гц иот сигнала Е; нижней боковой частотына 32,70 Гц. Так близко расположенные по частоте сигналы создают трудности в их разделении,При Формировании задающей частотыпо второму и третьему вариантам нетзатруднений в выделении частот избирательными Фильтрами, так как составляющие продукт нелинейного смешения сигналы достаточно далеко разнесены между собой по частоте. Но второй и третий варианты сложнее, таккак для Формирования разряда, выраженного нулем, после Формированияразряда, выраженного значащей цифрой(разряд А), требуется удвоенное количество операций (получение сигналов7 7Еи Е для Формирования разряда 0после Формирования разряда А). Упомянутые затруднения и усложнения темменьше проявляют себя, чем меньшесодержится разрядов в численном значении Формируемой задающей частоты,выраженных нулем. учитывая ту особенность метода биений, что задающаячастота может быть как выше, так иниже частоты опорного сигнала на значение частоты конкретно формируемоготона ЭИИ, можно уменьшить количестворазрядов, выраженных нулями, в численном значении формируемой задающейчастоты, а в отдельных случаях и полностью исключить выраженные нулямиразряды путем выбора для ФормироваЗО Сопоставление первого и второго вариантов формирования сигнала Еппоказывает, что второй вариант Фор мирования сигнала Епполностью повторяет операции первого варианта,д следовательно, не стало затруднений в выделении из продукта нелинейного смешения верхних боковых частот. Кроме того, формирование сигнала Едо сЕ проще (меньше операций) формирования . о сигнала Е 4 п тЕ, по второму варианту (то же по третьему варианту).формирование задающих частот мо жет выполняться путем комбинирования операций всех трех условно выделенных вариантов формирования. ния значения частоты задающего сигнала выше или ниже частоты опорного сигнала: выбирают то из упомянутых численных значений задающей частоты, в котором меньше содержится выраженных нулями разрядов. Так, в нашем примере для тона Ро, = 16,35 Гц задаюшдя частота Е 40=100.016,35 Гц выше опорной, а задающая частота Е 40=99.983,65 Гц - нике опорной10 частоты, Частота Е,З,не содержит выраженных нулем разрядов в ее численном значении, поэтому при формировании задающей частоты Ед вместо"15 то Е 4 о, исключаются повьппенные требования к избирательным фильтрам (для первого варианта) или формирование будет проще, с меньшим количеством операций (для второго и третьего вариантов), что видно из следующих численных примеров формирования задающей частоты Едос = 99983,65 Гц.По первому варианту,Гц:Ет =095 Ео+6 Е, =650.00090025 Е =Е:1 О+ЗЕ =365.000,00;Е" =Е; 10+8 Е, =836.500, 00;Е =Е: 10+9 Е, =983,650, 0091 О+9 Е, 998,3659009Е =Е ": 10+9 Е, =999. 83 6. 506=6:10=99,985 65;6 =6,=99. 985,65.По второму варианту, Гц:ЕЗ =Оу 5 Ео+6 Ео=650.000 00Еа Е.10+ЗЕ 8 365 000900Е =Е .10+8 Е, =836.500,00;=Ей . 1 О+9 Е =983650 9 00Е =Е:1 О+9 Е, =998,36500;Е =Е: 10+9 Е, =999,836,50;Е =Е Ф 10=9999839659 Сигнал опорной частоты Е, выбирается в диапазоне радиочастот и может иметь другое численное значение частоты, отличное от использованного в примерах значения, что приведет к другим численным значениям частот сигналов сетки и сигналов задающих частот. Кроме того, сигналы сетки частот могут быть сформированы с иными, отличающимися от описанных коэффициентами кратности и дольности частот, или с помощью иных операций и приемов и последовательности их выполнения,Согласно предлагаемому изобретению частоты тонов можно сформировать удовлетворяющими любой кривой настройки ЭМИ, например кривой Рейлсбека О.Л., и с любой целесообразной степенью точности. При этом чем больше формируется знаков после запятой численного значения частоты, тем большее количество операций потребуется для формирования задающих частот, Относительная нестабильность частот тонов равна относительной нестабильности опорной частоты и одинакова по всему диапазрну ЭМИ. Музыкальный строй тонального генератора ЭМИ согласно предлагаемому изобретению не нарушается даже в том случае, когда опорная частота не стабилизирована кварцевым резонатором. Согласно предлагаемому изобретению сетка частот образована меньшимколичеством сигналов, расстояние между которыми по частоте увеличено посравнению с известным. В результатечастоты интерференционных сигналовлежат эа пределами диапазона формируемых частот и могут быть отделеныспециальными фильтрами. Кроме того,частоты интерференционных сигналовв техническом решении по предлагаемому изобретению пропорциональны заанной частоте, т.е, могут быть выведены эа пределы звукового диапазона частот, что невозможно в известномустройстве,где частоты паразитных интерференционных сигналов не зависятт значения опорной частоты,Генератор шкалы частот тонов позволяет реализовать гармонический метод темброобразования так же просто, как он реализуется в ЭМИ типа Терменвокс".Формула изобретения1Способ формировавия шкалы частот тонов электромузыкального инстру 5 мента по методу биений, при котором каждый из сигналов задающей частоты нелинейно смешивают с сигналом опорной частоты, численное значение которой выражено единицей в старшем раз ряде и нулями в остальных, и выделяют сигналы разностных частот, а для формирования сигнало:в задающих частот предварительно формируют иэ сигнала опорной частоты сигналы сетки частот, 15 после чего каждый сигнал задающей частоты формируют иэ выбранных сигналов сетки частот путем последовательного формирования численных значений каждого разряда численного зна чения частоты формируемого сигнала начиная с младшего разряда, для чего выполняют операции нелинейного смеше.