DE2129128C3 - Schaltung zum Steuern eines Taktgenerators mit veränderbarer Taktfrequenz, dessen Ausgang an den Eingang eines digitalen Zählers angeschlossen ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Steuern eines Taktgenerators mit veränderbarer Taktfrequenz, dessen Ausgang an den Eingang eines digitalen Zählers, insbesondere zur Ansteuerung eines digital einstellbaren Dämp'ungsgliedes in einem Tonstudio-Mischpult, angeschlossen ist.

Zur Einstellung der Verstärkung bzw. Dämpfung eines Tonkanals in einem Tonstudio-Mischpult ist vorgeschlagen worden (eigene Patentanmeldung, Aktenzeichen P 2044634.8) ein digital einstellbares Dämpfungsglied zu verwenden, dessen Steuereingänge mit den Ausgängen eines digitalen Zählers für Vorwärts- und Rückwärtszählung verbunden sind. Die Ansteuerung des Zählers geschieht dabei mittelbar entweder durch ein handbedienbares Potentiometer oder durch einen programmierbaren Speicher. Da die Taktfrequenz des den Zähler steuernden Taktgenerators bei Ansteuerung des Zähler b durch den Speicher konstant bleibt, ergibt sich ein mit der Zeit linear verändernder Verlauf der Verstärkung bzw. Dämpfung. Es hat sich gezeigt, daß der Verlauf der Lautstärkeänderung subjektiv angenehmer empfunden wird, wenn die Lautstärke zunächst stark und gegen Ende des Einstellvorganges schwächer verändert wird. Ein solcher Verlauf der Lautstärke in Abhängigkeit von der Zeit läßt sich bei Verwendung von digital arbeitenden Schaltungen nur dadurch annähern, daß sich der Zählerstand sinngemäß entlang eines aus mehreren geradlinigen, mit unterschiedlichen Steigungen versehenen Kurvenabschnitten zusammengesetzten Kurvenzugs verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zu schaffen, die eine Einstellung eines Zählers bzw. seines Zählerstandes entlang des genannten Kurvenverlaufs gestattet und in einfacher Weise realisiert werden kann.

Die Erfindung bezieht sich auf die eingangs genannte Schaltung. Die genannte Aufgabe wird bei einer solchen Schaltung durch die im Patentanspruch L wiedergegebene Erfindung gelöst.

Ist der Zähler entsprechend dem obengenannten Anwendungsbeispiel sowohl für eine Vorwärts- als

auch für eine Rückwärtszählung ausgebildet, wobei zwischen Taktgenerator und Zähler eine Umschaltungsanordnung geschaltet ist, die den Takt des Taktgenerators wahlweise in einen Vorwärts- oder einen

Rückwärtstakt umwandelt, dann ist es vorteilhaft, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die im Patentanspruch 2 angegebene Schaltung anzuwenden.

