DE2926548C2

DE2926548C2 - Wellenformgenerator zur Klangformung in einem elektronischen Musikinstrument

Info

Publication number: DE2926548C2
Application number: DE2926548A
Authority: DE
Inventors: Rainer Josef 8047 Karlsfeld Gallitzendörfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1979-06-30
Publication date: 1982-02-18
Also published as: JPS5611494A; JPS6333195U; CH661997A5; US4348929A; DE2926548A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellenformgenerator der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein derartiger Wellenformgenerator ist aus der DE 28 30 482 A bekannt. Bei diesem Wellenformgenerator werden in einem der beiden Speicherbereiche die Abtastwerte einer für eine Solomelodie vorgesehenen Wellenform und im anderen Speicherbereich die Abtastwerte einer für eine Begleitmusik vorgesehenen Wellenform gespeichert. Die Klangqualität ist ferner durch eine ir. jedem Speicherbereich nachgeschaltete Enveloppenschaltung beeinflußbar. Die dem Ausgang des Wellenformgenerators vorgeschaltete Glättungseinheit weist ein Tiefpaßfilter auf. Zusätzlich ist ein D/A-Wandler dem Wellenformgeneratorausgang vorgeschaltet. Die Glättungseinheit dient der Verminderung des Oberwellengehaltes einer stufenförmigen Wellenform. Hierdurch wird in der Regel eine bessere Simulation natürlicher Töne erreicht. Eine Möglichkeit, den zeitlichen Verlauf der mittels der in den Speicherzellen der Speicherbereiche abgelegten Werte und/oder der Enveloppenschaltung vorgegebenen Wellenformen zu ändern, ist bei diesem bekannten gattungsgemäße:i Wellenformgenerator nicht vorgesehen.

Aus der DE 28 30 483 A ist ein elektronisches Tastaturmusikinstrument bekannt, das zwei einander parallel geschaltete Wellenformspeicher aufweist, die über zugeordnete Zähler an einen Rückstellgenerator angeschlossen sind, wobei die Ausgänge der zwei Wellenformspeicher über eine Summierschaltung auf den einen Eingang einer Multiplikatorstufe arbeiten. Der zweite Eingang der Multiplikatorstufe wird von einem Enveloppengenerator beaufschlagt. Hierbei geben die den Wellenformspeichern bzw. Speicherbereichen vorgeschalteten Zähler jeweils Adressensignale an die Wellenformspeicher ab, um die dort gespeicherten Wellenformen auszulesen. Unter Einsatz einer bistabilen Kippstufe und weiterer elektronischer Bauelemente werden die Zähler so angetaktet, daß die in den Speicherbereichen abgelegten Wellenformen phasenverschoben ausgelesen werden. In de·" den beiden Speicherbereichen nachgeschalteten Summierschaltung findet dann eine Superposition der beiden phasenverschobenen Wellenformen statt, so daß bei unterschiedlicher Grundfrequenz der angeschlagenen Töne unterschiedliche resultierende Wellenformen und damit unterschiedliche Klangfarben entstehen. Das Ausgangssignal der Summierschaltung wird dann in der Multiplikatorstufe mittels des Ausgangssignals des Enveloppengenerators modifiziert. Das so modifizierte Tonsignal wird dann einem Schallsystem zugeführt. Auen mit diesem bekannten elektronischen Musikinstrument ist eine »Umbiendung« einer vorgegebenen Wellenform in eine andere vorgegebene Wellenform bei gleicher Grundfrequenz nicht angesprochen. Vielmehr geht bei der Superposition der beiden Wellenfor-

men jede der beiden Wellenformen in der resultierenden Wellenform unter.

Aus der DE 22 37 594 B ist ein Wellenformgenerator für ein elektronisches Musikinstrument bekannt, welcher einen auslesbaren Speicherbereich zur Speicherung einer Wellenform, im folgenden Wellenformspeicher genannt, aufweist. Der Wellenformspeicher ist aus einem Satz Widerstandselemente aufgebaut, wobei die Abtastwerte einer Wellenform in den Speicherzellen bzw. Speicherplätzen gespeichert und die Widerstandswerte der Widerstandselemente derart eingestellt sind, daß sie — in analoger Form — die Abtastwerte der Wellenform darstellen. Durch diese Art der Speicherauslesung werden nach der bekannten Lehre die Nachteile digitaler Speicher, wie sie beispielsweise aus der DE 19 35 306 A bekannt sind, behoben. Auch die aus den vorgenannten Druckschriften bekannten elektronischen Musikinstrumente bzw. Wellenformgeneratoren gestatten keine Umbiendung von einer einmal zur Festlegung der spaktralen Zusammensetzung eines Tones eingestellten Wellenform auf eine andere Wellenform.

Im übrigen ist es allgemein bekannt, daß Kurvenformen mit beliebigem Verlauf unter Zuhilfenahme von — z. B. als Ringzähler (1 aus N-Zähler) geschalteten — Schieberegistern erzeugbar sind. Hierbei wird dem Spannungswert zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Platz im Schieberegister zugeordnet. Meist liegt der Spannungswert als Parallel-Binärwort vor. In diesem Fall handelt es sich also um ein Schieberegister, das mehrere Bits parallel verarbeiten kann. Als Ausgang dient in diesem Fall eine beliebige Stelle zwischen zwei Schieberegister-Zellen, an der während einer Periode nacheinander alle vorkommenden, d. h. in den Schieberegister-Zellen eingeschriebenen Spannungswerte (binär kodiert) anstehen. Zweckmäßig wird man als Ausgang die N-te, d. h. die letzte Schieberegister-Zelle wählen. Nach dem Ende der Periode beginnt der Vorgang von neuem, da der yV-te Ausgang auf den ersten Eingang rückgekoppelt ist. Die in jeder Speicher-Zelle einmal eingespeicherte Spannungswert-Information läuft also ständig reihum. Die Periodendauer Tergibt sich hierbei aus dem Produkt:

Taktfrequenz-Kehrwert x Zahl der Speicher-

zellen,

nämlich T= Δ ι x N,

mit At =

/(Takt) '
und N — Zahl der Speicherzellen.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Wellenformgenerator — unter weitestgehender Beibehaltung seiner bisherigen Vorteile — derart weiterzuentwickeln, daß eine Umbiendung von einer zur Festlegung der spektralen Zusammensetzung eines Tones einmal eingestellten Wellenform auf eine andere durchführbar ist _Μ

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß der zeitliche Verlauf einer vorgegebenen bzw. voreingestellten Wellenform änderbar, insbesondere die vorgegebene Wellenform bequem in eine andere vorgegebene Wellenform überführbar ist Durch diese Maßnahme kann einerseits ein Enveloppenspeicher weitestgehend ersetzt werden. Andererseits kann aber auch der Übergang von einem natürlichen Instrument auf ein anderes natürliches Instrument bzw. der Obergang von der dem einen Instrument zugeordneten Klangfarbe auf eine dem anderen Instrument zugeordnete Klangfarbe simuliert werden.