ния сигналов и выделения из продукта смешения сигналов боковых частот,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения загрязнения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот путем сокращения числа сигналов сетки частот, при30 формировании сигналов задающих частот выполняют дополнительнс введенные операции кратного понижения частот, выделенных из продукта смешения сигналов боковых частот и/или выбранных из сетки частот сигналсв, а сигналы З 5 сетки частот получают из опорной частоты формированием сигналов кратных и дольных частот.402. Способпоп. 1, отлича - ю щ и й с я тем, что для формирования кратных и дольньгс частот сигналов сетки частоту опорного сигнала повышают в целые числа раз, лежащие в пределах 2-9, затем частоту кажцого из сигналов повышенной частоты и частоту опорного сигнала понижают в десять раэ, а сетку частот образуют из сигналов повышенных частот, коэф 50 фициенты кратности частот которых равны коэффициентам повышения частот, из сигналов пониженных частот, значащие цифры коэффициентов дольности частот которых равны цифрам коэффициентов кратности частот сигналов по 55 нижаемьх частот, и из сигнала опорной частг гы, коэффициент кратности частоты которого равен единице. 3. Способ по п. 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при Формированиигруппы первых (младших) разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, младший и старший изкоторых выражены значащими цифрами,а остальные - нулем, частоту первоговыбранного из сетки частот сигнала,значащая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает численно с цифрой младшего из группы Формилруемых разрядов, понижают в 10 раз,где и = О, 1, 2, - количество разрядов в группе формируемых, выраженных нулем, сигнал пониженной частотынелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которогосовпадает численно с цифрой старшегоиз группы формируемых разрядов, и изпродукта смешения выделяют сигналверхней боковой частоты, который используют при формировании очередногоразряда численного значения частотыформируемого сигнала задающей частоты.4, Способ по п.3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при и = 0 первый выбранный из сетки частот сигнал,значащая. циФра коэффициента дольности частоты. которого совпадает численно с цифрой младшего из группыформируемых разрядов, нелинейно смешивают с вторым выбранным из сеткичастот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой старшего из группыформируемых разрядов, и из продуктасмешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют приформировании очередного разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты,5. Способ по и. 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при формированиипервых двух (младших) разрядов численногозначения частоты сигнала задающей частоты, старший из которыхвыражен нулем, а младший - значащейцифрой, первый выбранный из сеткичастот сигнал, значащая цифра коэфФициента дольности частоты которогосовпадает численно с цифрой младшего из двух формируемых разрядов, нелинейно смешивают с вторым выбраннымиз сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты, изпродукта смешения выделяют сигналерхней боковой частоты, частоту выделенного сигнала понижают в десять раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с третьим выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты второго из упомянутых выбран ных сигналов, и из последнего продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании очередного разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.6. Способ по пп. 2 - 4, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предьщущего разряда, сигнал пониженной 25 частоты нелинейно смешивают с оче- редным выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда, и из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, который используют при Формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.7. Способ по пп. 2-4 и 6, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного нулем, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда, сигнал пониженной частоты используют при формировании следующего разряда численного значения частоты Формируемого сигнала задающей частоты.8, Способ по пп, 2-4 и 6, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что при формировании каждого из очередных 50 разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного значащей цифрой, пошжают в десять раэ часто ту сигнала, попученного в результате формирования ир.дыдущего разряда,сигнал пониж ннш ча тоты нелинейно смешивают с очередным выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разрща,а из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, которыйиспользуют при формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.9. Способ по пп. 2-6 и 8, о т л ич а ю щ и й с я тем, что при формировании каждого из очередных разрядовчисленного значения частоты сигналазадающейчастоты, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного нулем, полученныйв результате Формирования предыдущего разряда сигнал нелинейно смешивают с очередным выбранным из сеткичастот сигналом, цифра коэффициентакратности частоты которого по значению на единицу меньше цифры формируемого разряда, и из продукта смещения выделяют сигнал верхней боковойчастоты, который используют при Формировании следующего разряда численного значения частоты формируемогосигнала задающей частоты,10. Способ по пп. 2-6, 8 и 9,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного нулем, после формирования разряда, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом с любой кратностью частоты,иэ продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, выделенный сигнал после понижения его частоты в десять раз, нелинейно смешивают с выбранным нз сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущего выбранного сигнала, и из последнего продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании следующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающей частоты.11. Способ по пп. 2-6 и 8-10, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что .при формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного нулем, после Формирования разряда, выраженного нулем, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбраиным из сетки частот сигналом, коэффициент дольности частоты которогоравен 0,9, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, которыи используют при формировании следующего разряда численногозначения частоты Формируемого сигнала задающей частоты,12. Способ по пп 2-6, 8, 10 и 11,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтопри формировании каждого из очередных разрядов численного значения частоты сигнала задающей частоты, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного нулем,понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате Формирования предыдущего разряда, сигнал пониженной частоты нелинейно смешиваютс выбранным иэ сетки частот сигналом,значащая цифра коэффициента дольности частоты которого на единицу меньше значения цифры формируемого разряда, из продукта смешения вьщеляютсигнал верхней боковой частоты, который используют при Формировании сле"дующего разряда численного значения частоты Формируемого сигнала задающей частоты, при этом следующийразряд Формируют в зависимости отзначимости его цифры: если Формируемый разряд выражен значащей цифрой,то упомянутый, выделенный при Формировании предыдущего разряда, сигналверхней боковой частоты нелинейносмешивают с выбранным иэ сетки частот сигналом, коэффициент кратностичастоты которого совпадает численнос цифрой формируемого разряда, и иэпродукта смешения вьщеляют сигналверхней боковой частоты, который используют при формировании последующего разряда численного значения частоты формируемого сигнала задающейчастоты, а если Формируемый разрядвыражен нулем,то тот же упомянутый,вьщеленный при формировании предыду 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щего разряда сигнал верхней боковойчастоты нелинейно смешивают с выбраиным из сетки частот сигналом слюбым коэффициентом кратности частоты, из продукта смешения вьщеляютсигнал верхней боковой частоты, частоту которого понижают в десять раз,сигнал пониженной частоты нелинейносмешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которогоявляется дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частотыпредыдущего из выбранных сигналов,и из последнего продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при Формировании последующего разряда численногозначения частоты формируемого сигнала задающей частоты,13. Способ по пп. 5, 10 и 12, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве сигнала сетки частот с любойкратностью частоты выбирают сигнал скоэффициентом кратности частоты, равным единице,14, Способ по пп. 1-13, о т л и -чающий с я тем, что, с цельюоблегчения вьщеления сигналов верхних боковых частот или уменьшенияопераций Формирования задающей частоты, из двух численных значений частотсигнала задающей частоты,. одно изкоторых больше численного значенияопорной частоты на величину численного значения частоты конкретногоформируемого тона, а другое - меньше,выбирают для формирования сигналазадающей частоты численное значениес наименьшим количеством разрядов,выраженных нулем.15, Генератор для Формированияшкалы частот тонов электромузыкального инструмента, содержащий генератор опорной частоты, выход которогоподключен к первому входу нелинейного смесителя, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот,выход которого является выходом генератора шкалы частот тонов, выходгенератора опорной частоты соединенс входом формирователя сетки частот,выход которого соединен с входом формирователя задающей частоты, выходкоторого соединен с вторым входомнелинейного смесителя, при этом формирователь задающей частоты содержитнелинейные смесители частот с иэбира 1390635 32тельными фильтрами на выходах, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения загрязнения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот путем упрощения5 формирователя сетки частот, формирователь сетки частот содержит и умножителей частоты, входы которых соединены между собой, с входом формирователя сетки частот и с одним из его выходов, и ш делителей частоты, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего умножителя частоты, и дополнительный делитель частоты, вход которого соединен с входами умножителей частоты, а в формирователь задающей частоты введены к. делителей частоты, при этом выходыумножителей и делителей частот формирователя сетки частот соединены сего соответствующими выходами, причем количество п умножителей частотыне превышает восьми, а коэффициентыумножения умножителей соответствуютцелым числам, лежащим в пределах 2-9,коэффициенты деления всех делителейчастот равны десяти, количество щделителей частоты в формирователесетки частот не превышает девяти, ачисло К делителей частоты формирователя задающей частоты прямо пропорционально значению опорной частотыи требуемой точности формированиячастот тонов.lц 0 ЬО ОГО, 00 ПР бИОЮ, 00/" ои оог ао пс доход олвина010.3ЛОБ.ЮЮО ГО Л96ОАО,БВО ОГ Гц97Изобретение относится к области электронной музыки и может быть использовано для получения шкалы частот тонов стабильного музыкального строя, удовлетворяющего любой кривой настройки.Целью изобретения является исключение загрязнения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот путем сокращения числа сигналов сетки частот и увеличения минимального шага сетки.