Способ формирования шкалы частот электромузыкального инструмента

1 12920Изобретение относится к области электронной музыки, может быть ис: - пользовано для получения шкалы частот стабильного музыкального строя с эффектами унисонного звучания и 5 звучания розлив и является усовершенствованием способа по авт. св, У 1239747.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем полу О чения эффектов унисонного звучания и звучания "розлив", а также получение благоприятных для слухового воспоиятия эффектов.15Способ формирования шкалы частотв многоголосных электромузыкальныхинструментах по методу биений состаит в том, что сигналы задающих частот нелинейно смешивают с сигналом 20 опорной частоты и выделяют сигналы разностных частот, при этом из сигнала опорной частоты численное значение которой выражается ециницей в старшем разряде и нулями - в осталь ных, предварительно Формируют сигналы частот первой сетки, численные значения которых выражаются единицами в старших разрядах и нулями - в остальных и различаются между собой 30 числом старших разрядов, выраженных только единицами, Затем из сигналов частот первой сетки Формируют сигналы частот второй сетки, в целые числа раз более высокие, после чего,цля получения каждого сигнала задаощих и вспомогательных опорной частот выбирают соответствующие сигналы с частотами сеток, с которыми выполняют следующие операции, Один из выбран П ных сигналов нелинейно смешивают с другим выбранным сигналом, из продукта смешения выделяют первый сигнал боковой частоты, который нелинейно смешивают с третьим из выбранных сиг налов и выделяют второй сигнал боковой частоты, затем продолжают нелинейное смешение каждого последнего из выделенных сигналов боковых частот с каждым очередным из выбран О ных сигналов частот сеток и выделение сигнала боковой частоты из каждого очередного продукта смешения до получения сигнала задающей частоты или сигнала вспомогательной опорной частоты, при этом первым выбирают сигнал такой частоты, в численном значении которой последняя значащая цифра совпадает с последней значащей 34 2цифрой одноименного разряда численного значения получаемой задающей или вспомогательной опорной частоты, каждый последующий сигнал частот сеток выбирают с численным значением частоты, содержащим меньшее количе- - ство значащих разрядов по сравнению с численными значениями частот пре" дыдущих из выбранных сигналов, и таким, при каком в численном значении частоты каждого последовательно выделяемого сигнала выбранной (нижней или верхней) боковой частоты возрастает количество младших разряцов, совпадающих по значению с одноименными разрядами численного значения частоты получаемого сигнала задающей или вспомогательной опорной частоты. Задающие частоты, кроме того, смешивают нелинейно со вспомогательной опорной частотой и Фильтром нижних частот выделяют разностные частоты.При этом для формирования частот первой сеткИ сигнал пониженной в цесять раз опорной частоты нелинейно смешивают с сигналом опорной частоты и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, затем повторяют нелинейное смешение каждого последнего из выделенных из продукта смешения сигналов верхней боковой частоты, пониженной в десять раз, с сигналом опорной частоты и выделение из продукта смешения очередного сигнала верхней боковой частоты до окончания формирования всех сигналов частот первой сетки приФ этом каждый выделенный сигнал верхней боковой частоты является сигналом частот первой сеткиНеобходимо сформировать такое количество сигналов частот первой сетки, при котором значение частоты последнего из этих сигналов содержит всвоем численном значении количествозначащих разрядов после запятой десятичной дроби на один большее количества значащих разрядов после запятой десятичной дроби перед последней значащей цифрой численного значения частоты тона, имеющего наибольшее количество таких разрядов в пределахдиапазона электронного музыкального инструмента, если частоты выражены в герцах или в кратных им единицах измерения.Делят на десять частоту , , полученный сигнал нелинейно смешивают с сигналом опорной частоты Г, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который имеет следующее значение; 35 Е Г +й /10 1 10 е 000 00 Гце Частоту Г выделенного сигнала пониИжают в десять раз, после чего сигнал пониженной частоты Е нелинейно1%смешивают с сигналом частотой Е45 и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты й сз численным значением ЪйАналогично понижением в десять раз частот Й,Г,, нелинейным смешением сигналов пониженной частоты с сигналом опорной частоты йи выделением сигналов верхних боковых частот из продукта смешения получают частоты Е , Е, . В результате таких преобразований получают сигналы первой сетки частот, Гц: При этом сигнал опорной частоты используют и как сигнал первой сетки частот, а при формировании частот второй сетки сигналы частот первой сетки умножают максимум