Der Wellenformgenerator kann grundsätzlich sowohl in analoger als auch in digitaler Bauweise aufgebaut sein. Ein aus analog arbeitenden Bauelementen aufgebauter Wellenformgenerator hat in der Regel den Vorteil einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit, ein digital aufgebauter Wellenformgenerator hat den Vorteil, daß man sich hochintegrierter Schaltungen bedienen und hierdurch eine äußerst kompakte Bauweise erzielen kann.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß der Verlauf der Wellenform, soweit er durch seine Abtastwerte festgelegt ist, umittelbar graphisch vom Bild der Gesamtanordnung der Einzelelemente ablesbar ist. Durch diese Art der Bestimmung des Kurvenverlaufes einer erzeugten Wellenform ist auch der technische Laie in der Lage, auf einfache Weise gewünschte Wellenformen einzustellen bzw. zu reprodizieren. Denn bekanntlich läßt sich eine visuelle oder graphische Anordnung leicht merken bzw. mit einer Schablone vergleichen, sofern die Anzahl der Einzelelemente eine Maximalzahl zwischen 15 und 50, vorzugsweise zwischen 15 und 30 nicht übersteigt.

Zwar ist es aus der US 38 59 884 C bekannt, einen Wellenformgenerator zur Klangformung in einem elektronischen Musikinstrument derart weiterzuentwikkeln, daß der Einstellbereich der einen Klang bestimmenden Parameter vergrößert die Einstellung der Parameter erleichtert und der Klang verbessert wird. Hierzu sind nach der der US 38 59 884 C entnehmbaren Lehre unter anderem Einrichtungen mit sichtbar angeordneten Einzelelementen derart vorgesehen, daß die Gesamtanordnung der Einzelelemente jeweils eine umkehrbar eindeutige Abbildung der Gesamtanordnung von Abtastwerten innerhalb der gewünschten Wellenform darstellt Zur Erhöhung der Klangqualität ist ferner im genannten US-Patent ein Enveloppenspeicher und eine dem Wellenformgeneratorausgang vorgeschaltete Glättungseinheit vorgesehen. Diese bekannte Lehre gestattet jedoch — wie die anderen eingangs erwähnten Lehren — keine Umbiendung von einer vorgegebenen Wellenform auf eine andere.

Mit dem Wellenformgenerator nach Anspruch 3 ist eine besonders einfache externe Steuerung der Klangfarbe möglich.

Die Anordnung der Einzelelemente und deren Bewegungsbahnen sowie die Zuordnung der Abstände der Einzelelemente von der Bezugslinie zum Informationsinhalt der Speicherzellen gem. Anspruch 4 gestattet die unmittelbare Wiedergabe der jeweils eingestellten Wellenform als Treppenfunktion innerhalb eines Koordinatenkreuzes und somit eine bequeme und reproduzierbare Steuerbarkeit der Klangfarbe über die dieser zugeordneten Wellenform.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 5 gestattet einen besonders einfachen Aufbau der Schaltung zur Steuerung der Umschalter. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die Umschalter so auszulegen und anzusteuern, daß diese einzeln umschaltbar sind. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß aus zunächst zwei vorgegebenen Sätzen von Abtastwerten eine Vielfalt von Abtastwerte-Sätze und damit eine Vielfalt von vorgegebenen Wellenformen bereits aus zwei vorgege-

benen Wellenformen aufbaubar ist. Denn jede vorgegebene Wellenform, beispielsweise die vorgegebene Anfangswellenform wird bereits durch Umschalten eines einzigen Umschalters in eine andere Wellenform überführt. Die Umschaltung jedes weiteren Umschalters führt jeweils zu einer weiteren neuen Wellenform. Die hierdurch erzielte Vielfalt von Wellenformen wird dann der Interpolationsschaltung zugeführt.

Die Vorteile eines Analog-Datenspeichers werden durch die Maßnahme gemäß Anspruch 6 erreicht, wobei ι ο sich die Maßnahmen gemäß den Ansprüchen 7 und 8 in besonderer Weise zur Realisierung des Wellenformgenerators gemäß Anspruch 4 und graphischen Anzeige der Abtastwerte der Wellenform eignen.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 9 bedient sich der Analogtechnik zum Aufbau der Interpolationsschaltung. Sie hat den Vorteil, daß durch die Anzahl der pro Integratorreihe vorgesehenen ersten Integratoren die Ordnung des Überganges von der Anfangswellenform auf die Endwellenform festlegbar ist.

Die Schalter /V/n der Speicherausleseeinrichtung gemäß Anspruch 10 haben den Vorteil eines besonders einfachen Aufbaues der Schaltung zum sequentiellen Adressieren bzw. Abfragen der Speicherplätze bzw. Speicherinhalte über die Interpolationsschaltung.

Bei der durch die ersten Integratoren gemäß Anspruch 9 realisierten Analog-Bauweise der Interpolationsschaltung wird der Verlauf des Überganges von einer vorgegebenen Wellenform auf die nächste Wellenform auch durch die Integrationszeit-Konstante bzw. -Konstanten der ersten Integratoren beeinflußt. Die Maßnahme gemäß Anspruch 11 stellt nun einerseits einen allmählichen Übergang von der Anfangswellenform auf die Endwellenform sicher. Darüberhinaus stellt die Steuerbarkeit der Integrationszeit-Konstante ein weiteres Mittel zur Verfügung, die Übergänge zwischen den vorgegebenen Wellenformen zu verändern. Die Integratoren können hierbei beispielsweise als RC-GHeder mit spannungssteuerbarem Widerstand ausgelegt sein.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 12 hat den Vorteil, daß durch Änderung der Schiebefrequenz des Schieberegisters die Grundfrequenz des jeweils gewünschten Tones beliebig änderbar ist

Durch die Anzahl der zweiten Integratoren innerhalb der Glättungseinheit gemäß Anspruch 13 ist wiederum die Ordnung der Glättung und damit die Klangfarbe beeinflußbar.

Zwar ist aus der Zeitschrift »elrad, 1979, Heft 5, Seite 28« unter dem Titel »Harmonisierung von digitalisierten Kurven« eine der Glättungseinheit gemäß Anspruch 13 ähnliche Glättungseinheit bekanntgeworden.

Die bekannte Glättungseinheit weist aber sonst keine Berührungspunkte mit dem erfindungsgemäßen WeI-lenformgenerator auf.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 14 stellt eine bevorzugte Ausführungsform dafür dar, daß mit Sicherheit stets nur die Differenz zwischen jeweils genau einem Abtastwert und dem Integrator-Ausgangswert in der Glättungseinheit gemäß Anspruch 13 gebildet wird. Die ebenfalls im Wellenformgenerator gemäß Anspruch 14 vorgesehene monostabile Kippstufe läßt sich vorteilhaft dazu verwenden, die Breite der vom Taktgenerator ausgehenden Impulse zu verkürzen und hierbei die Glättungseinheit vorzugsweise zeitlich verzögert anzutakten.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 15 stellt auch bei veränderlicher Taktfrequenz sicher, daß in der Glättungseinheit stets nur die Differenz zwischen nur einem Abtastwert und dem Integrations-Ausgangswert gebildet wird.

