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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электромузыкальным инструментам и может быть использов&но для получения шкалы часг тот .-тонов стабильного музыкального строя, удовлетворяющего любой кривой настройки. Цель изобретения - исключение искажения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот- - достигается путем сокращения числа сигналов сетки частот и чения минимального шага сетки. Согласно предложенному способу, сетка частот образована меньшим количеством сигналов, расстояние между которыми по частоте увеличено по .сравнению с известным способом. Б результате частоты интерференционных сигналов располагаются за пределами диапазона формируемых частот и могут быть отделены специальными фильтрами. Кроме того, частоты интерференционных сигналов пропорциональны заданной частоте и могут быть выведены за пределы звукового диапазона частот, что невозможно вьтолнить в известном способе , где частоты паразитных интерференционных сигналов не зависят от значения опорной частоты. Генератор шкалы частот, используемый в устройстве , реализующем способ, позволяет реализовать гармонический метод темберообразования так же простЬ,как он реализуется в электромузыкальных инструментах типа Тер еновокс. 2 с.п. и 13 3.п. ф-лы, 6 ил. с (Л со со о С5 со СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1390635

А1 (д1) 4 G 10 Н 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ зека, -.,-.„" =.

"" 6 описания изоБрктвния,, "ц

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВЖБДКС7";<я (21) 4093845/24-2 1 (22) 17.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. 9 15 (75) Е.В.Тузов (53) 62 1.828 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1239747, кл. С 10 Н t/00, 1984. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШКАЛЫ ЧАСТОТ

ТОНОВ ЭЛЕКТРОМУЭЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

И ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электромуэыкальным инструментам и может быть использовано для получения шкалы час.

Ъ. тот тонов стабильного музыкального строя, удовлетворяющего любой кривой настройки. Цель изобретения — исключение искажения тональных сигналов интерференционными шумами сетки частот достигается путем сокращения числа сигналов сетки частот и увели чения 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 быть отделены специальными фильтрами. Кроме того, частоты интерференционных сигналов пропорциональны заданной частоте и могут быть выведены эа пределы звукового диапазона частот, что невозможно выполнить в известном способе, где частоты паразитных интерференционных сигналов не зависят от значения опорной частоты. Генератор шкалы частот, используемый в устрой-стве, реализующем способ, позволяет реализовать гармонический метод темберообразования так же простЬ, как он реализуется в электромузыкальных инструментах типа "Терйеновокс". 2 с.п. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1390635

Изобретение 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

ЭИИ; на фиг. 2 — структурная схема формирователя сетки частот, на фиг.3структурная схема формирователя задающей 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 10А.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 10А.ОБВ,ООГ, реализующего третий условный вариант способа..

Генератор шкалы частот. тонов

1 (фиг. 1) многоголосного ЭИИ 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 диапазона звучания ЭИИ, 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, числен5

55 ное 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 f, 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 формируемого сигнала задающей частоты, начиная с младшего разряда, для чего выбирают соответствующие сигналы сетки частот, с которыми выполняют операции нелинейного смешения, выделения из продукта смешения сигналов верхних боковых частот и кратного понижения частот выделенных и/или выбранных сигналов. Порядок выполнения операций формирования сигнала задающей частоты зависит от сочетания значащих и незначащих (нулей) разрядов в численном значении частоты формируемого сигнала.

Численное значение задающей частоты может быть как меньше, так и больше численного значения опорной частоты

fо на конкрЕтное значение частоты подлежащего формированию тона ЭИИ, 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 выделение сигналов верхних боковых частот,снижая требования к избирательности фильтров, или упрощает формирование и формирователь задающей частоты.

После этого каждый из сигналов задающей частоты нелинейно смешивают в смесителе 4 с сигналом f опорной частоты генератора 1 и иэ продукта смешения фильтром 5 выделяют сигналы нижних боковых частот (разности частот), которые и являются сигналами частот тонов ЭИИ.