в девять раз. 5Кроме того, с целью упрощения фильтрации выходных сигналов, опорную частоту выбирают в диапазоне радио- частот, а с целью получения благоприятных для слухового восприятия 10 эффектов "унисон" и "розлив", диапазон шкалы частот тонов ЭМИ разбивают на поддиапазоны и для каждого поддиапазона Формируют свою вспомогательную опорную частоту.15Формирование частот производится следующим образом,Электрические колебания опорной частоты Г, =100.000,00 Гц вырабатывают генератором опорной частоты, 20 стабилизированным кварцевым резонатором. Из колебаний опорной частоты для каждого формируемого тона получают сигнал задающей частоты, численное значение которой выше численного значения опорной частоты на конкретную величину численного значения частоты формируемого тона. Для этого из сигнала опорной частоты Гпредварительно формируют сигнал первой сетки частот следующим образом./ Г, = 111.111,11; предельная частота которых может дос.тигать численного значения111.111,(1) Гц.В состав частот первой сетки входит и опорная частотаоо фСигналы первой сетки частот формируют таким образом, чтобы численные значения частот первой сетки выражались только единицами и нулямии различались между собой количеством разрядов, выражающихся единицей,причем в численных значениях частотпервой сетки единицы должны бытьсосредоточены в старших разрядах, анули - в младших,Количество частот первой сеткиФормируют в зависимости от точностиформирования частот тонов до десятых, сотых или тысячных долей герца)и от выбранного значения опорной час"тоты: чем выше опорная частота и точность формирования тонов, тем с большим количеством частот формируют первую сетку. Исходя из этого у последнего из сформированных сигналов частот первой сетки количество единицв численном ее значении после запятой должно быть больше на одну числаразрядов после запятой до самой млад"шей значащей цифры того иэ формируемых тонов, у которого в пределах диапазона ЭМИ число таких разрядов наибольшее, включая и дополнительные тона, входящие в состав хоров.При формировании частот до сотых долей герцапоследний из сформированных сигналовчастот первой сетки в численном значении его частоты должен иметь дваразряда после запятой, равных единице. В нашем примере этому условиюудовлетворяет частота111.111,11 Гц.= 888.888,88 Гц. 51 500,000,00; 550.000,00;555.000,00;555.500,00 555550,00;555.555,00;555.555,50;555.555,55;600.000,00;660,000,001 666.000,00; 53 55 Гбб 63 Затем формируют сигналы частот второй сетки: для этого умножают по частоте в 2-9 раз каждый иэ сигналов частот первой сетки, в результате в нашем примере получают следующую вторую сетку частот; Гц: 220.000,00; 222.000,00; 222.200,00;- 222,220,00Г = 999,999,99.25Из сигналов первой и второй сеток получают задающие частоты. При формировании тона СИ первой октавы, имеющего значение Г =493,88 Гц,с:и 130для получения задающей частоты этого тона из сигналов частот сеток выбирают 35 сигнал такой частоты, младший значащий разряд численного значения которой равен последнему значащему разряду численного значения получаемой задающей частоты Г, т,е, выбирают "0 сигнал второй сетки с частотой Этот сигнал Смешивают с сигналом такой из частот сеток, при котором вы делением из продукта смешения сигнала боковой частоты получают частоту Г , в численном значении которой увеличивается количество младших значащих разрядов, численно совпада О ющих с одноименными разрядами численного значения получаемой задающей частоты. Такому условию удовлетворяет частота Г второй сетки66й = 555.555,00 Гц. Сигналы с частотами й и Г сме 88 6шивают нелинейно и выцеляют сигналнижней боковой частоты=Е -Г =333.333,88 Гц.Выбрав частоту Г второй сетки, нелинейно смешивают соответствующий ей сигнал с сигналом частотой Г 1 и вьделяют сигнал верхней боковой частоты Г из продукта смешенияЮ = 666,660,00 Гц,1 В =ЕВ +й = 999.993,88 Гц,в результате чего сформировано четыре младших разряда численного значения задающей частоты Г,Аналогично продолжают преобразованияГ =Г +Е =1.555.493,88 Гц- -Е =1.000.493,88 Гц,1 =Г -й =100.493,88 Гц.Нижняя боковая частота Г, является задающей частотой тона СИ первой октавы=си =100.49388 Гц.1Сигнал этой частоты нелинейно смешивают с сигналом опорной частотыи из продукта смешения фильтром нижних частот вьделяют сигнал нижней боковой частоты Р,1, который является тоном СИ первой октавыР =Г -Е = 493 88 Гц.си сИ ОАналогичными приемами формируют и остальные частоты тонов диапазона ЭМИ.Те же частоты тонов могут быть сформированы с использованием других частот сеток. Опорный генератор может иметь другую частоту, что приведет к другим значениям частот сеток. Задающие частоты могут быть как вьппе опорной, так и ниже на величи- ны численных значений формируемых частот тонов.В общем случае при опорной частоте Г, =100.000,00 Гц для получения тона частотой АБВГ, ДЕ Гц необходимо сформировать задающую частоту Г=10 АБВГ, ДЕ Гц, Для этого из сигналов частот сеток первым выбирают сигнал с частотой.