Die sich der Digitaltechnik bedienende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wellenformgenerators gemäß Anspruch 16 hat den Vorteil großer Kompaktheit und hoher Reproduzierbarkeit. Eine erste Glättung der zunächst durch den vorgegebenen Satz von Abtastwerten festgelegten Wellenform gemäß Anspruch 16 zunächst dadurch erreicht, die die Zentraleinheit mittels des Festwertspeichers Zwischenwerte für den zwischen den Abtastwerten liegenden Kurvenbereich errechnet und diese dann zwischen den Abtastwerten im Schreib'/Lesespeicher ablegt. Danach werden die Übergangswerte zwischen den vorgegebenen verschiedenen Wellenformen errechnet und ebenfalls im Schreib'/Lesespeicher abgelegt. Nach Ablage der Abtastwerte, Zwischenwerte und Übergangswerte werden sämtliche Werte mit der durch die Spannungssteuereinrichtung und den Taktgenerator vorgegebenen Taktfrequenz der Reihe nach ausgelesen bzw. die entsprechenden Speicherplätze der Reihe nach adressiert. Eine abschließende Umsetzung der ausgelesenen Werte findet dann mittels des der Zentraleinheit nachgeschalteten D/A-Wandlers statt.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 17 ermöglicht — wie die mittels der Reihen aus ersten Integratoren aufgebaute Interpolationsschaltung gemäß Anspruch 9 — eine Änderung des zweitlichen Verlaufes der Übergangswerte zur weiteren Beeinflussung der Klangfarbe.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

F i g. 1 ein Schaltschema eines Ausführungsbeispieles einer dem Wellenformgenerator vorgeschalteten Glättungseinheit,

Fig.2a, 2b und 2c eine Draufsicht auf eine Gesamtanordnung von Einzelelementen zur externen Steuerung des Speicherinhaltes der Speicherzellen eines Datenspeichers, sowie den Zusammenhang zwischen der Stellung der Einzelelemente und der durch diese eingestellten Wellenform,

F i g. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 4a, 4b und 4d den Übergang einer mittels eines einem ersten Speicherbereich eines Datenspeichers zugeordneten ersten Satzes Einzelelemente vorgegebenen Wellenform in eine zweite Wellenform, die ebenfalls mittels eines einem zweiten Speicherbereich zugeordneten zweiten Satzes Einzelelemente vorgegeben ist; und

F i g. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das anhand der F i g. 1 und 2 erläuterte Ausführungsbeispiel für eine Glättungseinheit 30 und eine Einrichtung bzw. Tableau 25 zum externen Einschreiben und Anzeigen des Speicherinhaltes eines Speicherbereiches 11 eines Datenspeichers bedient sich der Analogtechnik. Zwar weist der in F i g. 1 dargestellte Wellenformgenerator im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Wellenformgenerator nur den einen Speicherbereich 11 und nur das eine Tableau 25 auf. Auch sind die Ausgänge des Speicherbereiches 11 — ohne eine erfindungsgemäß zwischengeschaltete Interpolationsschaltung — über ein Entkopplungselement 55 direkt mit der Glättungseinheit 30 verbindbar. Da aber Fig. 1 und Fig.2 im wesentlichen nur der Darstellung der Glättungseinheit 30 bzw. des Zusammenhanges zwischen der Stellung der

Einzelelemente und der durch diese eingestellten Wellenform dienen und sowohl die Glättungseinheit 30 als auch das in F i g. 2 wiedergegebene Tableau 25 mit den Einzelelementen in einem erfindungsgemäßen Wellenformgenerator gemäß den F i g. 3 bis 5 einsetzbar ist, werden die Glättungseinheit 30 und das Tableau 25 aus Gründen der Einfachheit anhand des vereinfachten Wellenformgenerators gemäß den F i g. 1 und 2 beschrieben.

Beim Wellenformgenerator gem. F i g. 1 werden von einem als Ringzähler geschalteten Schieberegister 10 ständig nacheinander an den Schieberegisterausgängen 1... ν... η Rechteckimpulse erzeugt. Diese Rechteckimpulse haben alle konstante Spannung und dienen quasi als kurzzeitig angelegte Konstantspannungsquelle für die mit den Schieberegisterausgängen 1 bis η verbundenen Potentiometer Pi... P,... P_n. Die Potentiometer Pi bis P_n sind hierbei als Flachbahnregler ausgelegt. Jeder Schieberegisterausgang 1 bis η versorgt also die als

Flachbahnregler ausgestalteten Potentiometer Pi P_n

mit einer Spannung. Durch Verstellen bzw. Verschieben der Flachbahnregler sind unterschiedliche Spannungswerte von den Potentiometern Pi, ..., P_n abgreifbar. Diese unterschiedlichen Spannungswerte entsprechen den in F i g. 2 näher dargestellten Abtastwerten At... Av ... A_n an den vorgegebenen Abtastpunkten der Wellenform.

Die Gesamtheit der in F i g. 1 dargestellten Potentiometer Pi,.., P_n stellt einen Funktionsspeicher 11 dar, wobei die Potentiometer Pi ... P_v ... P_n den einzelnen Speicherzellen entsprechen. Das Schieberegister 10 dient gemeinsam mit einem noch zu besprechenden Taktgenerator 15 und der Glättungseinheit 30 als Ausleseeinrichtung für den Speicherbereich 11.