Формирователь сетки частот (фиг.2) содержит умножители 6,1-6.8 частоты с коэффициентами умножения 2-9, делители 7.1-7.8 частоты и делитель 8 частоты с коэффициентами деления,равными десяти. Входы умножителей 6.1—

1390635

6.8 и делителя 8 соединены между собой и с входом формирователя сетки частот. Вход каждого делителя 7.17.8 соединен с выходом соответствую5 щего умножителя 6.1-6.8. Кроме того, вход формирователя сетки частот, выход каждого из умножителей 6.1-6.8

ЧФ и выход каждого из делителей 7.1-7.8 и 8 соединены с соответствующим выхо- 10 дом формирователя сетки частот. Йа вход формирователя сетки частот подан сигнал f опорной частоты, с вы . ходов получают сигналы сетки кратных

1 fo - 9 fo è дольных 0,1fo — Os9fo 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- 25 ты или умножителей и делителей частоты.

Сигналы сетки частот формируют следующим образом.

Опорную частоту f, умножают в 2-9 раз умножителями 6, получают сигналы кратных частот 2f 9fo . Понижают в

10 раз частоты сигналов 2й -9Е, делителями 7, получают сигналы дольных частот 0,21 -0,9f, . Кроме того, понижают в 10 раз делителем 8 частоту опорного сигнала f, получают сигнал дольной частоты 0,1f . Сетку частот образуют из сигналов повышенных умножителями частот, коэффициенты кратности которых равны коэффициентам умножения, из сигналов пониженных делителями частот, значащие цифры коэффициентов дольности которых соответ"-: ствуют коэффициентам умножения делимых частот, и из сигнала опорной час45 тоты, коэффициент кратности которой равен единице. Некоторые из перечисленных сигналов могут отсутствовать в 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 10 раз, где n = 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 разрядов. 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 которогоо сов падае т численно с цифрой млад1390635

mего из двух формируемых разрядов,нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты. Из

5 продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты. Частоту выделенного сигнала понижают в 10 раз.

Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с третьим выбранным из сет- 10 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- 0 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 формируемого 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 оче45 редных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного значащей цифрой, понижают в десять ра» частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с очередным выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда. Из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формирования разря да, выраженного нулем, полученный в результате формирования предыдущего разряда сигнал нелинейно смешивают с очередным выбранным из сетки частот сигналом, цифра коэффициента кратности частоты которого по значению на единицу меньше цифры формируемого разряда. 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 любой кратностью частоты. Из продукта смешения вьщеляют сигнал верхней боковой частоты. Частоту вьщеленного сигнала понижают в десять раэ. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициентадольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущего упомянутого выбранного сигнала. Из последнего продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.

При формировании каждого из очередных разрядов, 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 выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент дольности частоты которого равен 0,9. Иэ продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты.

При формировании каждого из очередных разрядов, выраженного значащей цифрой, после формирования разряда, выраженного нулем, понижают в десять раз частоту сигнала, полученного в результате формирования предыдущего разряда. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого на единицу меньше значения цифры формируемого разряда. Иэ про1390635 дукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты. При этом следующий разряд формируют в зависимости от значимости его цифры; если формируе5 мыи разряд выражен значащей цифрой, то упомянутый, выделенный при формировании предыдущего разряда сигнал верхней боковой частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, коэффициент кратности частоты которого совпадает численно с цифрой формируемого разряда, и из продукта смешения выделяет сигнал .верхней боковой частоты, который ис15 пользуют при формировании последующего разряда", а если формируемый разряд выражен нулем, то тот же выделенный при формировании предыдущего разряда. сигнал верхней боковой часто- ты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом с любым коэффициентом кратности частоты, из продукта. смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, частоту которого понижают в десять раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты предыдущего из выбранных сигналов, и из последнего продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты, который используют при формировании 35 последующего 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 иметь коэффициент дольности частоты, равный 0,9. Такой выбор сигнала позволяет сократить разнообразие сигналов сетки частот, используемых при фор- . 45 мировании сигнала конкретной задающей частоты и уменьшить количество внешних соединений по входу формирователя задающей частоты, Формирование частот производят 50 следующим образом.

