專利名稱：音源發(fā)生方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子樂器技術(shù)領(lǐng)域。
目前各種電子伴奏樂器種類越來越多，如電子琴、電子鋼琴、聲控自動伴奏機等等，豐富了人們的生活。但這些電子樂器普遍存在著一個很大的缺陷，就是其音源發(fā)生電路，均是采用模擬電路或濾波方式作音源，這種模擬發(fā)聲有一個共同的缺點就是音色缺乏真實感，如果環(huán)境變化就有可能帶來其元件參數(shù)變化，引起失真。此外在制造過程中對元器件的選擇也要求十分嚴(yán)格，給調(diào)試帶來很大的困難，如傳統(tǒng)的電子琴，以及中國專利公開的，申請?zhí)枮?6207013音律發(fā)生與分析裝置的音源發(fā)生電路就是采用電子振蕩電路或濾波等方法，它們的音色分辨效果差，難于逼真，音色種類少，電路復(fù)雜，對元器件要求精度高。
本發(fā)明的目的是提供一種能發(fā)出各種真實樂器演奏效果的電子樂器的音源發(fā)生方法和裝置。
本發(fā)明是用如下方式完成的電子樂器的音源發(fā)生方法是采用下列步驟首先將各種真實樂器演奏的音階存入存貯器中，也還可以把按節(jié)拍規(guī)律的各種節(jié)奏鼓、板、釵、鈔錘等以及有各種節(jié)拍的樂器合奏聲存入存貯器中;用指令控制器發(fā)出指令給語音處理電路，按指令要求讀出存放在上述存貯器中存放的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換后，輸出所要求的各種樂器演奏的音階或有節(jié)奏節(jié)拍的合成旋律樂音信號。
電子樂器的音源發(fā)生裝置，包括有功放電路IC4推動揚聲器，用數(shù)據(jù)總線和地址數(shù)據(jù)總線連接語音處理電路IC1和存貯器IC2進行數(shù)據(jù)交換，指令控制器IC0輸出指令信號至語音處理電路IC1，讀出存貯器IC2中存放的真實樂器演奏的音樂數(shù)據(jù)，經(jīng)語音處理電路IC1的數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出音樂信號至功放電路IC4，在語音處理電路IC1的控制端接有狀態(tài)選擇電路IC3，語音處理電路IC1是由時鐘單元CTC控制自適應(yīng)增量控制單元ADM，對錄入或讀出數(shù)據(jù)進行分解、量化，時鐘單元CTC同時控制地址計數(shù)、變址、終止單元，時間數(shù)據(jù)和地址數(shù)據(jù)經(jīng)存貯器ROM的接口I/O與外接靜態(tài)存貯器交換數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)輸出經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換及寬帶濾波單元輸出，時鐘單元輸入連接接口單元I/O。指令控制器IC0是自動控制器或手動控制器，自動控制器是中央微處理機CPU。狀態(tài)選擇電路IC3是由錄放選擇電路、自動模式選擇電路、停止按鈕KC及復(fù)位按鈕KD構(gòu)成，它們分別接語音處理電路IC1的控制端，錄放選擇電路和自動模式選擇電路分別是由按鈕KA串接與非門輸出至單穩(wěn)觸發(fā)器輸出穩(wěn)定的脈沖信號構(gòu)成，在單穩(wěn)觸發(fā)器輸出端并接有信號指示燈L。
本發(fā)明電子樂器的音源發(fā)生方法和裝置，是把各種真實樂器演奏的標(biāo)準(zhǔn)音階或者按節(jié)拍規(guī)律的各種節(jié)奏鼓、釵、板、鈔錘等以及有各種節(jié)拍的樂器合奏聲存入存貯器中，作為音色的音素存于存貯器中備用。本發(fā)明的特點是在靜態(tài)存貯器中存入的不是歌曲，而僅僅是存入低、中、高各種樂器的各音階或音樂節(jié)奏等，它不受歌曲多少的限制，也不固定輸出什么歌，只是用指令控制器發(fā)出的指令讀出音階和節(jié)奏節(jié)拍，合成按指令要求的有節(jié)奏節(jié)拍旋律樂音信號，故它可以用于聲控伴奏機，也可用于電子琴或其它的電子樂器充當(dāng)音源用。本發(fā)明不論用CPU控制或手動按鍵式控制，均可任意調(diào)出，不受存入的區(qū)段限制，也不受錄入時間先后的限制，即可連續(xù)放音，又可跳開放音，這樣，就能保證適用于各種不同的歌曲。


圖1是本發(fā)明的電路方框圖。
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