На фиг. 1 приведена структурная схема генератора шкалы частот тонов ЭМИ; на фиг. 2 - структурная схема формирователя сетки частот, на фиг,3- структурная схема формирователя эа" дающей частоты с численным значением вида 10 А.ОБВ,ООГ, реализующего первый условный вариант способа; на фиг. 4 - структурная схема формирователя задающей частоты с численным значением вида 10 А.ОБВ,ООГ, реализующего второй условный вариант способа; на фиг. 5 - структурная схема формирователя задающей частоты тона ДО четвертой октавы, реализующего второй условный (частный) вариант способа; на фиг. 6 - структурная схема формирователя задающей частоты с численным значением вида 10 А.ОБВ,ООГ, реализующего третий условный вариант способа,.Генератор шкалы частот тонов (фиг. 1) многоголосного ЭМИ содержит последовательно соединенные генератор 1 сигналов опорной частоты, формирователь 2 сигналов сетки частот, формирователь 3 сигнала задающей частоты, нелинейный смеситель 4 частот и фильтр 5 нижних частот.Второй вход нелинейного смесителя 4 соединен непосредственно с выходом генератора 1. Выход фильтра 5 нижних час,тот является выходом генератора шкалы частот тонов ЭМИ, Число формирователей 3 должно соответствовать числу формируемых тонов в диапазоне звучания ЭМИ, а число нелинейных смесителей 4 с фильтрами 5 на выхбдах может быть любым в пределах от одного до числа, равного числу формирователей 3 задающих частот.Способ формирования шкалы частот тонов многоголосного ЭМИ по методу биений заключается в следующем.Из сигнала йо опорной частоты, вырабатываемого генератором 1, численное значение которой выражается единицей в старшем разряде и нулями в остальных, предварительно в формирователе 2 формируют сигналы сетки частот так, чтобы их численные значения соотносились с частотой опорного сигнала 1, генератора 1 как совокупность кратных и дольных величин. Затем для каждого тона диапазона ЭМИ формируют формирователем 3 иэ сигналов сетки частот сигналы задающей частоты путем последовательного формирования численных значений каждого разряда численного значения частоты формируемогосигнала задающей частоты, начиная смладшего разряда, для чего выбираютсоответствующие сигналы сетки частот,с которыми выполняют операции нели нейного смешения, вьделения из продукта смешения сигналов верхних боковых частот и кратного понижения частот выделенных и/или выбранных сигналов, Порядок выполнения операций фор мирования сигнала задающей частотызависит от сочетания значащих и незначащих (нулей) разрядов в численномзначении частоты формируемого сигнала.Численное значение задающей частоты д 0 может быть как меньше, так и большечисленного значения опорной частотыГо на конкретное значение частотыподлежащего формированию тона ЭМИ,но при выборе для формирования одного из двух возможных численных значений задающей частоты следует выбрать такое, которое содержит наименьшее количество разрядов, выраженных нулем (незначащих разрядов).Такой выбор при формировании задающей частоты или облегчает вьделениесигналов верхних боковых частот,снижая требования к избирательностифильтров, или упрощает формирование 5 и формирователь задающей частоты,После этого каждый из сигналовзадающей частоты нелинейно смешиваютв смесителе 4 с сигналом 2, опорнойчастоты генератора 1 и иэ продукта 5 Осмешения фильтром 5 вьделяют сигналынижних боковых частот (разности частот), которые и являются сигналамичастот тонов ЭМИ.Формирователь сетки частот (фиг.2) 55содержит умножители 6,1-6.8 частотыс коэффициентами умножения 2-9, делители 7.1-7.8 частоты и делитель 8частоты с коэффициентами деления,равными десяти. Входы умножителей 6.11390635 55 6.8 и делителя 8 соединены между собой и с входом формирователя сетки частот. Вход каждого делителя 7,1- 7.8 соединен с выходом соответствую 5 щего умножителя 6, 1-6,8. Кроме того, вход формирователя сетки частот, выход каждого из умножителей 6.1-6.8Фи выход каждого из делителей 7,1-7.8 и 8 соединены с соответствующим выхо дом формирователя сетки частот. На вход формирователя сетки частот подан сигнал Й опорной частоты, с вьг. ходов получают сигналы сетки кратных 1 ЕоЕи дольных 0,1 Г, - 0,9 ЕО частот. Максимальное количество умножителей частоты в формирователе сетки частот не превьппает восьми, а делителей - не превышает девяти. Некоторые из перечисленных сигналов сетки частот могут не потребоваться для формирования задающих частот, в этом случае формирователь сетки частот содержит меньше указанного максимального количества делителей часто ты или умножителей и делителей частоты.Сигналы сетки частот формируют следующим образом.Опорную частоту й, умножают в 2-9 раз умножителями 6, получают сигналы кратных частот 2 йо 9 Го. Понижают в 10 раз частоты сигналов 2 Г -9 Е, делителями 7, получают сигналы дольных частот 0,2 Г -0,9 Г, . Кроме того, понижают в 10 раз делителем 8 частоту опорного сигнала Й , получают сигнал дольной частоты О, 1 й . Сетку частот образуют из сигналов повьппенных умножителями частот, коэффициенты крат" ности которых равны коэффициентам умножения, из сигналов пониженных делителями частот, значащие цифры коэффициентов дольности которых соответ" ствуют коэффициентам умножения делимых частот, и из сигнала опорной час 45 тоты, коэффициент кратности которой равен единице, Некоторые из перечисленных сигналов могут отсутствоватьв сетке частот, если они не требуются для формирования задающих частот. Сетка частот может быть образована и сигналами с иными коэффициентами кратности и дольности частот в сравнении с перечисленными, в том числе и полученными посредством других приемов обработки сигнала опорной частоты. формирование сигналов задающих частот зависит от значимости разрядов численных значений частот формируемых задающих сигналоь или от расположения незначащих (т.