Электрические колебания опорной частоты f = 100.000,00 Гц вырабатывают генератором опорной частоты, стабилизированным кварцевым резона- 55 тором. Из колебаний опорной частоты для каждого формируемого тона получают 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 f предварительно формируют сигналы сетки частот следующим образом.

Частоту сигнала 1 умножают в 2-9 раз, в результате чего получают следующие сигналы кратных частот, Гц:

2fî = 200.000100

ЗЕ = 300.000,00 ý°

4fî = 400 000 00

5fo = 500 ° 000 00

6fо = 600 ° 000эООа

7f0 = 700.000,00;

8fî = 800.000 00

9fî = 900.000эОО °

Сигнал опорной частоты также включают в состав сигналов сетки частот, коэффициент кратности частоты этого сигнала равен единице, Гц:

1f = 100,000,00.

Частоту каждого из полученных сигналов 1f — 9f0 кратных частот понижают в десять раз, получая сигналы дольных частот сетки, Гц:

0,1Г = 10.000,00;

0 2fð = 20 ° 000,00;

0,3f 30.000,00;

Ор4йо = 40.000ф00;

О 5fa = 50 000 00

0 6fо = 60,000юОО

0,7f = 70.000,00;

0,8fð = 80.000,00;

Оэ9fî = 90 ОООэОО °

Сигналы кратных частот 1йо — 9f и дольных частот 0,1f - 0,9f образуют вместе совокупность сигналов сетки частот 0,1йо — 9йо.

Из сигналов сетки частот формируют задающие частоты. С целью упрощения описания операций формирования задающих частот условно выделим три варианта их формирования °

При формировании тона ДО четвертой октавы, имеющего значение

2. 093 004 I ц для получения задающей частоты этого тона

f40, = 102.093,004 Гц по первому варианту формирования формируют группу из четырех младших раз l390635

10 рядов численного значения частоты сигнала Г4о « младший и старший из которых (четнерка и тройка соответственно) выражены значащими цифрами, а остальные (промежуточные) выражены нулями (незначащими цифрами). Для

Этого из сетки частот выбирают сигнал 0«4й « значащая цифра коэффициента дольности частоты которого рав- 10 на цифре младшего разряда численного значения частоты сигнала f4 +., Частоту выбранного сигнала 0«М1 понижают в 10 раз, где n — количество промежуточных, выраженных нулем разрядон 15 в группе младших, формируемых разрядон численного значения частоты формируемого сигнала f 4o,«задающей частоты. В нашем примере количество промежуточных разрядов равно днум, т.е. 20 и = 2, поэтому частоту сигнала 0,4Х, понижают в 10 раз. Сигнал пониженг ной частоты нелинейно смешивают с вторым выбранным из сетки частот сигналом ЗЙ « цифра коэффициента кратнос-2 ти частоты которого равна цифре старmего из группы формируемых разрядов, и из продукта смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты f « Гц:

f „ =0,4f : 102+Çf 2:= 300.400,00. 30

Пятый разряд в чиспенном значении частоты сигнала f411, является значащим (ранен девяти), поэтому из .сетки

3 частот выбирают третий сигнал 9f « коэффициент кратности частоты которо35

ro совпадает численно с цифрой пятого разряда численного значения частоты сигнала f 4 . Частоту выделенного сигнала f„ понижают в 10 раз. Сигналы 0

1 пониженной частоты и 9f о нелинейно смешивают и из продукта смешения выделяют сигнал f2 верхней боковой частоты, Гц:

+9f 930 040 00. 45

Шестой разряд численного значения частоты сигнала f4п,< выражен нулем, поэтому для формирования шестого разряда частоту сигнала f2 понижают н

10 раз, в результате получают сигнал f » Гц:

f =f 2.10=093.О04,ОО.