Gemäß Fig.2 sind die im Speicherbereich 11 eingespeicherten Abtastwerte At... Av ...A_n der Stellung der Verschiebebügel Si,.., S_n der Flachbahnregler zu entnehmen. Dies geht besonders deutlich aus den Fig.2a und 2b hervor. Im dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt ein Vergleich der F i g. 2a und 2b, daß die Gesamtanordnung der Einzelelemente bzw. Schiebebügel Si,.., S_n eine maßstabsgetreue Wiedergabe der Gesamtanordnung der Abtastwerte At,.. ^ A_n innerhalb einer Periode der Wellenform darstellt Im einzelnen sind die Flachbahnregler bzw. Potentiometer Pi,.., P_n in einer geraden Reihe seitlich nebeneinander angeordnet und die Schiebebügel Si,.., S_n längs einer Geraden verschiebbar, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Potentiometerreihe ausgerichtet ist Hierbei sind die Flachbahnregler so ausgelegt, daß die Bewegungsbahnen Ot, ■ ■, O_n für die Schiebebügel S,,.. „ S_n parallel zueinander iiegen, wobei die Verschiebebügei Si,.., S_n in Nullstellung auf einer gemeinsamen, orthogonal zu den Bewegungsbahnen der Oi,.., O_n der Schiebebügel Si,.., S_n angeordneten Geraden liegen. Die seitlichen Abstände der Schiebebügel entsprechen hierbei den auf der Zeitachse t liegenden seitlichen Abständen der für die Wellenform vorgesehenen Abtastwerte A_u - -, A_n. Zwar ändern sich die zeitlichen Abstände der Abtastwerte Au .., A_n bei einer Änderung der Grundfrequenz bzw. Periode der Wellenform. Das Verhältnis der Abstände bzw. der Zeitspannen zwischen zwei Abtastwerten bleibt jedoch konstant Dies hat zur Folge, daß auch bei sich ändernder Grundfrequenz die Gesamtanordnung der Schiebebügel Si, .., S_n eine maßstabsgetreue Wiedergabe der Gesamtanordnung der Abtastwerte A\,.., A_n innerhalb einer Periode der Wellenform darstellt Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abtastwerte durch Verschieben der Schiebebügel Si, ..., S_n extern unmittelbar einstellbar. Hierbei entspricht der Abstand jedes Schiebebügels Si, ..., S_n von der Nullstellung dem Inhalt der jeweils ^r, zugeordneten Speicherzelle bzw. dem vom jeweiligen Potentiometer Pi,.... P_n abgreifbaren Spannungswert.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiei sind die Schiebebügel Si,..., S_n rechteckig ausgebildet und haben quer zu ihrer Verschieberichtung eine relativ große

ίο Ausdehnung. Durch diese Maßnahme vermittelt die

Gesamtanordnung der Schiebebügel Sj S_n den

unmittelbaren Eindruck einer Treppenfunktion, die derjenigen in F i g. 2b entspricht. Die Bewegungsbahnen Ot, ...,O_n für die Schiebebügel Si,..., S_n sind hierbei als Führungsschlitze innerhalb des Tableaus 25 eines Schaltpultes ausgebildet.

Statt die zur Sichtanzeige des Speicherinhaltes vorgesehenen Einzelelemente als Schiebebügel Si, ..., S_n von Flachbahnreglern auszubilden, kann der Inhalt der Speicherzellen auch durch Lichtzeiger oder Elektronenstrahl gezeigt werden. Hierbei sind beispielsweise die Speicherzellen wieder als Potentiometer, vorzugsweise Drehpotentiometer ausgebildet, wobei die jeweilige Stellung der Abgriffklemme durch einen Lichtzeiger auf einem Tableau angezeigt wird.

Die Ausgänge der Potentiometer Pi, .., P_n werden einem gemeinsamen Entkoppelungselement 55 zugeführt Das Entkopplungselement 55 stellt sicher, daß keine Wechselwirkung zwischen den einzelnen Potentiometern, d. h. Speicherzelleninhalten stattfindet. Der Ausgang des Entkoppelungselementes 55 ist einem Eingang der Glättungseinheit 30 zugeführt. Der Steuereingang der Glättungseinheit 30 ist mit dem Ausgang des spannungssteuerbaren Taktgenerators 15 verbunden. Der Taktgenerator 15 liefert Taktimpulse konstanter Spannung, die mittels des Schieberegisters 10 nacheinander den Potentiometern P_t, ..., P_n zugeführt werden. Die vom Entkoppelungselement 55 abgreifbaren Spannungswerte werden zunächst einem ersten Abtast-/Halteglied 35 in der Glättungseinheit 30 zugeführt Der Ausgang dieses Abtast-/Haltegliedes 35 wird über einen Schaltungspunkt 38 dem Eingang eines spannungssteuerbaren Eingangs-Integrators 34 einer Reihe von Integratoren 34_t,..., 34_m im folgenden zweite Integratoren 34|,..,34_mgenannt, zugeführt.

Dem Eingangs-Integrator 34i sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel demnach weitere (m—\) Integratoren 342, - - -, 34_m nachgeschaltet Der Ausgang dieser Integratorkette ist zum Eingang eines zweiten Abtast-/ Haltegliedes 36 rückgeführt, welches das Integratorausgangssignal invertiert und das invertierte Signal dem Schaitungspunkt 3» zuführt Hierdurch wird am Schaltungspunkt 38 die Differenz zwischen den vom Entkoppelungselement 55 und dem Ausgang der Reihenschaltung der zweiten Integratoren 34,,.., 34_m kommenden Signalen gebildet

Die Glättungseinheit 30 vergleicht demnach in bestimmten — durch die Taktfrequenz des Taktgenerators 15 sowie die Kippdauer einer die beiden Abtast-/Halteglieder 35,36 ansteuernden monostabilen Kippstufe 12 festgelegten — Zeitintervallen die vom Entkoppelungselement 55 abgegriffenen Momentanbzw. Abtastwerte A,... A_v... A_n mit dem Ausgangswert der Glättungseinheit 30. Auf diese Weise werden mittels der zweiten Integratoren 34,,.-, 34_ra jeweils nur die Differenzen zwischen zeitlich unmittelbar nacheinander von den Potentiometern Pu--, Pn abgetasteten, d.h. abgegriffenen Momentanamplituden integriert Die

Ordnung der zugrunde liegenden Glättungs-Kurvenform ist durch die Anzahl der in Reihe liegenden zweiten Integratoren 34|, ..., 34_ra festgelegt. Bei Frequenzänderung, d. h. Änderung der Periodendauer des Taktgenerators 15, muß gleichzeitig die Integrationszeitkonstante umgekehrt proportional zur Frequenzänderung verändert werden. Dies ist bei den

spannungssteuerbaren zweiten Integratoren 34| 34„,

und dem spannungssteuerbaren Taktgenerator 15 dadurch möglich, daß die Steuereingänge des Taktgenerators 15 und der zweiten Integratoren 34i 34_m

parallel zueinander am Ausgang eines gemeinsamen Spannungsgenerators 20, der vorzugsweise ein Exponentialfunktionsgenerator ist, anliegen.

Durch Verändern der Steuerspannung des Spannungsgenerators 20 sind demnach gleichzeitig die Taktfrequenz und die Integrationszeitkonstante in gewünschter Weise änderbar.

Am Ausgang des Wellenformgenerators ist demnach eine Funktion abgreifbar, deren Ableitung nach der Zeit stetig ist. Mit Hilfe einer Nebenleitung 32 und einem zwischen dem Entkoppelungselement 55 und dem Eingang der Glättungseinheit 30 angeordneten ersten Umschalter 31 und einem weiterem Umschalter 31a am Ausgang der Glättungseinheit 30 läßt sich am Ausgang des Wellenformgenerators auch die durch die Abtastwerte A\ ... Av ... A_n unmittelbar festgelegte Stufenfunktion abgreifen.