е. выраженных нулем) разрядов в численном значении частоты задающего сигнала, начинают формирование с младщих разрядов, последовательно формируя каждый более старший разряд. Прекращают формирование сигнала задающей частоты после сформирования старшего разряда численного значения задающей частоты. Младшие разряды численного значения частоты задающего сигнала формируют одним из следующих приемов.При формировании группы младших разрядов младший и старший кз которых выражены значащими цифрами, а остальные (промежуточные) - нулем, частоту первого выбранного из сетки частот сигнала, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает численно с цифрой младшего из группы формируемых разрядов, понижают в 1 О раз, где и = О, 1, 2, - количество разрядов в группе формируемых, выраженных нулем. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой старшего из группы формируемых разрядов. Из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.В частном случае, когда и = О, т,е, когда группа младших разрядов содержит всего два разряда, оба из.которых выражены значащей цифрой, первый выбранный из сетки частот сигнал, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает численно с цифрой младшего из двух формируемых разрядов, нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой, старшего из двух формируемых разря" дов. Из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты./ При формировании первых двух (младших) разрядов, старший из которых выражен нулем, а младший - значащей цифрой, первый выбранный из сетки частот сигнал, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого совпадает численно с цифрой млад 1390 б 35шего из двух формируемых разрядов,нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты. Из5 продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, Частоту выделенного сигнала понижают в 10 раз, Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с третьим выбранным из сет ки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты второго из упомянутых выбранных сигналов, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.Выделенную в результате формирования первых (младших) разрядов верх нюю боковую частоту используют при формировании следующего очередного разряда численного значения частоты задающего сигнала. Каждый иэ очередных разрядов формируют одним из следующих приемов.При формировании .каждого иэ очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда, Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с очередным выбранным иэ сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формиру" емого разряда. Из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного нулем понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда.При формировании каждого иэ оче 45редных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формированияразряда, выраженного значащей цифрой,понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешиваютс очередным выбранным из сетки частотсигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с 5цифрой формируемого разряда, Иэ продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты,При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного нулем, полученный врезультате формирования предыдущегоразряда сигнал нелинейно смешивают сочередным выбранным из сетки частотсигналом, цифра коэффициента кратности частоты которого по значению наединицу меньше цифры формируемогоразряда. Из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты,При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного нулем,после формирования разряда, выраженного значащей цифрой, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом с любойкратностью частоты, Из продукта сме"шения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты. Частоту вьщеленного сигнала понижают в десять раэ. Сигналпониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициентадольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущегоупомянутого выбранного сигнала. Изпоследнего продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты,При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного нулем,после формирования разряда, выраженного нулем, понижают в десять разчастоту .сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда, Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сеткичастот сигналом, коэФфициент дольности частоты которого равен 0,9. Иэпродукта смешения выделяют сигналверхней боковой частоты,При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного нулем, понижают вдесять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбраннымиз сетки частот сигналом, значащаяцифра коэффициента дольности частотыкоторого на единицу меньше значенияцифры формируемого разряда. Иэ продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты. При этом следующий разряд формируют в зависимости отзначимости его цифры; если формируеМЭмыи разряд выражен значащей цифрой,то упомянутый, вьщеленный при формировании предыдущего разряда сигналверхней боковой частоты нелинейносмешивают с выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратностичастоты которого совпадает численнос цифрой формируемого разряда, и изпродукта смешения выделяет сигналверхней боковой частоты, который ис 15пользуют при формировании последующего разряда", а если формируемыйразряд выражен нулем, то тот же вьщеленный при формировании предыдущегоразряда. сигнал верхней боковой частоты нелинейно смешивают с выбраннымиз сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты, изпродукта. смешения вьщеляют сигналверхней боковой частоты, частоту которого понижают в десять раз, сигналпониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициентадольности частоты которого являетсядополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущего из выбранных сигналов, и из последнего продукта смешения выделяютсигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании 35последующего разряда.