й, = ЕЕЕ,ЕЕЕ,ЕЕ Гц,младший значащий разряд которого численно совпадает с одноименным разрядом частоты Г, Затем из сигналов частот сеток выбирают второй сигнал счастотойГ = Х Х Х .Х Х Х, ХдО Гц,в численном значении которой разрядов со значащими цифрами меньше всравнении с численным значением частоты Г Кроме того, цифра Х численного значения частоты Г должна 10 иметь такое численное значение, прикотором после нелинейного смешениячастот Г, и Г и вьделения иэ продукта смешения выбранной (верхнейили нижней) боковой частоты в численном значении последней большееколичество младших разрядов совпадет численно с одноименными разрядами частоты Г, Нелинейно смешивают сигналы с частотами Е, и Гивьделяют сигнал одной иэ боковыхчастот ГЕЕЕ ЕЕЕьЕЕ+Х ХХХ ХяХае Х ОУ,У,У, У,У,У Е.Затем из сигналов частот сеток выбирают третий сигнал частотой3 3 З 3 З 3 Зф ф30 в численном значении которой разрядов со значащими цифрами меньше всравнении с численным значением частоты Г , а цифра Х э должна иметь такое численное значение, при котором 35 после нелинейного смешения сигналовс частотами Г и Й и вьделения8 "зиэ продукта смешения сигнала выбранной (верхней или нижней) боковойчастоты в численном значении. послед ней увеличивается количество младших разрядов, совпадающих численнос одноименными разрядами частоты й.Нелинейно смешивают сигналы с частотами Г и Г и выделяют сигнал од 3 З45 ной иэ боковых частот ЙаУ 1 У У У У 1 У ф ДЕ+ ХзХ Рз ХзХзХ ф 00=У У У У У Г, ДЕАналогично, последовательно выби рая сигналы частот сеток с меньшимколичеством значащих разрядов, нелинейно смешивая каждый очередной выбранный сигнал с каждым последнимиэ выделенных сигналов боковых час тот и вьделяя каждый очередной сигнал боковой частоты, добиваются последовательного возрастания в численных значениях вьделяемых боковых частот разрядов, совпадающих с одно 9129 именными разрядами численного значения формируемой частоты Е вплоть.,до полного совпадения всех разрядов, т.е. до полного сформирования, задающей частоты ЕУ У У У У Г,ДЕ+ Х Х ХХ Х 0,00 =УУУ УВГЩ,Ув Ув Ув У. ВГ,ДЕ+ Х Х ХГ Х 00,00УУ, У БВГ ДЕ,У, У 1 У 4 БВГ, ДЕ + Х Х Х000, 00б б 6= У У, А БВГ ДЕ,Ув У А. БВГ,ДЕ + Х Х, О. 000, 000У. ОА,БВГ ДЕУбОА.БВГ,ДЕ+Х 00,000,001 ОА.БВГ,ДЕ.Аналогично задающим частотам формируют и вспомогательные опорные частоты.Для образования, например, трех-тонового хора СИ первой октавы, звучащего в унисон, формируют два дополнительных тона СИ первой октавы, расстроенных относительно основного тона, например, на +200 мГц и на -230 мГц. Для этого формируют два сигнала вспомогательных опорных частот=99.999)80 Гцв.ОП 1Е =100,000,23 Гц. 2034 10 Р =Е, -Е, , =494,08 Гц,ЕВн 1 =Ее 111 -Еб =493,65 Гц,расстроенные относительно основного5тона Р , =493,88 Гц на +200 мГц ина .230 мГц соответственно.Для получения эффекта "розлив"аналогично формируют сигналы вспомогательных опорных частот с большей10 расстройкой на +(115) Гц относительно опорной частоты,Хоры могут быть образованы двухтоновые (при оцном дополнительномтоне), трехтоновые (при двух дополнительных тонах) и многотоновые, длячего несебходимо сформировать. соответствующее количество вспомогательныхсигналов опорных частот.Для благоприятного слухового вос 20 приятия эффектов унисонного звучанияи звучания "розлив" весь диапазончастот тонов ЭМИ разбивают на поддиапазоны, в пределах которых хорыс одинаковой расстройкой дополни 25 тельных тонов относительно основных тонов не ухудшают качества слухового восприятия эффектов, и длякаждого поддиапазона формируют своивспомогательные опорные частоты с30 необходрдой для каждого поддиапазонаЭМИ расстройкой.Способ формирования частот. тоновс эффектами унисонного звучания извучания "розлив" реализуется малым35 количеством операций и обладает расширенными функциональными возможностями,40 45 50 Операция формирования вспомогательных опорных частот подобны операциям формирования задающих частотЕ 61 =Е, +Е =999.999,80 Гц,Е =Е, -Е =99.999,80 Гц,16 Б в оп 1333 ( 333 В 23 ГцЕ -Е Е -1.000000,23 Гц,Е Е 6 -Е =100 000,23 Гц,6 З В.ОП АСигнал задающей частоты Е,1 смешивают с сигналом каждой из вспомо"ательных частот Е и Ев.,1 д иВ.ВБ 1выделением сигнала нижней боковойчастоты получают дополнительные тоныхора СИ первой октавы Формула изобретения 1. Способ формирования шкалы частот электромузыкального инструмента по авт. св. Р 12394, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью получения эффектов унисонного звучания и звучания "розлив", из сигнала опорной частоты дополнительно формируют сигнал вспомогательной опорной частоты, который дополнительно нелинейно смешивают с каждым сигналом задающей частоты и выделяют сигналы разностных частот.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения благоприятных для слухового восприятия эффектов, вспомогательную опорную частоту формируют для каждого поддиапазона частот тонов.