Die am Ausgang des Entkoppelungselementes 55 anstehende Treppenfunktion und die am Ausgang des Wellenformgenerators anstehende Funktion mit stetiger Zeitableitung sind in den F i g. 2b und 2c dargestellt.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Analog-Realisierung des erfindungsgemäßen Wellenformgenerators zur zeitlichen Überführung einer Wellenform in eine andere ist in Fig.3 dargestellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Speicherung der Abtastwerte von zwei unterschiedlichen (Stufen-) Wellenformen ein Datenspeicher 50 mit zwei Speicherbereichen 50a und 50Zj^ vorgesehen. Die Speicherbereiche 50a, 50b weisen die Speicherzellen Pa\. Pa₂,.. ~ Pa, und Pb\, Pb₂,..., Pb, auf. Hierbei ist jeweils pro Wellenform ein Speicherbereich 50a, 50Zj und pro Abtastpunkt — das ist der Punkt auf der Abszisse, dem über die Wellenform der Abtastwert zugeordnet ist — eine Speicherzelle Pa\, Pa₂,.., Pai, Pbu Pb₂,.., Pb, des Speicherbereiches 50a, 50/) vorgesehen. Die Speicherzellen Pa\ bis Pb, der beiden Speicherbereiche 50a, 5Oi) sind jeweils paarweise mit einem Umschalter 511,512,.., 51, verbunden. Durch Schalten dieser Umschalter ist jeweils eine der beiden je einem Umschalter 511 bis 51/ paarweise zugeordneten Speicherzellen Pa\, Pb\, Pa₂, Pb₂,... Pa* fö, Speicherbereichen 50a, 506 adressierbar. Durch diese Maßnahmen werden die in den verschiedenen Speicherbereichen 50a, 506 der Reihe nach abgelegten Abtastwerte der verschiedenen Wellenformen derselben Folge von Abtastpunkten bzw. von Adressenwerten zugeordnet

Die Speicherzellen Pa\ bis Pb,- sind wie beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 als Flachbahnregler ausgebildet und angeordnet Als Konstantspannungsquelle dient hierbei eine ständig mit sämtlichen Flachbahnreglern verbundene Gleichspannungsquelle 49. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die durch die beiden Sätze von Abtastwerten festgelegten stufenförmigen Verläufe beider Weflenformen unmittelbar von den Schiebebügeln Sa_x, ■ ■ -, Sa, und Sb_x,..., Sb,-der Flachbahnregler ablesbar (F i g. 4a und 4b).

Mit den Ausgängen der Umschalter 511, 5I₂,.-, 51/ sind die Eingänge einer Interpolationsschaltung 53 verbunden. Die Interpolationsschaltung 53 bewirkt, daß nach einem Schaltender Umschalter 511,..., 51, von den Speicherzellen Pa\ bis Pa, des einen Speicherbereiches

-, 50a auf die Speicherzellen Pb\ bis Pb, des anderen Speicherbereiches 5OZ? die in dem einen Speicherbereich 50a gespeicherte Wellenform allmählich in die im anderen Speicherbereich 50b gespeicherte Wellenform überführt wird. Nach Auslösen einer Triggerschaltung

ίο 56, z. B. nach Drücken einer hierfür beim Musikinstrument vorgesehenen Taste, wechselt der Eingang »Trigger« sein Potential von z. B. negativ nach positiv, wodurch die Umschalter 511,.. .,51,gemeinsam von dem der Anfangswellenform zugeordneten Speicherbereich 50a auf den der Endwellenform zugeordneten Speicherbereich 50b umschalten. Die Umschalter 511,..., 51, sind demnach spannungssteuerbare Umschalter. Die Triggerschaltung 56 weist vorzugsweise eine bistabile Kippstufe auf. Durch Umschalten der Umschalter 51i, ..., 51, wechselt demnach das vom ersten Speicherbereich 50a an der Interpolationsschaltung 53 anliegende Signal in das dem Inhalt des zweiten Speicherbereichs 50b entsprechende Signal über.
Die Interpolationsschaltung 53 weist vorzugsweise eine der Anzahl der Speicherzellen Pa\ bis Pa, oder Pb\ bis Pb/ in einem Speicherbereich 50a oder 50ό gleiche Anzahl von Reihen hintereinander geschalteter Integratoren auf, im folgenden erste Integratoren 52u bis 52_U, 52₂i bis 52_2fe ..., 52, ι bis 52* genannt. Jeweils eine

jo Intergratorreihe ist eingangsseitig mit dem Ausgang jeweils eines Umschalters 51i bis 51, verbunden. Die Integratorreihen sind so ausgelegt, daß der am Integratorreihenausgang abgreifbare Wert nach der Integration mit dem am Integratorreiheneingang anstehenden Wert übereinstimmt. Bei RC-Glied-lntegratoren ist diese Bedingung erfüllt Statt einer Verwendung von RC-Gliedern können zwischen die Umschalter 51i,..., 51,-und die Integratorreihen 52u bis 52u,..., 52/1 bis 52,* auch jeweils Differenzglieder 57], ..., 57, geschaltet sein, welche die Differenzen der nacheinander am Umschalterausgang anstehenden Werte den Integratorreihen zuführen. Die Integratoren 52n, -.., 52* sind so ausgelegt, daß deren Integrationszeitkonstante mittels der Steuerspannungseinheit 59 veränderbar ist. Je nach Anzahl der in einer Integrationsreihe hintereinander geschalteten ersten Integratoren 52ii bis 52u, 52₂i bis 52₂*... 52,i bis 52* sowie nach Wahl der Spannung der Steuerspannungseinheit 59 erhält man einen mehr oder weniger schnellen, kontinuierlichen Obergang der Integratorausgangsspannung vom durch den Speicherbereich 50a festgelegten ersten treppenförmigen Wellenformverlauf zum ebenfalls treppenförmigen Wellenformverlauf gemäß den in den zweiten Speicherbereich 506 eingeschriebenen Abtastwerten. Die Ausgänge der Integratorreihen werden mittels spannungssteuerbarer Schalter 58i, 58₂, .., 58,· die von einem Schieberegister 54 gesteuert werden, der Reihe nach an das Entkopplungselement 55 geschaltet Sie bewirken an dessen Ausgang eine im wesentlichen stufenförmig verlaufende Wellenform, die mittels der anhand F i g. 1 beschriebenen Glättungseinheit 30 zu einer Wellenform mit stetiger Zeitableitung umgewandelt wird.