Если в качестве сигнала сетки частот с любой кратностью частоты выбрать сигнал с коэффициентом кратности частоты, равным единице, то дополняющий до десяти сигнал будет иметькоэффициент дольности частоты, равный 0,9. Такой выбор сигнала позволяет сократить разнообразие сигналовсетки частот, используемых при формировании сигнала конкретной задающей частоты и уменьшить количествовнешних соединений по входу Формирователя задающей частоты,формирование частот производят 50следующим образом.Электрические колебания опорнойчастоты Г = 100.000,00 Гц вырабатывают генератором опорной частоты,стабилизированным кварцевым резонатором. Из колебаний опорной частоты для каждого формируемого тонаполучают сигнал задающей частоты,численное значение которой вьппе или ниже численного значения опорной частоты на конкретную величину численного значения частоты формируемого тона. Для этого из сигнала опорной частоты Го предварительно формируют сигналы сетки частот следующим образом,Частоту сигнала Г умножают в 2-9 раз, в результате чего получают следующие сигналы кратных частот, Гц: 2 йо = 200 000100Зй = 300.000,00;4 йо = 400 000 э 005 Е, = 500,000,0036 йо = 600 000 эООэ7 йо = 700,000,00;8 йо = 800.000009 йо = 900 000 э 00Сигнал опорной частоты также включают в состав сигналов сетки частот,коэффициент кратности частоты этогосигнала равен единице, Гц:1 йо = 100,000,00,Частоту каждого из полученных сигналов 1 Го - 9 йо кратных частот понижают в десять раз, получая сигналыдольных частот сетки, Гц:0,1 Г = 10.000,00;0,2 йр = 20,000,00;0 ЗГ 30 000 00 р04 йо = 40 000 э 00105 йо = 50 00000Оьбйо 60 ф 000 еООь0,7 Г = 70.000,00;0,8 йо = 80,000,00;Оэ 9 йо = 90 фОООэ 00Сигналы кратных частот 1 Го - 9 йо идольных частот 0,1 Го,9 йо образуютвместе совокупность сигналов сеткичастот 0,1 йо - 9 Го.Из сигналов сетки частот формируют задающие частоты. С целью упрощения описания операций формированиязадающих частот условно выделим триварианта их формированияПри формировании тона ДО четвертой октавы, имеющего значениеГфо 2 093 004 Гцфдля получения задающей частоты этоготона102.093,004 Гцпо первому варианту Формирования формируют группу из четырех младших раз 1390635рядов численного значения частоты сигнала Г 4 о, младший и старший из которых (четнерка и тройка соответст. венно) выражены значащими цифрами, а остальные (промежуточные) выражены нулями (незначащими цифрами). Для Этого из сетки частот выбирают сигнал 0,4 Г, значащая цифра коэффициЕнта дольности частоты которого рав на цифре младшего разряда численного Значения частоты сигнала ГАЛО., Частоту выбранного сигнала О,М понижают в 10 раз, где"и - количество промежуточных, выраженных нулем разрядон 15 в группе младших, Формируемых разрядов численного значения частоты Фор" мируемого сигнала Й 4 о,задающей частоты. В нашем примере количество промежуточных разрядов равно днум, т.е. 20 и = 2, поэтому частоту сигнала 0,4 К, Понижают в 10 раз, Сигнал пониженгной частоты нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом 32, цифра коэффициента кратности частоты которого равна цифре старшего из группы формируемых разрядов, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты Г, Гц;К =О, 4 Г : 10+31300. 400, 00. 30Пятый разряд в чиспенном значении частоты сигнала 240, является значащим (ранен девяти), поэтому из .сетки3 частот выбирают третий сигнал 92, коэффициент кратности частоты которо 35 го совпадает численно с цифрой пятого разряда численного значения частоты сигнала 1 4. Частоту выделенного сигнала Г понижают в 10 раз. Сигналы пониженной частоты и 92 о нелинейно смешивают и из продукта смешения выделяют сигнал Е верхней боковой час"тоты, Гц:2=0 е 1 й +91 =930.О 40 ь 00. 45Шестой разряд численного значения частоты сигнала Й 4, выражен нулем, поэтому для формирования шестого раз. ряда частоту сигнала Г понижают н 10 раз, в результате получают сигнал 2, Гц:1=й . 10=093 . 004, 00 .Для формирования недьмого разряда,который выражен значацей цифрой 2, 55выбирают четвертый сигнал 2сетки4частот, цифра коэффициента кратностичастот которого равняется цифре седьмого разряда численного значения частоты сигнала Г 4, Частоту сигнала йпонижают н 1 О раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом 21 и из продукта смешенияфвыделяют сигнал Г 1 верхней боковой частоты, Гц:К=1:10+2 Ко=209 30040По аналогии с описанным формируют восьмой разряд, выраженный нулем, и девятый (старший) разряд численного значения частоты спгнапа 140, выраженный эначацей цифрой, выбран из сетки частот пятый сигнал 1 й, цифра коэффициента кратности частоты которого совпадает численно с цифрой девятого разряда, Гц:Х =К;10=020,930,04,К=Е ; 10+11 =102, 093,004,На этом Формиронание сигнала Г 4 ц прекращают, так как последний выделенный сигнал Й верхней боковой частоты является сигналом задаюцей частоты тона ДО четвертой октавы:404 фВ общем случае для формирования задающей частоты с численным значением вида Е = 10 А,ОБВ,ООГ по первому варианту предварительно Формируют группу младших разрядов численно. го значения частоты сигнала Е, старший и младыий из которых выражены значащими цифрами В и Г соответственно, а промежуточные (остальные) раз" ряды выражены нулями. Для этого из сетки частот выбирают сигналы О,ГЕ2и В 10, значащая цифра коэффициента доиьности частоты и цифра коэффициента кратности частоты которых совпадают по значению с цифрами значащих разрядов (младшего и старшего из группы) Г и В соответственно. Частоту сигнала О,ГК понижают в 10 раз,игде и - количество промежуточных (выраженных нулем) разрядов в группе Формируемых (в нашем примере и = 2), Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом В 1, и из продукта смешения ньщеляют сигнал Г, верхней боковой частоты: Г 1 =0 ГГ":10+В=ВОО,ГОО 00, Очередной разряд Б выражен значащей цифрой. Для его формирования изсетки частот выбирают сигнал Б 1 з со коэффициентом кратности частоты Б, равным цифре Б формируемого разряда, понижают в 10 раз частоту сигнала ГУ сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом БГ и из продукзота смешения выделяют сигнал Г верх 2 ней боковой частоты:Г=Г :10+В=БВО,ОГО,ОО,Следующий разряд выражен нулем, поэтому для его формирования понижают в 1 О раз частоту сигнала Г.