Для формирования недьмого разряда, который выражен значацей цифрой 2, Ы выбирают четвертый сигнал 2f сетки

4 частот, цифра коэффипиента кратности частот которого равняется цифре седьмого разряда численного значения частоты сигнала f4gg Частоту сигнала

f понижают в 10 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом 2f и из продукта смешения ф выделяют сигнал f верхней боковой частоты, Гц:

f =1 .10+2f t =209 300 40

По аналогии с описанным формируют восьмой разряд, выраженный нулем, и девятый (старший) разряд численного значения частоты спгнапа f4 <, выраженный эначацей цифрой, выбран из сетки частот пятый сигнал 1fo цифра коэффициента кратности частоты которого совпадает численно с цифрой девятого разряда, Гц:

Х =Е :10=020.930«04«

f 6=f : 10+1 f 102.093 «004.

На этом формиронание сигнала й4ц прекращают, так как последний выделенный сигнал f верхней боковой частоты -является сигналом задаюцей частоты тона ДО четвертой октавы:

« 1. 40«В общем случае для формирования задающей частоты с численным значением вида f = 10А.ОБВ,ООГ по первому варианту предварительно формируют группу младших разрядов численного значения частоты сигнала f, старший и младыий нз которых выражены значащими цифрами В и Г соответственно, а промежуточные (остальные) раз" ряды выражены нулями. Для этого из сетки частот выбирают сигналы 0«ГЕ

2 и В10, 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, 1 11 где n — количество промежуточных (выраженных нулем) разрядов в группе формируемых (в нашем примере n = 2), Сигнал пониженной частоты нелинейно

2 смешивают с сигналом Bf и из продук1 та смешения ньщеляют сигнал, верхней боковой частоты:

f, =0,ГЕ":102+Bf О=ВОО,ГОО,ОО.

Очередной разряд b выражен значащей цифрой. Для его формирования из

1390635

12 сетки частот выбирают сигнал Bf з с о коэффициентом кратности частоты Б, равным цифре Б формируемого разряда, понижают в 10 раз частоту сигнала f

»» сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом Bf и из продукз о

1 та смешения выделяют сигнал f верх2 ней боковой частоты:

f =f :10+БЕ,=BBQ,ОГО,OO.

Следующий разряд выражен нулем, поэтому для его формирования понижают в 1О раз частоту сигнала f< .

f =f . 10-ОЬВ»ООГ»009

Аналогично формируют и остальные разряды численного значения задаюцей частоты f, выбрав из сетки частот сигналы Af и 1f o

f < =f 3 10+Af t АОБ ВОО ГО

f =f g. 10=0АО. БВО,ОГ;

f g =f q. 10+1 f p =10À.0БВ,00Г;

f< =f=10A.0BÁ»00Ã.

t

Сигнал f < является .задающей частотой тона Г=А. ОБВ, ООГ.

Структурная схема формирователя задающей частоты с численным значе30 нием вида f = !ÎA.ОБВ,ООГ, реализующая первый условный вариант способа, приведена на фиг.3. Формирователь задаюцей частоты состоит из делителей 9 частоты с коэффициентами деления,рав- 35 ными десяти, и нелинейных смесителей

10 сигналов с избирательными фильтрами йа выходах. Порядок включения их в последовательную цепь определяется описанным алгоритмом формирования сиг-40 нала задающей частоты. Вход первого делителя 9 частоты, с которого начинается последовательная цепочка функциональных узлов 9 и 10».и вторые входы всех смесителей 10 являются входа- 45 ми формирователя; на них поданы сигналы сетки частот. Выход избирательного фильтра последнего смесителя 10 которым завершается последовательная цепочка функциональных узлов формиро- 50 вателя, является выходом формирователя задаюцей частоты.

Задающую частоту тона ДО четвертой октавы fypy =102.093,004 Гц по второму варианту формируют следую- 55 щим образом °

Предварительно формируют два младших разряда численного значения частоты сигнала f4p<, старший из которых выражен нулем, а младший — четверкой (значащей цифрой). Для этого из сетки частот выбирают сигналы

0,4f, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого равна цифре младшего из двух формируемых разЯ рядов и m fp с любым коэффициентом кратности частоты. Сигналы 0,4f и

1 о

mf нелинейно смешивают и из продукта смеыения выделяют сигнал f

1 верхней боковой частоты, Гц:

f > =0» 4f o+Hlf о =ш40. 000, 00 °

Понижают в 10 раз частоту сигнала

f . Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом (1-O m)f, значащая з цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты сигнала nfp, и из продукта

2 смешения выделяют сигнал f верхней

1 боковой частоты, Гц:

f =f,: 10+ (1-0,m) f, =ш4. 000, 00 +

+ (10-m) 10. 000,00=104. 000, 00.