Durch die US-PS 3287655 ist ein Taktgenerator vorbekannt, dessen Taktfrequenz steuerbar ist Dieser Taktgenerator ist jedoch nicht direkt digital (!instellbar. Zur Erzeugung der dem Taktgenerator zugef ührten Steuerspanung dient ein von einem Motor angetriebenes Potentiometer. Eine gewählte Taktfrequenz kann bei der bekannten Anordnung mittels einer Schalteranordnung ausgewählt werden. Ein mittels dieser Schaltanordnung vorgegebener Wert wird in einer digital arbeitenden Vergleichsschaltung indirekt mit einer Referenzfrequenz verglichen. Der digitale Ausgangswert der Vergleichsschaltung wird über eine Anpassungsschaltung dem erwähnten Motor zugeführt, der seinerseits mittels der Verstellung des erwähnten Potentiometers die Frequenz des TakKgenerators ändert. Diese Anordnung ist jedoch nicht in der Lage, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen. Entsprechend kann der bekannten Anordnung auch keine Anregung entnommen werden, zur Lösung der genannten speziellen Aufgabe einen Taktgenerator entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 auszubilden und diesen mittels mehrerer Speicher und mehrerer Vergleichsschaltungen unter Verwendung von bestimmten Torschaltungen anzusteuern.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in er Zeichnung dargestellt ist, erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 2 den Dämpfungsverlauf eines von dem Zähler angesteuerten digital einstellbaren Dämpfungüglieds.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt. Die abgebildete Schaltung enthält einen Zähler 13 für Vorwärts- und Rückwärtsrählung mit z. B. binär codierten Ausgängen. Die den Zähler 13 ansteuernden Taktimpulse werden von einem Taktgenerator 5 erzeugt. Zwischen dem Taktgenerator 5 und dem Zähler 13 befindet sich ein vorzugsweise elektronischer Umschalter 10, der entsprechend einer an der Klemme 19 anliegenden Steuerspannung die von dem Taktgenerator 5 erzeugten Taktimpulse in einen Vorwärts- oder Rückwärtstakt für den Zähler umwandelt Die Umwandlung geschieht dadurch, daß der Umschalter 10 die Taktimpulse des Takt|;;enerators 5 auf eine der entsprechenden Zählrichtung zugeordnete Steuerleitung (»Vorwärts-TakU bzw. »Rückwärts-Takt«) schaltet. Die den Umschalter 10 über die Klemme 19 betätigende Steuerspannung wird von einer nicht eingezeichneten Schaltung erzeugt, mittels derer bestimmt werden kann, ob der Zähler 13 vorwärts oder rückwärts zählen soll.

Die Ausgänge dos Zählers sind u. a. an die symbolisch mit nur einer einzigen Klemme dargestellten Klemmen 18 angeschlossen. Über die Klemmen 18 ist der Zahler 13 mit den Steuerei.igängen ein« nicht eingezeichneten digital einstellbaren Dämpfungsglieds verbunden. Dieses Dampfungsglied befindet sich in einem Tonstudio-Mischpult, seine Aufgabe besteht darin, die durch einen Nachrichtenkanal geleiteten und z. B. als Musiksendung vorliegenden Nachrichten in Abhängigkeit von einer Steuiiuspannung mehr oder weniger zu dämpfen.

Im vorliegenden Fall wird verlangt, auf einnsii von einem Rundfunksprecher z. B. für eine Ein- oder Ausblendung getätigten Knopfdruck hin die Dämpfung des von dem Zähler 13 gesteuerten Dämpfungsglied entlang eines in Fig. 2 abgebildeten Kurvenzugs einzustellen. Dieser Kurvenzug besteht aus vier geradlinigen Kurvenabschnitten, den beiden Endpunkten 40 und 44 und drei zwischen den angrenzenden Kurvenabschnitten liegenden Knickpunkten 41, 42 und 43. Die Fig. 2 zeigt die mittels des Dämpfungsglieds eingestellte Dämpfung in dB in Abhängigkeit von der Zeit /. Die mit zunehmender Zeit mit abnehmender Einstellgeschwindigkeit vorgenommene Einstellung der Dämpfung wird deshalb verlangt, weil es sich herausgestellt hat, daß diese Einstellung vom menschlichen Gehör angenehmer empfunden wmd als die Einstellung mit einer konstanten Einstellgeschwindigkeit.

Für die in Fig. 1 abgebildete Schaltung bedeutet der in Fig. 2 dargestellte Dämpfungsverlauf, daß der Zähler 13 auf den einzelnen Kurvenabschnitten mit unterschiedlichen Taktfrequenzen angesteuert werden muß. Die Umschaltung der Taktfrequenzen muß automatisch in den Knickpunkten erfolgen.

Um dies zu ermöglichen, ist die in Fig. 1 abgebildete Schaltung erfindungsgemäß wie folgt aufgebaut. Der Taktgenerator 5, dessen Frequenz sfufenweise einstellbar ist, besitzt entsprechend den erforde:iichen vier verschiedenen Taktfrequenzen vier Steuereingänge 20. Jeder dieser Steuereingänge 20 ist mit dem Ausgang eines z. B. als Flip-Flop aufgebauten Speichers verbunden. Die Schaltung enthält die vier Speicher 1,2, 3 und 4. Jedem dieser Speicher ist eine bestimmte Frequenz zugeordnet, z. B. entspricht einem Ausgangssignal des Speichers 3 eine den Zähler zwischen den Knickpunkten 42 und 43 ansteuernde Frequenz. Die Speicher besitzen je einen Setzimpuls 5 und einen Takteingang T. Die Speicher sind so aufgebaut, daß sie bei gleichzeitiger Ansteuerung am Setzeingang 5 und am Takteingang T gesetzt werden und daß sie bei einer Ansteuerung nur am Takteingang T von einem entsprechenden Impuls zurück-

■fo gesetzt werden.