й -й .10-0 БВ,ООГ,ОО.Аналогично Формируют и остальные разряды численного значения задаюцей частоты Г, выбрав из сетки частот сигналы АЙ, и 1 Гй =й 310+АХо=АОБ ВООфГОэй= Е. 10 =ОАО . БВО, О Г;Й=Г : 10+1 1 о =1 ОА, ОБВ, ООГ;Е =Г=10 А.ОБВ,ООГ. 10 15 Сигнал Г является .задающей частотой тона Г=А.ОБВ,ООГ.Структурная схема формирователязадающей частоты с численным значе 30нием вида й = 10 А.ОБВ,ООГ, реализующая первый условный вариант способа,приведена на фиг.З. Формирователь задаюцей частоты состоит из делителей 9частоты с коэффициентами деления,рав- З 5ными десяти, и нелинейных смесителей10 сигналов с избирательными фильтрами йа выходах. Порядок включения ихв последовательную цепь определяетсяописанным алгоритмом Формирования сиг нала задающей частоты. Вход первогоделителя 9 частоты, с которого начинается последовательная цепочка функциональных узлов 9 и 10.и вторые входы всех смесителей 10 являются входами Формирователя; на них поданы сигналы сетки частот. Выход избирательного фильтра последнего смесителя 1 О,которым завершается последовательнаяцепочка функциональных узлов формирователя, является выходом формирователя задаюцей частоты.Задающую частоту тона ДО четвертой октавы Г,1 О =102,093,004 Гц повторому варианту Формируют следую щим образом.Предварительно формируют два младших разряда численного значения частоты сигнала 14, старший из которых выражен нулем, а младший - четверкой (значащей цифрой), Для этого из сетки частот выбирают сигналы 0,4 Г значащая цифра коэффициента дольности частоты которого равна цифре младшего из двух Формируемых разрядов и ш Г с любым коэффициентом кратности частоты, Сигналы 0,4 Г иф о шЕ нелинейно смешивают и из продукта смеыения выделяют сигнал 1, верхней боковой частоты, Гц:0 4 +ш ш 40000 00 Понижают в 10 раз частоту сигнала 1Г , Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбр,иным из сетки частот сигналом (1-Оа)Е , значащаяз цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты сигнала шло, и из продукта2смешения выделяют сигнал Е верхней боковой частоты, Гц:Х=Е,:10+(1-0,ш)К,=ш 4,000,00 +3+(10-тп) 10.000,00=104.000,00,Затем Формируют очередные разряды сигнала Уо.Третий разряд выражен нулем и формируется после формирования разряда, также выраженного нулем, поэтому для его Формирования из сетки частот выбирают сигнал 0,9 Г который нелинейно смешивают с предварительно пониженным по частоте в 10 раз сигналлом Е,1 и из продукта смешения выделяют сигнал Г З верхней боковой частоты, Гц:2Гз Г 210+09 Го 100 400 е 00четвертый разряд выражен значащей цифрой .(тройкой) и Формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому из сетки частот выбирают сигнал52 ГО, цифра коэффициента кратности частоты которого на единицу меньше значения цифры Формируемого разряда. Нелинейно смешивают сигналы Г иБ3 2 йи из продукта смешения выделяютЯсигнал Гверхней боковой частоты,Гц;Г Г+2 Ко 300400 ю 00Пятый разряд выражен значащей цифрой (девяткой) и формируется после разряда, выраженного значацей цифрой, поэтому для его формирования из сетки частот выбирают сигнал 9 ЕО, понижаютв 10 раз частоту сигнала Г, сигнал пониженной частоты ттелинейно смешивают с сигналом 920 и иэ продукта смегщения вьщеляют сигнал 18 верхней боковой частоты, Гц:Г =Е.10+91 = 930040,00.Ыестой разряд выражен нулем и Формируется послеоразряда, выраженного значащей цифройБ поэтому для его формирования понижают в 10 раз2частоту сигнала Г 81, из сетки частот выбирают сигнал Ыс любым коэффициентом кратности частоты, нелинейно смешивают сигнал пониженной частоты с сигналом щй и из продукта смешения вьщеляют сигнал:Гт верхней боковой частоты, Гц:гс =т 5. 10+щи о=щ 93.004,00 Азатем из сетки частот выбирают сигнал (1-0,щ)Г значащая цифра коэф 8фициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к циф ре коэффициента кратности частоты.г В сигнала щй 0, частоту сигнала Й по - нижают в 10 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,щ)ЕО и из продукта смешения8н выделяют сигнал Г, верхней боковои частоты, Гц:11=й с: 10+(1-0,щ)йо=щ 9 300040 + +(10-тп) .10,000,00=109.300,40,Седьмой разряд выражен значащеи35 цифрой (двойкой) и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому для его формирования из сетки частот выбирают сигнал 111, цифра коэффициента кратности часттты которого на единицу меньше цифры формируемого разряда нелинейно смешивают сигналЭ212 с сигналом Е, и из продукта сме 0.2шения выделяют сигнал 1:8 верхней бо 45 ковой частоты, Гц,".8=ъ+1 Ео=209.300140.Восьмой разряд выражен нулем и формируется после разряда,.