Die Integrationszeitkonstante der Integratoren 52n, - - -, 52ft ist gegenüber der Taktfrequenz des Schieberegisters 54 relativ groß. Vorzugsweise liegt sie im Sekundenbereich.
Je nach Anzahl der Speicherbereiche 50a, 50Z> bzw.

der Potentiometerreihen Pa^ .., Pa* Pb\, .., Pb, und entsprechender Anzahl der Schaltpunkte jedes Umschalters 511,... 51, kann durch entsprechend mehrfaches Umschalten der Umschalter 51] bis 51, mittels der Triggerschaltung 56 nacheinander auf mehrere vorgegebene unterschiedliche Wellenformen übergewechselt bzw. »umgeblendet« werden. Wird hierbei beispielsweise in einem der Speicherbereiche eine Sinusschwingung eingespeichert, dann kann durch diesen Speicherbereich ein entsprechendes nachgeschaltetes, in diesem Fall ein ic schmalbandiges Sinusfilter, vorzugsweise Tiefpaßfilter, eingespart werden.

Der Übergang der von einer ersten Wellenform auf eine zweite ist in den Fig.4c bis 4e veranschaulicht. Hierbei ist in F i g. 4c die am Wellenformgeneratorausgang abgreifbare Anfangswellenform, in Fig.4d eine Ubergangswellenform und in Fig.4e die vom Wellenformgenerator abgreifbare Endwellenform dargestellt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Hilfe der Digitaltechnik ist in F i g. 5 dargestellt Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden mittels eines Vielfach-Schiebeschalters 55i, ... S5„ und nachgeschalteten Codierern 62i,... 62„ die jeweiligen Abtastwerte einer Wellenform als Binär-Worte vorgegeben. Durch Drükken einer Steuertaste 64 wird die Zentraleinheit bzw. CPU 65 einer Mikroprozessoreinrichtung veranlaßt, mit Hilfe einer Abfrage-Einheit 63, die mittels der einzelnen Schiebeschalter SS_U... S5„ des Vielfach-Schiebeschalters vorgegebenen, binär verschlüsselten Daten der Abtastwerte nacheinander in einen Schreib-/Lesespei- jo eher 66 einzuschreiben. Die Zentraleinheit 65 der Mikroprozessoreinrichtung ist so ausgelegt, daß sie mit Hilfe eines Festwertspeichers 67 Zwischenwerte zwischen je zwei benachbarten, vorher in den Schreib-/Lesespeicher 66 eingeschriebenen Worten berechnet und diese unter einer anderen Speicheradresse im Schreib-/ Lesespeicher 66 ablegt Danach werden die Adressen der Binärworte im Schreib-/Lesespeicher 66 mittels der Zentraleinheit 65 derart geordnet, daß die errechneten Zwischenwerte adressenmäßig jeweils zwischen zwei über die Schiebeschalter 55], ... SS_n eingegebenen Binärworten stehen. Dann wird das am Steuerspannungseingang V_: liegende frequenzbestimmende Signal über einen A/D-Wandler 68 in ein Binärwort umgewandelt und zur Festlegung eines Taktes verwendet, welcher von der Taktfrequenz eines Taktgenerators 72 ableitbar ist. Die Zentraleinheit 65 schaltet dann die im Schreib-/Lesespeicher 66 stehenden Momentan-Wellenformwerte dadurch in zyklisch wiederkehrender Folge an einen Digital/Analogwandler 69, daß die den Momentan-Wellenformwerten zugeordneten laufenden Adressen durch einen in der Zentraleinheit 65 realisierten Zähler mit der genannten Taktfrequenz immer wieder der Reihe nach an die Adressensammelleitung für den Schreib-/Lesespeicher 66 gelegt werden. Am Ausgang dieses unter Verwendung einer Mikroprozessoreinrichtung aufgebauten Wellenformgenerators ist dann — nach Umwandlung der von der Zentraleinheit 65 ausgehenden Digitalwerte in Analogwerte mittels des D/A-Wandlers 69 — die gewünschte bo Wellenform abgreifbar.

In Fig.5 ist nur eine Schaltergruppe 55| bis SS_n dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist aber wie beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 3 und 4 für jede Wellenform eine gesonderte Schaltergruppe b5 vorgesehen.

Dem Analog-Speicherbereich 50a oder 5Oi gemäß F i g. 3 sowie den Einzelelementen Sai bis Sa, oder Sb\ bis Sb, gemäß den F i g. 4a oder 4b entsprechen demnach im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 im wesentlichen eine Gruppe von Speicherplätzen im Schreib-/Lesespeicher 66 sowie der Vielfach-Schieberschalter 55i bis S5„. Der Glättungseinheit 30 gemäß F i g. 1 und 3 entspricht in F i g. 5 im wesentlichen die aus der Zentraleinheit 65, dem Festwertspeicher 67 und dem D/A-Wandler 69 gebildete Baugruppe.

Um nun — wie beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 — einen allmählichen Übergang von einer ersten Wellenform in eine zweite mittels des in Digitaltechnik ausgeführten Ausführungsbeispieles (F i g. 5) erreichen zu können, ist die Mikroprozessoreinrichtung so ausgelegt daß durch erneutes Drücken der Steuertastatur 64 die — ebenfalls mittels des Vielfach-Schiebeschalters S5\ bis S5„ vorgegebenen — Abtastwerte einer zweiten Wellenform in den Schreib-/Lesespeicher 66 eingebbar sind. Hierbei erfolgt die Speicherung der Abtastwerte der zweiten Wellenform im SchreibVLesespeicher 66 sowie die Errechnung der zwischen diesen Abtastwerten liegenden Zwischenwerte und Speicherung auch dieser Werte im Schreib-/Lesespeicher 66 in gleicher Weise wie die der entsprechenden Werte der ersten Wellenform. Das Pendant zur analog arbeitenden Interpolationsschaltung 53 gemäß F i g. 3 ist beim digital arbeitenden Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 die Auslegung der Mikroprozessoreinheit derart, daß die Zentraleinheit 65 in Verbindung mit dem Festwertspeicher 67 schrittweise Übergangswerte von dem Momentanwerten (Abtastwerte und errechnete Zwischenwerte) der ersten Wellenform zu den entsprechenden Momentanwerten der zweiten Wellenform errechnet und die errechneten Übergangswerte zwischen die jeweils einander zugeordneten Momentanwerte der ersten und der zweiten Wellenform im Schreib-/Lesespeicher 66 abgelegt werden. Sämtliche Werte, d. h. die Momentanwerte der ersten -(Anfangs-)-wellenform und der zweiten (End-)Wellenform sowie die Übergangswerte werden hierbei in ihrer für den Wellenformübergang adressenmäßig chronologischen Reihenfolge im SchreibVLesespeicher 66 abgelegt. Nach Festlegung der Taktfrequenz mittels des am Steuereingang Vc anliegenden Spannungssignals und des A/D-Wandlers 68 sind mit Hilfe eines Triggerimpulses am Triggereingang 71 die Speicherplätze des Schreib-/Lesespeichers 66 der Reihe nach auslesbar. Um Speicherplatz zu sparen, können hierbei je nach Auslegung des Festwertspeichers 67 einzelne Adressenbereiche bzw. Speicherplätze im Schreib-/Lesespeicher 66 mehrfach hintereinander ausgelesen werden. Dies hängt von der gewünschten Feinheit der Abstufung des Übergangs von einer Kurvenform zur anderen ab.