Die Setzeingänge der vier Speicher 1, 2, 3 und 4 sinci so an die Ausgänge von drei Umschaltern 12, 23 und 34 angeschlossen, daß die Setzeingänge von zwei benachbarten Speichern jeweils an die beiden Ausgänge eines Umschalters angeschlossen sind. So sind beispielsweise die Setzeingänge der Speicher 1 und 2 an die Ausgänge des Umschalters 12 angeschlossen, und die Setzeingänge der Speicher 2 und 3 sind an die Ausgänge des Umschalters 23 angeschlossen Die beiden Oder-Gatter 6 und 7 dienen lediglich der Entkopplung der Ausgänge der Umschalter. Während die vier Speicher 1, 2, 3 und 4 den vier Kurvenabschntten des in Fig. 2 dargestellten KurvenzL^s zugeordnet sind, sind die drei Umschalter 12, 23 und 34 den drei Knickpunkten 41, 42 und 43 zugeordnet.

Die Umschalter 12, 23 und 34 besitzen je einen Signaleingang S and zwei Takteingänge RT und VT. Jeder Umschalter ist so aufgebaut, daß ein am Signaleingang S erscheinendes Signal, z. B. ein Impuls, entweder auf den einen uder den anderen der beiden Ausgänge des Umschalters geschaltet wird. Diese Umschaltung ist von den an den Takteingängen RT und KTliegenden Steuersignalen abhängig. Liegt bei einem Umschalter ein Steuersignal am Takteingang VT, der mit der den Zähler 13 mit dem Vorwärtstakt ansteuernden Leitung verbunden ist, so wird der Signaleingang S des Umschalters mit demjenigen Aus-

gang und somit mit demjenigen Speicher verbunden, der dem in Vorwärts-Zählrichtung liegenden und an den Knickpunkt anschließenden Kurvenabschnitt bzw. dessen !Frequenz zugeordnet ist. So schaltet beispielsweise ein Steuersignal, d. h. ein Taktimpuls am Takteingang VT des dem Knickpunkt 42 zugeordneten Umschalters 23 diesen so um, daß sein Signaleingang S mit dem Speicher 3 verbunden ist. Entsprechend bewirkt ein Taktimpuls am Takteingang RT für den Rückwärtstakt eines Umschalters eine Umschaltung des Signaleinganges S auf denjenigen Speicher, der sinngemäß dem in Rückwärts-Zählrichtung an den betreffenden Knickpunkt anschließenden Kurvenabschnitt zugeordnet ist.

Die Signaleingänge der drei Umschalter 12,23 und 34 sind jeweils mit den Ausgängen von drei Vergleichsschaltungen 15. 16 und 17 verbunden. Entsprechend sind die drei Vergleichsschaltungen 15,16 und 17 den drei Knickpunkten 41,42 und 43 zugeordnet. Die Vergleichsschaltungen besitzen je eine bestimmte Anzahl von ersten Eingängen Z, die mit den Ausgängen des Zählers 13 verbunden fand, und eine bestimmte Anzahl von zweiten Eingängen V, die mit den Ausgängen einer Vorwahlschaltung 14 verbunden sind. Mittels der Vorwahlschaltung 14 können die den gewünschten Knickpunkten entsprechenden Zähl werte gewählt werden.