Затем формируют очередные разряды сигнала f « .

Третий разряд выражен нулем и формируется после формирования разряда, также выраженного нулем, поэтому для

его формирования из сетки частот выбирают сигнал 0,9f, который нели4 нейно смешивают с предварительно пониженным по частоте в 10 раз сигнаФ лом Е,1 и из продукта смешения выде1 ляют сигнал f 3 верхней боковой частоты, Гц:

2 l

f3 f2 10+0»9fo=100.400»00 °

Четвертый разряд выражен значащей цифрой .(тройкой) и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому из сетки частот выбирают сигнал

2fp, цифра коэффициента кратности частоты которого на единицу меньше значения цифры формируемого разряда.

Нелинейно смешивают сигналы f u 5 з

2f и из продукта смешения выделяют

Я сигнал Е верхней боковой частоты»Гц:

+2Ко 300 ° 400»00 °

Пятый разряд выражен значащей цифрой (девяткой) и формируется после разряда, выраженного значацей цифрой, поэтому для его формирования из сетки частот выбирают сигнал 9fp» понижают

1390635

14. в 10 раз частоту сигнала f, сигнал пониженной частоты нелинейно смешива6 ют с сигналом 9f0 и иэ продукта смег шения вьщеляют сигнал f 8 верхней боковой частоты, Гц:

Ю =f :10+9f()= 930„040,00.

Ыестой разряд выражен нулем и формируется послеоразряда, выраженного значащей цифрой,, поэтому для его формирования понижают в 10 раз

2 частоту сигнала Е8 В из сетки частот выбирают сигнал mf „ с любым коэффит циентом кратности частоты, нелинейно смешивают сигнал пониженной частоты

Б с сигналом mf и из продукта смеше0 ния вьщеляют сигнал (. верхней боковой частоты, Гц:

f c =f >. 10+mf „=ш93. 004,00, затем из сетки частот выбирают сигнал (1-0,m)fo значащая цифра коэф8 фициента дольности частоты которого является дополнением. до десяти к циф- 25 ре коэффициента кратности частоты

7 2 сигнала mf О, частоту сигнала f < по— нижают в 10 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,ш)ЕО и из продукта смешения

Ф выделяют сигнал f верхней боковои частоты, Гц:

1,=й c:10+(1-0,m) f =ш9.300,40 +

+ (10-m) -1 О, 000, 00=:109. 300, 40.

Седьмой разряд выражен значащеи

35 цифрой (двойкой) и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому для его формирования из сетки частот выбирают сигнал if, цифра коэффициента кратности частоты которого на единицу меньше цифры формируемого разряда нелинейно смешивают сигнал

Э

В

1f с сигналом f, и из продукта сме0

2 шения выделяют сигнал f8 верхней бо45 ковой частоты, Гц.". ъ+1f î 209 300140

Восьмой разряд выражен нулем и формируется после разряда,.выраженного значащей цифрои, поэтому для

50 его формирования понижают в 10 раз частоту сигнала f, из сетки частот

1 выбирают сигнал nf 1" с любым коэффициентом m кратности частоты, нели1 С нейно смешивают сигнал пониженной 55

10 частоты с сигналом mf o и из продукт та смешения выделяют сигнал f > верхней боковой частоты„Гц:

f =f 8 10+mf0mm20 930 04 после чего из сетки частот выбирают сигнал (1-0,m)f,, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре коэффициента кратности частоты сигнала mf частоту сигнала f пони(о 2 жают в 10 раз, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,m)f, и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частотыВ 1 ц „о =f з. 10+(1 0 Вш) f òï2 ° 093,004+

+ (1 О m) 1 О» 000 Б 00= 1 02» 093 ó 004»

Нет необходимости формировать девятый, старший разряд численного значения частоты сигнала f*()4, так как он сформировался как побочный продукт при формировании восьмого разряда, Ф поэтому выделенный сигнал f „является сигналом <рое задающей частоты то-. на ДО четвертой октавы, Гц:

Х „=f ()g =102. 093,004.