выраженного значащей цифрои, поэтому для50 его Формирования понижают в 10 раз частоту сигнала Е, из сетки частот2выбирают сигнал щГ,0 с любым коэффтлциентом щ кратности частоты, нели 1 С нейно смешивают сигнал пониженной 55тфчастоты с сигналом щт. о и из продукта смешения выделяют сигнал Г з верхнеи боковой частоты Гц: й =Е е: 10+(пт 10=(п 20.930,04,после чего из сетки частот выбирают сигнал (1-0,щ)Г значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэФФициента кратности частоты СИГНаЛа ЩГО, ЧаСтстУ СИГНаЛа т ПОНИ 10 2 жают в 10 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,щ)АО и из продукта смешения выделяют сигнал 110 верхней боковой частоты, Гц:10 =Е р.10+(1-0 Бщ)Е,=тп 2.093,004+ +(10-и 10,000,00=102.093,004.Нет необходимости Формировать девятый, старший разряд численного значения частоты сигнала 184 Б так какон сформировался как побочный продуктпри формировании восьмого разряда,поэтому выделенный сигнал Йявляется сигналом Йдр задающей частоты то-.на ДО четвертой октавы, Гц:1 10 =.1 о,т=102.093,004,Аналогично покажем процессы Формирования в общем виде задающей частоты с численным значением вида Й1 ОА.ОБВ,ООГ по второму варианту:й 1-0 ГКО).щйО=щГО.ООО,ОО,Г=Х,:10+(1-0,щ)Е 0=10 Г.000,00;:10+0,9 ф=1,00.ГОО,ОО;й=й, +(В) ,=ВОО, ГОО, 00;Г =К,":10+И, =БВО. ОГО,ОО;Е=Г:10+т 1,=тБВ.ООГ,0011=11:10+(1-0,т)1,=1 ОБ.ВОО,ГО)Гр 1,+(А)ГщАОБ ВОО ГО)й 11:10+т(о,=тАО.ВВО ОГ)Гт=(:10+(1-0,т)Г,=1 ОА.ОБВ,ООГ)Е,О=Й=10 АОБВБООГ,Структурная схема формирователязадающей частоты с численным значением вида 10 А,ОБВ,ООГ, реализующаявторой условный вариант способа, приведена на Фиг, 4, согласно которойформирователь задающей частоты состоит из делителей 9 частоты с коэффициентами деления, равными десяти,инелинейных смесителей 10 сигналов сизбирательными фильтрами на выходах.Порядок включения их в последовательную цепь определяется описанным алгоритмом формирования сигнала задающейчастоты, Оба входа первого смесителя10, с которого начинается последовательная цепочка Функциональных узлов9 и 10, и вторые входы остальных смесителей 10 являются входами формирователя, на них поданы сигналы сетки частот. Выход избирательного Фильтра последнего смесителя 10, которым завершается последовательйая цепь функ циональных узлов формирователя, является выходом формирователя задающей частоты.Если при формировании задающей частоты Е,о по второму варианту принять коэффициент кратности частоты ш = 1 для выбираемого сигнала сетки частот с любым коэффициентом кратности частоты, то сигнал дольной частоты (1-0,т)Е, будет иметь коэффициент дольности частоты, равный 0,9, а формирование задающей частоты будет характеризоваться следующими выражениями, Гц:1 =0,4 йо+1 йо=140 ОООО,00;25Е;, =йр .10+0)9 йо =102,093,004 30Структурная схема формирователя задающей частоты тона ДО четвертой октавы, реализующая второй условный (частный) вариант способа при выборе35 кратности частоты, равной единице, вместо любой кратности частоты сигнала сетки частот, приведена на фиг.5, сравнение которой со схемой на фиг.4 показывает, что состав функциональ ных узлов 9 и 10 в обеих структурных схемах одинаков. Однако, в схеме на Фиг. 5 за счет увеличения внутренних связей входных цепей формирователя сократилось количество его связей с формирователем сетки чаС- тот от 11 до 5, что при конструировании ЭМИ имеет важное значение вчасти уменьшения паразитных высокочастотных наводок между формирователями задающих частот через их входные цепи. Задающую частоту вида Е 10 А,ОВВ,ООГ в общем виде по третьему варианту Формируют следующим образом.Предварительно формируют два младших разряда численного значения частоты сигнала Г, старший из которых выражен нулем, а младший - значащей цифрой Г. Для этого иэ сетки частот выбирают сигналы О,ГК, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого равна цифре Г, и шй, с любым коэффициентом кратности частоты. Сиг 1 7налы О,ГЙ, и шЕ, нелинейно смешивают и из продукта смешения выделяют" сигнал Г, верхней боковой частоты:Г 1 0 у Ир+шйр ш 1 Ое ОООуООе Понижают в 10 раз частоту сигнала й;. Сигнал пониженной частоты не-3,линейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом (1-О,ш)Е значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (1-0,ш) является дополнением до десяти к цифре ш кратности частоты сигнала .шГ и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты:1=Е;10+(1-0,ш)Г =10 Г.ООО,ОО.Затем Формируют очередные разряды сигнала Е.Третий разряд выражен нулем и формируется после формирования разряда, также выраженного нулем, поэтому для формирования третьего разряда из сет- .ки частот выбирают сигнал 0,9 Е ко- торый нелинейно смешивают с предварительно пониженным по частоте в 10 раз сигналом Й и из продукта смешения выделяют сигнал Еверхней боковой частоты:й =Г з: 10+0,91=100.ГОО,ОО.Четвертый разряд выражен значащей цифрой В и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому для Формирования четвертого разряда из сетки частот выбирают сигнал (О,В -0,1)й, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (О,В,1) на единицу меньше цифры В. Понижают в 10 раз частоту сигнала Гз, Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (О,В,1)й, и из про 6 дукта смешения выделяют сигнал Ез верхней боковой частоты:й, =й,:10+(О, В-О, 1) ,=ВО, ОГО,ОО,Пятый разряд выражен значащей цифрой Б и Формируется после разряда, выраженного значащей цифрой, поэтому для формирования пятого разряда из сетки частот выбирают сигнал БГ, с

Смотреть

Заявка

4093845, 17.07.1986

Е. В. Тузов

ТУЗОВ ЕВГЕНИЙ ВИКТОРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G10H 1/00

Метки: генератор, инструмента, тонов, формирования, частот, шкалы, электромузыкального

Опубликовано: 23.04.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/20-1390635-sposob-formirovaniya-shkaly-chastot-tonov-ehlektromuzykalnogo-instrumenta-i-generator-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ формирования шкалы частот тонов электромузыкального инструмента и генератор для его осуществления</a>

Похожие патенты