Die Vergleichsschaltungen 15, 16 und 17 vergleichen den Zählerstand des Zählers 13 mit den vorgewählten und somit festgelegten Zählwerten (Vorwahlwerten) der gewünschten Knickpunkte. Bei Gleichheit von Zählerstand und Knickpunkt-Vorwahlwerteiner Vergleichsschaltung erzeugt dies einen Impuls an ihrem Ausgang. Die Ausgange der drei Vergleichsschaltungen sind über ein Oder-Gatter 11 zusammengefaßt, dessen Ausgang mit dem einen Eingang eines Und-Gatters 8 verbunden ist. Der zweite Eingang des Und-Gatters 8 ist mit dem Ausgang des die Zähltakte für beide Zählrichtungen zusammenfassenden Oder-Gatters 9 verbunden.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der soweit beschriebenen Schaltung sei angenommen, daß der Taktgenerator 5 läuft und über den Umschalter 10 den Zähler 13 vorwärts zählen läßt. Der Taktgenerator möge auf die Frequenz eingestellt sein, die dem zwischen dem Endpunkt 40 und dem Knickpunkt 41 liegenden Kurvenabschnitt entspricht, d. h. der Speicher 1 sei gesetzt. Wenn der Zähler soweit gezählt hat, daß er den Knickpunkt 41 erreicht, dann wird von der diesem Knickpunkt 41 zugeordneten Vergleichsschaltung 15 ein Impuls erzeugt. Dieser Impuls gelangt einerseits an den Signaleingang des Umschalters 12 und andererseits über das Oder-Gatter 11 an den einen Eingang des Und-Gatters 8. Da der Zähler vorwärts zählt, erscheint zugleich am Takteingang RT des Umschalters 12 ein Taktimpuls der den Umschalter 12 so Umschaltet, daß sein Signaleingang S über das Oder-Gatter 6 mit dem Setzeingang S des Speirhers 2

ίο verbunden ist. Der Ausgangsimpuls der Vergleichsschaltung 15 erscheint also am Eingang S des Speichers 2. Während dieses Vorganges gelangt ferner der Impuls des Vorwärts-Zähltaktes, mit dem der Knkkpunkt 41 erreicht wurde, über das Oder-Gatter 9 an den zweiten Eingang des Und-Gatters 8, so daß an dessen Ausgang ein Impuls erscheint, der alle Speiche an deren Takteingängen T ansteuert. Aufgrund der oben erläuterten Zusammenhänge der einzelnen Baugruppen der Schaltung erscheint an den Spetehern I 3 und 4 nur am Takteingang T ein Impuls, an den entsprechenden Setzeingängen S erscheint kein Signal. Dies hat zur Folge, daß der Speicher 1 zinückgesetzt wird und die anderen Speicher zurückgesetzt bleiben. Lediglich der Speicher 2 wird sowohl an seinem Setzeingang S als auch an seinem Takteinganr: T mit je einem Impuls angesteuert. Dies bewirkt, daß der Speicher 2 gesetzt wird und daß die Frequenz des Taktgenerators 5' umgeschaltet wird.

Die erläuterten Vorgänge spiele ρ sich entsprechend beim Erreichen der Knickpunkte 42 und 43 ab. Beim Erreichen des Endpunktes 44 wird der Zähler durch eine nicht dargestellte Zusatzschaltung angehalten. Wenn der Zähler rückwärts zählt, gelten die vorstehenden Erläuterungen sinngemäß.

Wenn bei einer erfindungsgemäßen Schaltung der von dem Taktgenerator angesteuerte Zähler nur in einer Richtung zählen kann, dann können die Umschalter weggelassen werden. Die Ausgänge der Vergleichsschaltungen sind dann direkt an die Setzeingänge der Speicher angeschlossen.