Аналогично покажем процессы формирования в общем виде задающей частоты с численным значением вида f

1ОА»ОБВ,ООГ по второму варианту:

Е 1 -0 f f 0+mf о mrО ° 000, 00;

f >=f 1 . 10+(1-0,m) f 0=10Г.000,00;

f).10+0,9f, 100.Г00,00, f f, +(В-1) f, =r300, Г00,00;

f =f :10+И, =Бвр.prî,oo;

f g =f f: 10»тВ, =тпБВ. ООГ,OO;

f =ff.10+(\-О,т)f,=10Б.ВОО,ГО;

=К,+(A-1)f =À00 1100 ГО;

f =f :10+mf ïü10.000 ОГ;

f„=f 10+(1-О,m)f 10À.0БВ,00Г;

f „=f 10À.0ÁÂ, ООГ.

С труктурн а я схема формиров ателя задающей частоты с численным значением вида 10А.ОБВ,ООГ, реализующая второй условный вариант способа, приведена на фиг. 4, согласно которой формирователь задающей частоты состоит из делителей 9 частоты с коэффициентами деления, равными десяти,и нелинейных смесителей 10 сигналов с избирательными фильтрами на выходах.

Порядок включения их в последовательную цепь определяется описанным алгоритмом формирования сигнала задающей частоты. Оба входа первого смесителя

10, с которого начинается последовательная цепочка функциональных узлов

9 и 10, и вторые входы остальных сме16

l5 сителей 10 являются входами формирователя, на них поданы сигналы сетки частот. Выход избирательного фильтра последнего смесителя 10, которым завершается последовательйая цепь функ- 5 циональных узлов формирователя, является выходом формирователя задающей частоты.

Если при формировании задающей частоты f z< по второму варианту принять коэффициент кратности частоты

m = 1 для выбираемого сигнала сетки частот с любым коэффициентом кратности частоты, то сигнал дольной частоты (1-0,m)f, будет иметь коэффициент дольности частоты, равный 0,9, а формирование задающей частоты будет характеризоваться следующими выражениями, Гц:

f =0 4f o+1fo=i40 ° 000ьОО

f„=f g ..10+0 9f" a=102 093 004 30

Структурная схема формирователя задающей частоты тона ДО четвертой октавы, реализующая второй условный (частный) вариант способа при выборе

35 кратности часто ты, равной единице, вместо любой кратности частоты сигнала сетки частот, приведена на фиг.5, сравнение которой со схемой на фиг.4 показывает, что состав функциональ- 40 ных узлов 9 и tO 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 чаСтот от 11 до 5, что при конструировании ЭМИ имеет важное значение в части уменьшения паразитных высокочастотных наводок между формирователями задающих частот через их входные цепи.

Задающую частоту вида f

10А. 0I3B, ООГ в общем виде по третьему варианту формируют следующим образом.

Предварительно формируют два младших разряда численного значения частоты сигнала f 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 mf, с любым коэффициентом кратности частоты. Curt 7 налы О,ГЕ, и mf, нелинейно смешивают и из продукта смешения выделяют"

3 сигнал f, верхней боковой частоты:

1 0 у ГЕр+шйр ш1 О ° ОООу ОО °

Понижают в 10 раз частоту сигнала f;.. Сигнал пониженной частоты не-

3, линейно смешивают с выбранным из сетки частот сигналом (1-0,m)f,, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (1-0,m) является дополI нением до десяти к цифре ш кратности частоты сигнала .mf и из продукта l смешения выделяют сигнал верхней боковой частоты:

fq=f„:10+(1-0,m)f =10Г.ООО,ОО.

Затем формируют очередные разряды сигнала f.

