Синтезатор музыкальной фразы

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфеетеких Сфциаектнческих Реснублнк(22) Заявлено 14 Р 5.79 (2 Ц 2764378/18-21 Р 1 м 3 6 10 Н 5/12 с присоединением заявки И 9 Государственный комитет СССР ие дмаи изобретений и открытий(54) СИНТЕЗАТОР МУЗЫКАЛЬНОЙ ФРАЗЫ Изобретение относится к электромузыкальным инструментам,Известен синтезатор музыкальнойфразы, содержащий генератор электри-,ческих сигналов звукового диапазона на однопереходном транзисторе.Частоту колебаний, а, следовательно,и тон звучания при сопряжении этогогенератора 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 23. Недостатком известного синтезатора является неравномерность частотной характеристики.%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 й-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 В-фильт .ра с изменяемой постоянной времени.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 кС-Фильтр 28, состоящий из конденсаторов 29-34 и резисторов 35 и Зб, 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 3) 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 напряжениевключения 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 40 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 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- Щ) 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 2 б генератора 23 тона .заряжается через диод9 и резистор 18. Частота генератора23 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 ВС-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 частотытребуемых 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. Напряжениенавыходе 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, нревьваающими частоту основного тона в четное число раз.Однако гармонаки, 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 ослабления обертонов решается путем подключения к выходу триггера 27 двухзввнного ВС-фильтра нижних частот с управляемыми параметрами. Отсутствиев спектре выходного напряжения триггера 27 четных гармоник облегчаетзадачу фильтрации. Однако и в этомслучае она остается достаточно сложной фильтр, ослабляя третью гарЮЮиику нижнего тонального сигнала нижнейоктавы, существенно ослабляет основ-ную гармонику верхнего сигнала верх-ней октавы, и достигнутая благодарявведению триггера 27 равномерностьчастотной характеристики по частотамосновного тона опять нарушается. Дляисключения этого недостатка в уст- Мройстве используется пооктавное изменение параметров ЯС-Фильтра 2,Будем считать, что тональные частоты, подлежащие воспроизведению, могут находиться в диапазоне трех ок- Ютав - верхней, средней и нижней, Таким образом, число К октав в рассматриваемом случае равно трем.Для фильтрации обертонов сигналовверхней октавы требуется наименьшаяпостоянная времени звеньев фильтра28, для фильтрации обертонов сигналовнижней октавы - наибольшая, для Фильтрации обертонов сигналов среднейоктавы - средняя между указанными,Изменение постоянных временизвеньев Фильтра 28 достигается эасчет переклЮчения емкостей звеньевс помощью ключей 38-41 и наборногологического поля 42. формула изобретения Синтезатор музыкальной фразы,содержащий генератор ритма, выходкоторого чрееэ формирователь импульсов соединен с входом счетчика, выходы которого поразрядно соединеныс входами дешифратора, выходы которого соединены через разделительныедиоды и переменные резисторы с входами управления генератора ритма игенератора тона, и выходной усилитель,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения равномерности частотной характеристики, в него введеиы триггер, вход которого подключенк выходу генератора тона, двухзвенныйЙС-фильтр с изменяемой постояннойвремени, включенный между выходомтриггера и входом выходного усилителя, четыре ключа и логическое наборное поле, например, на коммутационных диодах, входы которого соединеныс выходами дешифратора", а выходы подключены. к входам управления ключей,выходы которых подключены к соответствующим конденсаторам двухэвенногойС-фильтра с изменяемой постояннойвремени.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Васильев В, А. Зарубежные радиолюбительские конструкции. М.,1977, с.55.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2656298/18-21,кл. С 10 Н 5/12, 22.07.78,817745 Составитель Т. АртюхРедактор Н. Кешеля Техред М.федорнак КорректорС. Шекм каз 1472 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,66 Тираж 406ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш Подписноемнтета СССРоткрытийя наб., д. 4/5