Die Erfindung ist nicht auf den geschilderten Anwendungsfall zur Steuerung eines digital einstellbaren Dänipfungsglieds in einem Tonstudio-Mischpult be-

schränkt. Die Erfindung kann überall dort vorteilhaft angewendet werden, wo ein Taktgenerator mit einer veränderbaren Taktfrequenz einen digitalen Zähler steuert, wie z. B. in Schaltungen der Meßtechnik und der Regelungstechnik.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Steuern eines Taktgenerators mit veränderbarer Taktfrequenz, dessen Ausgang an den Eingang eines digitalen Zählers, insbesondere zur Ansteuerung eines digital einstellbaren Dämpfungsglieds in einem Tonstudio-Mischpult, angeschlossen ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale, die bewirken, daß der Zählerstand des Zählers in Abhängigkeit von der Zeit längs eines aus mehreren geradlinigen Kurvenabschnitten bestehenden Kurvenzugs einstellbar ist, der ohne Berücksigitung der beiden Endpunkte so viele Knickpunkte besitzt, wie die um Eins verminderte Anzahl der Kurvenabschnitte ausmacht:

a) der Taktgenerator (5) ist digital einstellbar und besitzt für jede einstellbare, je einem Kurvenabschnitt zugeordnete Frequenz einen Si^uergang (20), der mit dem Ausgang eines digitalen Speichers (1, 2, 3, 4) verbunden ist,

b) jeder der an sich bekannten Speicher (1, 2, 3,4) besitzt einen Takteingang (T) und einen Setzeingang (5) und ist so ausgebildet, daß er bei gleichzeitiger Ansteuerung durch einen Setzimpuls und einen Taktimpuls gesetzt wird und daß er beim Fehlen eines Setzimpulses durch einen Taktimpuls zurückgesetzt wird,

c) für jeden Knickpunkt (41, 42, 43) ist eine Vergleichsschaltung (15,16,17) vorgesehen, deren firste Eingänge (Z,mit den Ausgängen des Zählers (13) und deren zweite Eingänge ( V) mit den Ausgängen e ter Vorwahlschaltung (14) zum Vorwählen der Knickpunkte (41,42,43) verbunden sind und die so ausgebildet ist, daß sie bei der Gleichheit von Zählerstand und Vorwahlwert einen Setzinipuls am Ausgang erzeugt,

d) die Takteingänge (T) der Speicher (1, 2, 3, 4) sind mit dem Ausgang einer Torschaltung (8) verbunden, die den den Zähler (13) ansteuernden Zähltakt mit dem Ausgangssignal einer weiteren Torschaltung (11) über eine Undbedingung verknüpft, wobei die weitere Torschaltung (11) die Ausgänge der Vergleichsschaltungen (15, 16, 17) über eine Oder-Bedingung verknüpft,

e) die Ausgänge der Vergleichsschaltungen (15. 16. 17) sind so mit den Setzeingängen (5) der Speicher (1,2, 3,4) verbunden, daß beim Auftreten eines Setzimpulses am Ausgang einer Vergleichsschaltung (15,16,17) derjenige Speicher gesetzt wird, dessen zugeordnete Frequenz für den folgenden Kurvenabschnitt vorgewählt ist.

2. Schaltung nach Anspruch I. wobei der Zähler so ausgebildet ist, daß er vorwärts und rückwärts zählen kann und wobei zwischen Taktgenerator und Zähler ein Umsehalter geschaltet ist, der den Takt des Taktgenerators wahlweise in einen Vorwärts- oder Rückwärtstakt umwandelt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) der Ausgang jeder Vergleichsschaltung (15, 16, 17) ist mit dem Eingang (S) eitles vorzugsweise elektronischen Umschalters (12, 23, 34) verbunden, dessen beide Ausgänge

je mit dem Setzeingang (S) eines Speichers (1, 2, 3, 4) verbunden ist,

b) die den beiden mit den Ausgängen eines Umschalters (12,23, 34) verbundenen Speichern (1, 2, 3, 4) zugeordneten Frequenzen sind die Frequenzen von zwei aneinanderstoßenden Kurvenabschnitten,

c) d^;e Umschalter (12,23, 34) sind über je zwei Steuereingänge (RT, VT) an die Leitungen mit dem Vorwärts- und Rückwärtstakt angeschlossen und so ausgebildet, daß sie durch den Setzimpuls einer Vergleichsschaltung (15, 16, 17) in Abhängigkeit von der Zählrichtung jeweils auf denjenigen Speicher (1, 2,3,4) umschaltbar sind, dessen zugeordnete Frequenz für den folgenden Kurvenabschnitt vorgewählt ist.