Третий разряд выражен нулем и формируется после формирования разряда, также выраженного нулем, поэтому для формирования третьего разряда из сет- . ки частот выбирают сигнал 0,9f ко-< торый нелинейно смешивают с предварительно пониженным по частоте в 10 раз сигналом f и из продукта смешения. выделяют сигнал f > верхней боковой частоты:

=f 3 ° 10+0 9f Ô 100 roo 00

Четвертый разряд выражен значащей цифрой В и формируется после разряда, выраженного нулем, поэтому для формирования четвертого разряда из сетки частот выбирают сигнал (О,В

-О, 1) f, значащая цифра коэффициента дольности частоты которого (О,В-0,1) на единицу меньше цифры В. Понижают в 10 раз частоту сигнала Ез. Сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (О,В-О, 1)f, и из про6 дукта смешения выделяют сигнал f з

Ф верхней боковой частоты:

f, =f 1 0+ (0, B-0, 1) f, -ВО. ОГО, 00.

Пятый разряд выражен значащей цифрой Б и формируется после разряда, выраженного значащей цифрой, поэтому для формирования пятого разряда из сетки частот выбирают сигнал Sf, с! 390635!

10. 20 цифрой коэффициента кратности частои», равной значению Б цифры формируемого разряда, нелинейно смешивают сигналы f« и БЕ . и из продукта нелиз с нейного смешения выделяют сигнал Е верхней боковой частоты:

f =f«+Бf,=БВО.ОГО,OO.

Шестой разряд выражен нулем и формируется после разряда„ выраженного значащей цифрой, поэтому для его формирования понижают в 10 раз частоту сигнала Ев, из сетки частот з т выбирают сигнал mf, с любым коэффициентом кратности частоты, неЛинейно смешивают сигнал пониженной

Частоты с сигналом mf, и из продукта смешения выделяют сигнал Ес верхней боковой частоты:

f =f . 10+mf, =шЬВ. ООГ, 00, затем из сетки частот выбирают сигнал

1 (1-0,m) f, значащая цифра коэффициен- 2g та дольности частоты которого (1

О,ш) является дополнением до десяти к цифре m коэффициента кратности част тоты сигнала mf частоту сигнала

6 понижают в 10 раз, сигнал пони- женной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,m)f и из продукта смешения выделяют сигнал f верхней боковой частоты: — f< .10+(1-0,m)Ев=10Б.BOO,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)f „ значащая цифра коэ рфициента (О,А-0,1) дольности частоты которого на единицу меньше цифры А. Пониз кают в 10 раз частоту сигнала f,.Ñèãнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (О,А-0,1)f и из

3 продукта смешения выделяют сигнал Е; верхней боковой частоты:

f =f,: 10+(О,А-0,1) f 9=АО. БВО,ОГ. g0

Восьмой разряд выражен нулем и формируется после разряда, выраженно" го значащей цифрой, поэтому для формирования восьмого разряда иэ сетки

f0 частот выбирают сигнал mf, с любой 5э цифрой коэффициента кратности частоты который нелинейно смешивают с

Ф э сигналом f и из прсдукта смешения ныделяют сигнал f верхней боковой часто ты:

Е +mf -гпАО.БВО,ОГ, после этого понижают в 10 раз частоту сигнала f» из сетки частот выэ бирают сигнал (1-0,m)f,", значащая цифра коэффициента (1-0,m) дольности частоты которого является дополнением до десяти к цифре m коэффициента кратности частоты сигнала mf, сигнал пониженной частоты нелинейно смешивают с сигналом (1-0,ш)f",и из продукта смешения выделяют сигнал f, э верхней боковой частоты, который яв— ляется сигналом f сформированной задающей частоты:

Е „=f f 9: 10+(1 — О,m) f",=10A.ÎÁÂ,ÎÎÃ.

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: з э

Š— частота сигнала Ез дополнительно понижается в 10 раз, а пятый сигнал сетки (Î,В-О, 1)Е выбран дольной частоты;

f — частота сигнала f« не понижает3 3 ся в 10 раз; з э

Š— частота сигнала f дополнительно понижается в 10 раз, а девятый сигнал сетки (О,А-0,1)Е выбран дольной частоты;

Š— частота сигнала f н