Auch bei dieser Ausführungsform läßt sich der zeitliche Verlauf des Überganges von einer Wellenform in die andere ändern. Hierzu ist eine Steuertastatur 70 vorgesehen, mittels welcher ein vorgebbarer Übergangskurvenverlauf in den Mikroprozessor eingebbar ist. In diesem Fall folgt der Übergang von einer Wellenform zur anderen nicht dem eventuell im Festwertspeicher 67 abgespeicherten Verlauf, sondern einem, der wiederum mittels in der Steuertastatur 70 vorgesehener Schiebeschalter nach Art der vorstehend

geschilderten Schiebeschalter 55| S5„ vorgebbar

ist. Demgemäß ist bei dieser Ausführungsform auch die Übergangskurve zwischen zwei Wellenformen extern steuerbar und anhand der Schiebeschalterstellungen von außen ablesbar. Im einzelnen wird hierbei die Stellung der Schiebeschalter in der Steuertastatur 70 in

beschriebener Weise mittels der Abfrageeinheit 63 und der Zentraleinheit 65 abgefragt und in den Schreib-/Lesespeicher 66 eingespeichert. Werden besonders feine Abstufungen erwünscht, sind mit Hilfe der Zentraleinheit 65 und des Festwertspeichers 67 wiederum Zwischenwerte errechenbar und zwischen die den Schalterstellungen entsprechenden Momentanwerte der Wellenform in den Schreib-/Lesespeicher 66 einschreibbar. Der so festgelegte Kurvenverlauf wird dann zur Bildung der Übergangswerte von einer Wellenform in die andere verwendet. Erst nachdem der gesamte zeitliche Verlauf, einschließlich des allmählichen Übergangs von einer Wellenform in die andere geordnet im Schreib-/Lesespeicher 66 vorliegt, kann nach Auswertung des frequenzbestimmenden Codewortes am Ausgang des A/D-Wandlers 68 der Verlauf der Wellenformen mit gewünschter Frequenz nach Erhalt eines Triggerimpulses am Triggereingang 71 vom Wellenformgeneratorausgang abgegriffen werden.
Zusammengefaßt kann im Hinblick auf dieses Ausfüiirungsbeispiel gesagt werden, daß zunächst zu

jeder der graphisch an den Schaltern 55i S5„

eingestellten Wellenformen (Anfangs-Wellenform, End-Wellentorm) mathematisch Zwischenwerte für die Übergangswellenformen errechnet werden.

Danach werden sämtliche Momentanwerte der Wellenform angefangen von den Werten der Anfangswellenform bis zu den Werten der Endwellenform adressenmäßig der Reihe nach im Schreib-/Lesespeieher 66 geordnet. Eventuell werden die zu einer Schwingungsperiode gehörenden Adressen mehrfach hintereinander ausgelesen, bevor die nachfolgenden Adressen derjenigen Wellenform ausgelesen werden, die auf der Zeitachse näher zum Verlauf der Endwellenform steht. Die im Schreib-/Lesespeicher 66 vorliegenden Werte werden mit derjenigen Taktfrequenz der Reihe nach an den Ausgang des D/A-Wandlers 69 gelegt, die über die Sieuerspannung am Steuerspannungseingang V_c und den A/D Wandler 68 festgelegt ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wellenformgenerator zur Klangformung in einem elektronischen Musikinstrument, mit

a. einem wenigstens zwei Speicherbereiche (50a, 506) enthaltenden Datenspeicher (50; 66), wobei

a.1. jeder Speicherbereich (50a, 506) zur Speicherung einer Wellenform einen Satz Speicherzellen (Pa_x... Pa„ Pb_x... Pb) aufweist,

&2. in den Speicherzellen (Pa₁ ... Pa_h Pb\ ... Pb) Abtastwerte einer Wellenform, die vorgegebenen Abtastpunkten dieser Wellenform zugeordnet sind, gespeichert sind und

a.3. hierbei jedem Abtastpunkt der Wellenform eine andere Speicherzelle zugeordnet ist,

b. einer ansteuerbaren Speicherausleseeinrichtung (54; 65,67) und

c. einer dem Wellenformgeneratorausgang vorgeschalteten Glättungseinheit (30; 65,67,69),

dadurch gekennzeichnet, daß

d. die Speicherzellen (Pa_x ... Pa* Pb_x ... Pb) der verschiedenen Speicherbereiche (50a, 506) dadurch derselben Folge von Adressenwerten zugeordnet sind, daß die Anzahl der Abtastpunkte für alle Wellenformen gleich ist,

e. die demselben Adressenwert zugeordneten Speicherzellen (Pa₁, Pb₁ ... Pa* Pb) der verschiedenen Speicherbereiche (50a, 506) mit Eingängen eines jeweils dem Adressenwert zugeordneten elektronischen Umschalters (511 ... 51,·; 65,67) verbunden sind,

f. die Umschalter (51i ... 31/) mit den Eingängen einer nachgeschalteten Interpolationsschaltung (53; 65,67) verbunden sind und

g. die Ausgangssignale der Interpolationsschaltung (53; 65,67) nacheinander der Glättungseinheit (30; 65,67,69) zuführbar sind.

2. Wellenformgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Speicherzellen (Pa\ ...Pa* Pb_x... Pb) jedes Speicherbereiches (50a, 506) des Datenspeichers (50; 66) eine Einrichtung zugeordnet ist, die sichtbar angeordnete und mit den Speicherzellen (Pa_x ... Pa* Pb_x ... Pb) verbindbare Einzelelemente (5a, ... Sa₁, 56, ... Sb₁; 55, ... S5„) aufweist, derart, daß die Gesamtanordnung (F i g. 2;

Fig.4) der Einzelelemente (Sa_x ... Sa* Sb_x ... Sb,-, 55i ... SS_n) jeweils eine umkehrbar eindeutige Abbildung der Gesamtanordnung der gespeicherten Abtastwerte (A_x... A_n) der Wellenform darstellt. w

3. Wellenformgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzellen (Pa\ ... Pa* Pb_x ... Pb) der Speicherbereiche (50a, 506) mittels der Einzelelemente (Sa_x ... Sa* Sb_x ... Sbr, 55, ... SSr) extern beschreibbar, insbesondere mit den Abtastwerten (A_x... A_n) beschreibbar sind.

4. Wellenformgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

a. die Einzelelemente (Sa_x... Sa,, Sbi... Sb)

a.l. nebeneinander angeordnet sind, μ

a.2. jeweils längs einer im wesentlichen geraden Bewegungsbahn (Ordinate; Oi ... O) bewegbar

sind und
a.3. den Speicherzellen (Pa\... Pa* Pb\... Pb) in der Reihenfolge aufeinanderfolgender Abtastpunk- h5 te umkehrbar eindeutig zugeordnet sind, wobei

b. die Bewegungsbahnen (Ordinaten; Oi... O)
b.l. parallel zueinander liegen,

b.2. von einer zu ihnen orthogonalen gemeinsamen Bezugslinie (Abszisse) ausgehend und

b3. seitlich Abstände voneinander haben, die denen der Abtastpunkte für die Abtastwerte (Ai... A_n) entsprechen, und

c. der Abstand jedes Einzelelementes (Sa_x... Sa* Sb_x ... Sb) von der Bezugslinie (Abszisse) dem Informationsinhalt der jeweils zugeordneten Speicherzellen (Pa_x ... Paj, Pb_x ... Pb) entspricht

5. Wellenformgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter (51i ... 51,) gemeinsam von den einen Speicherzellen (Pa_x ... Pa) auf die anderen Speicherzellen (Pa_x... Pa) umschaltbar sind.

6. Wellenformgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzellen (Pa_x ... Pa* Pb_x ... Pb) der Speicherbereiche (50a, 506) Analogspeicherzellen sind.

7. Wellenformgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzellen (Pa_x ... Pa„ Pb_x... Pb) veränderbare Widerstände sind.

8. Wellenformgenerator nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbaren Widerstände gemeinsam mit den Einzelelementen (Sd ... Sa_x, Sb_x ... Sb) zu Flachbahnreglern ausgebildet sind, die in einer geraden Reihe seitlich nebeneinander und deren Bahnen rechtwinklig zur Längsrichtung dieser Reihe angeordnet sind. ,

9. Wellenformgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolationsschaltung (53) jeweils einen oder mehrere den Umschaltern (511 ... 51,) in Reihe nachgeschaltete(n) erste(n) Integratoren) (52n ... 52i jt,..., 52,1 ■ · ■ 52,i) aufweist, die nacheinander mit der Glättungseinheit (30) verbindbar sind.

10. Wellenformgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherausleseeinrichtung (54) zur sequentiellen Adressierung der Speicherzellen (Pa\ ... Pa* Pb_x ... Pb) mit den Steuereingängen von den Ausgängen der Reihen von ersten Integratoren (52n ... 52n,... 52,1... 52,*) nachgeschalteter Schalter (58i... 58,) verbunden ist.

11. Wellenformgenerator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationszeitkonstanten der ersten Integratoren (52n ... 52)*,..., 52,1 ... 52*) steuerbar, insbesondere spannungssteuerbar, und größer als die Taktimpulspenode der Speicherausleseeinrichtung (54) sind.

12. Wellenformgenerator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Schalter (58, ... 58,) ein Schieberegister (54) vorgesehen ist.

13. Wcücnformgenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungseinheit (30)

a. ein erstes eingangsseitiges Abtast-/Halteglied (35) und

b. eine aus einem oder mehreren zweiten Integratoren (34i.. .34_m) aufgebaute zweite Integratorreihenschaltung aufweist, wobei

c. der Ausgang des ersten Abtast-/Haltegliedes (35) über einen zwischen diesem und dem Eingang der zweiten Integratorreihenschaltung liegenden Schaltungspunkt (38) mit dem Eingang der zweiten Integratorreihenschaltung verbunden und der Ausgang der zweiten

Integratorreihenschaltung zum Schaltungspunkt (38) rückgekoppelt ist, insbesondere über ein zweites Abtast-/Halteglied (36) rückgekoppelt ist, derart, daß am Eingang der zweiten Integratorreihenschaltung die Differenz zwisehen dem Ausgangssignal der Interpolationsschaltung (53) und dem Ausgangssignal der zweiten Integratorreihenschaltung anliegt

14. Wellenformgenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge der Speicherausleseeinrichtung (54) sowie des ersten und zweiten Abtast-/Haltegliedes (35, 36) parallel zueinander mit dem Ausgang eines Taktgenerators (15) verbunden sind und hierbei den Abtast-/Haltegliedern (35, 36) eine Verzögerungsstufe, insbesondere eine monostabile Kippstufe (12) vorgeschaltet ist

15. Wellenformgenerator nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz des Taktgenerator (15) und die Integrationszeitkonstante des oder der zweiten Integratoren) (34i ... 34_m) ipannungFMeuerbar und die Steuereingänge des Taktgenerators (15) sowie des oder der zweiten Integratoren) (34, ... 34_m) mit dem Ausgang eines gemeinsamen Spannungsgenerators (20), insbesondere Exponentialfunktionsgenerator verbunden sind.

16. Wellenformgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

a. als Datenspeicher ein digitaler Schreib-/Lesespeicher (66) vorgesehen ist,

b. zwischen den Wellenformgeneratoreingang und den Schreib-/Lesespeicher (66) eine Kodiereinrichtung (62|. ..62„) geschaltet ist,

c. die Umschalter (51, ... 51,; 65, 67), die j5 Interpolationsschaltung (53; 65, 67) und die Glättungseinheit (30; 65, 67, 69) in einem mit dem Schreib-/Lesespeicher (66) zusammenwirkenden und zwischen den Wellenformgeneratorausgang und die Kodiereinrichtung (62| ... 4(1 62„) geschalteten Mikroprozessor mit nachgeschaltelem D/A-Wandler (69) zusammengefaßt sind, wobei der Mikroprozessor aufweist

el. die Zentraleinheit (65), einen die Zentraleinheit

(65) steuernden Festwertspeicher (67), eine mit der Kodiereinrichtung (62| ... 62„) verbundene, von der Zentraleinheit (65) gesteuerte Abfrageeinheit (63) und eine die Zentraleinheit (65) steuernde Steuertastatur (64)

C.2. und hierbei die Zentraleinheit (65), der Fest- so wertspeicher (67), die Abfrageeinheit (63) und die Steuertastatur (64) zur sequentiellen Abfrage der am Wellenformgeneratoreingang anstehenden Abtastwerte jeder Wellenform, Berechnung von zwischen diesen Abtastwerten liegenden Zwischenwerten sowie ferner zur Berechnung von zwischen den eingegebenen Wellenformen liegenden Übergangswerten und sequentiellen Einspeicherung dieser Werte in die Speicherbereiche des Schreib-/Lesespeichers _bo

(66) ausgelegt sind,

d. ein Taktgenerator (72) und eine Steuereinrichtung (Vc, 68) zur Festlegung der Frequenz des Auslesezyklus, mit welcher mittels der Zentraleinheit (65) die Werte im Schreib-/Lesespeicher b^r> (66) ausgelesen werden, vorgesehen sind und

e. der D/A-Wandler (69) dem Ausgang des Wellenformgenerators vorgeschaltet ist.

17. Wellenforrngenerator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (65) mittels einer weiteren Eingabetastatur (70) zur Änderung des zeitlichen Verlaufes der Übergangswerte zwischen den vorgegebenen Wellenformeii ansteuerbar ist