圖3是本發(fā)明的CPU程序方框圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明本發(fā)明電子樂器的音源發(fā)生方法是首先將各種樂器演奏的標(biāo)準(zhǔn)音階或按節(jié)拍規(guī)律的各種節(jié)奏鼓、板、釵、鈔錘等以及有各種節(jié)拍的樂器合奏聲通過專用機如用CPU控制語音處理集成電路將各音階信號存入存貯器中以備調(diào)用。存貯器采用只讀存貯器EPROM。工作時啟動自動控制器如中央微處理機CPU程序或用手動控制器發(fā)出指令。CPU程序框圖如圖3所示，按此框圖可編寫各種具體實用匯編語言，手動控制器采用帶光電控制器的手動按鍵，它適合于電子琴或電子鋼琴使用，帶光電控制器的手動按鍵可采用型號如TL107，讀出指令經(jīng)過語音處理電路的時間控制和地址計數(shù)，按指令要求讀出存放在存貯器中的各種樂器演奏的音階數(shù)據(jù)和節(jié)拍節(jié)奏數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換后，連續(xù)輸出所要求的各種樂器演奏的音階或有節(jié)奏節(jié)拍的合成旋律樂信號。對于音樂的節(jié)奏節(jié)拍讀出有兩種方法實現(xiàn)，其一是按迪斯科、華爾茲等節(jié)奏存入EPROM中，用CPU程序指令按時間順序讀出，即可形成有節(jié)拍有節(jié)奏的音樂信號;其二是在EPROM中存入單個打擊樂音，鼓點、板、釵，用CPU程序的時間順序和地址計數(shù)指令讀出EPROM中的單個打擊樂音，組合構(gòu)成有節(jié)奏節(jié)拍的音樂信號。這種方法處理的優(yōu)點在于可以減少EPROM的存貯容量。
電子樂器的音源發(fā)生裝置如圖1圖2所示，本發(fā)明音源發(fā)生裝置是由狀態(tài)選擇電路IC3、語音處理電路IC1、指令控制器IC0、存貯器IC2、功放電路IC4構(gòu)成。狀態(tài)選擇電路IC3是由錄放音選擇電路、自動模式選擇電路、停止按鈕KC及復(fù)位按鈕KD構(gòu)成。如圖2所示，它們是分別接語音處理電路IC3的控制端，用脈沖信號改變IC1的工作狀態(tài)。在語音處理電路IC1的輸入端接信號輸入拾音器MIC，也可以是線路內(nèi)錄輸入，但信號輸入應(yīng)該是用錄入專用機，如CPU編程讀入，錄放音選擇電路是由開關(guān)KA串接與非門和單穩(wěn)觸發(fā)器輸出穩(wěn)定脈沖信號構(gòu)成。自動模式選擇電路是由開關(guān)KB串接與非門和單穩(wěn)觸發(fā)器輸出穩(wěn)定脈沖信號構(gòu)成。在每一個狀態(tài)選擇電路中都接有信號指示燈L，如圖2所示，L2、L1分別指示按鍵KA、KB是否與所要求工況相符，否則再按一次，復(fù)位按鈕KD即清零之用。語音處理電路IC1是由時鐘單元CTC、接口I/O、自適應(yīng)增量控制單元ADM、地址計數(shù)器、終止地址寄存、變址寄存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換及寬帶濾波以及存貯器ROM的接口I/O構(gòu)成。如圖2所示，它可采用大規(guī)模集成電路構(gòu)成。數(shù)據(jù)錄入是信號輸入后，經(jīng)內(nèi)部的ADM自適應(yīng)增量控制和分解合成，通過ROM的接口I/O轉(zhuǎn)出至外部存貯器IC2(EPROM)存貯起來，上述ADM工作過程是嚴(yán)格在時鐘單元CTC控制下進行，與此同時，地址計數(shù)、終址、變址在時鐘單元CTC控制下也在為外接存貯器IC2(EPROM)中的每一段地址作存入量的計數(shù)，這種計數(shù)時間的長短直接與外接存貯器EPROM的容量及一次錄入的時間長短等有關(guān)，對于信號要分段記錄的情況則需按一次KC暫停，再錄便是下一區(qū)段內(nèi)，地址計數(shù)便重新從新存貯處開始計數(shù)。語音處理電路IC1與外接存貯器IC2之間用并行數(shù)據(jù)總線和地址數(shù)據(jù)總線連接。在記錄過程中D0-D6的并行數(shù)據(jù)與A0-A14地址數(shù)據(jù)均根據(jù)錄入信號所分解的數(shù)據(jù)不斷地往IC2(EPROM)送出，這樣便組成了錄入的全部過程。每次重新錄音以前，均應(yīng)按一次KD按鈕進行清零，放音過程是首先進行狀態(tài)選擇，按KA按鈕，使燈L熄滅，進入放音等待狀態(tài)，這時指令控制器IC0經(jīng)IC1的接口電路I/O輸入指令數(shù)據(jù)給IC2、指令控制器IC0采用CPU中央微處理機，用程序給CPU讀后輸出指令，IC1接收指令后，由時鐘單元CTC按指令給ADM一路指令，另一路指令由時鐘控制地址碼轉(zhuǎn)ROM接口I/O輸出從IC2存貯器EPROM中調(diào)出相應(yīng)的音階數(shù)據(jù)，這樣根據(jù)程序發(fā)出的指令連續(xù)不斷地根據(jù)節(jié)拍規(guī)律出現(xiàn)選定音樂的一連串音階，組成有規(guī)律的旋律音。同理節(jié)奏的調(diào)出方式也是由CPU指令根據(jù)所選用的區(qū)段內(nèi)存的如1/4拍、2/4拍……數(shù)據(jù)調(diào)出構(gòu)成，所調(diào)節(jié)奏在錄放音片內(nèi)的過程與上述音樂的調(diào)出過程相同。存貯器IC2采用可編程只讀存貯器EPROM。本發(fā)明采用四塊1M的芯片并聯(lián)。EPROM內(nèi)存數(shù)據(jù)庫可用專用機進行批量復(fù)制。在語音處理電路IC1輸出與EPROM之間還接有鎖存器和譯碼器是供選擇EPROM內(nèi)數(shù)據(jù)庫區(qū)段之用，如圖2所示，按CPU指令程序要求調(diào)出的數(shù)據(jù)經(jīng)IC1內(nèi)ADM合成后，給數(shù)/模轉(zhuǎn)換，再經(jīng)寬帶濾波器后，輸出至功放電路IC4。
權(quán)利要求
1.一種電子樂器的音源發(fā)生方法，其特征是采用下列步驟將各種真實樂器演奏的音階存入存貯器中，也還可以把按節(jié)拍規(guī)律的各種節(jié)奏鼓、板、釵、鈔錘等以及有各種節(jié)拍的樂器合奏聲存入存貯器中；用指令控制器發(fā)出指令給語音處理電路，按指令要求讀出存放在上述存貯器中存放的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后，輸出所要求的各種樂器演奏的音階或有節(jié)奏節(jié)拍的合成旋律樂音信號。
2.一種電子樂器的音源發(fā)生裝置，其特征是用數(shù)據(jù)總線和地址數(shù)據(jù)總線連接語音處理電路IC1和存貯器IC2進行數(shù)據(jù)交換，指令控制器IC0輸出指令信號至語音處理電路IC1，讀出存貯器IC2中存放的真實樂器演奏的音樂數(shù)據(jù)，經(jīng)語音處理電路IC1的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出音樂信號，在語音處理電路IC1的控制端接有狀態(tài)選擇電路IC3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述音源發(fā)生裝置，其特征在于語音處理電路IC1是由時鐘單元CTC控制自適應(yīng)增量控制單元ADM對錄入或讀出數(shù)據(jù)進行分解、量化，時鐘單元CTC同時控制地址計數(shù)、變址、終止單元，時間數(shù)據(jù)和地址數(shù)據(jù)經(jīng)存貯器ROM的接口I/O與外接存貯器交換數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換及寬帶濾波單元輸出，時鐘單元輸入連接接口單元I/O。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述音源發(fā)生裝置，其特征在于指令控制器IC0是自動控制器或手動控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述音源發(fā)生裝置，其特征在于指令控制器IC0用自動控制器是中央微處理機CPU。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述音源發(fā)生裝置，其特征在于狀態(tài)選擇電路IC3是由錄、放選擇電路、自動模式選擇電路、停止按鈕KC及復(fù)位按鈕KD構(gòu)成，它們分別接語音處理電路IC1的控制端，錄放選擇電路和自動模式選擇電路分別是由按鈕KA串接與非門輸出至單穩(wěn)觸發(fā)器輸出穩(wěn)定的脈沖信號構(gòu)成，在單穩(wěn)觸發(fā)器輸出端并接有信號指示燈L。
全文摘要
本發(fā)明屬于電子樂器技術(shù)領(lǐng)域，是其音源發(fā)生方法和裝置的一種新模式。它是由CPU程序指令控制語音處理電路寫入和讀出EPROM存貯器內(nèi)存放的各種真實樂器演奏的各種音階數(shù)據(jù)，以及節(jié)拍節(jié)奏數(shù)據(jù)輸出合成各種音樂旋律信號，該數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出具有真實樂器演奏的音樂，它具有真實樂器的發(fā)音效果，提高了電子樂器的質(zhì)量，它適用于聲控自動伴奏機、電子琴、電子鋼琴等電子樂器。
文檔編號G10H7/00GK1083248SQ9311047
公開日1994年3月2日 申請日期1993年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月23日
發(fā)明者伍尚魁, 劉順欽, 陳繼平, 柴宇, 馮署斌 申請人:湘潭市新產(chǎn)品開發(fā)研究所