DE3226637C2

DE3226637C2 - Device for generating an artificial reverberation

Info

Publication number: DE3226637C2
Application number: DE19823226637
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Futamase; Mitsumi Hamamatsu Shizuoka Kato
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1987-02-12
Also published as: JPS5814898A; GB2102613B; JPH0157799B2; GB2102613A; DE3226637A1

Abstract

Zur Verzögerung verwendet man analoge Verzögerungs-Elemente. Will man die Nachhallzeit verlängern, so werden solche Verzögerungs-Elemente in Reihe geschaltet. Je länger die Nachhallzeit wird, desto kleiner wird jedoch der Ausgangspegel und das S/N-Verhältnis wird schlechter. Außerdem muß man in der Lage sein, den Nachhallton an den vorgetragenen Musikton anzupassen, weil in einem Innenraum vorgetragene Musiktöne eine lange Nachhallzeit besitzen, wenn sie eine niedere Frequenz-Komponente haben und umgekehrt. Die Er findung ermöglicht es, ein gutes S/N-Verhältnis unabhängig von der Nachhalldauer beizubehalten und außerdem die Nach hallzeit an die Lage der Frequenz-Komponente des vorgetragenen Tons anzupassen. Hierzu sieht die Erfindung eine Speichervorrichtung zur sequentiellen Speicherung von Amplituden-Daten, die einen Amplitudenwert eines Eingangs Musiktons entsprechend einem Taktimpuls einer bestimmten Periode darstellen vor, eine Verzögerungszeitinformations-Generatorvorrichtung zur Erzeugung einer Verzögerungs-In formation, die eine Verzögerungszeit eines zu erzeugenden Nachhalltons bestimmt, eine Adresseninformations-Erzeugungsvorrichtung zur Erzeugung einer ersten Adresseninformation für die Zuordnung eines ersten Bereichs in der Speichervorrichtung zwecks Speicherung von Amplituden-Eingangsdaten, die die Amplitudendaten eines Eingangs-Musiktons zur gegenwärtigen Zeit darstellen und zur Speicherung einer zweiten Adressen-Information zwecks Zuordnung eines zweiten ......Analog delay elements are used for delay. If you want to extend the reverberation time, such delay elements are connected in series. However, the longer the reverberation time, the lower the output level and the worse the S/N ratio. In addition, it is necessary to be able to adapt the reverberation sound to the musical sound being played, because musical sounds played indoors have a long reverberation time if they have a low frequency component and vice versa. The invention makes it possible to maintain a good S/N ratio regardless of the reverberation time and also to adapt the reverberation time to the position of the frequency component of the sound being played. To this end, the invention provides a memory device for sequentially storing amplitude data representing an amplitude value of an input musical tone corresponding to a clock pulse of a certain period, a delay time information generator device for generating delay information determining a delay time of a reverberation tone to be generated, an address information generator device for generating first address information for allocating a first area in the memory device for storing amplitude input data representing the amplitude data of an input musical tone at the current time and for storing second address information for allocating a second ......

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a device according to the preamble of the main claim.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der Zeitschrift "FREQUENZ", Bd. 16/1962, Nr. 3, S. 91 bis 96 beschrieben, wobei auch darauf hingewiesen ist, daß Kombinationen solcher Verzögerungsglieder mit einer großen Digitalrechenmaschine nachgebildet wurden, woraus die in Bild 10 veranschaulichte Kombination als bewährt hervorging. Da hier die Verzögerungsglieder vom Kammfiltertyp direkt mit dem Originalton beaufschlagt werden, folgt nach einer kurzen Verzögerung auf den Originalton eine dicht ineinandergeschachtelte Folge von exponentiell abklingenden Nachhalltönen, die ähnlich einer ausschwingenden Saite wahrnehmbar sind.A device of this type is described in the magazine "FREQUENZ", volume 16/1962, no. 3, pages 91 to 96, where it is also pointed out that combinations of such delay elements were simulated using a large digital computer, from which the combination shown in Figure 10 emerged as proven. Since the comb filter type delay elements are directly exposed to the original tone, after a short delay the original tone is followed by a densely nested sequence of exponentially decaying reverberation tones, which can be perceived as if a string were vibrating.

In der Zeitschrift "FUNKSCHAU" 1979, Heft 1, S. 39-40, ist ein Nachhallgerät beschrieben, das auf digitaler Basis arbeitet, bei dem also die Funktionen von Verzögerungsgliedern in einem programmgesteuerten Prozessor gebildet werden. Wie der Programmablauf und danach die Kombination von Funktionen organisiert sind, wird jedoch nicht gezeigt. Ähnlich wie bei der eingangs genannten Vorrichtung liefert auch dieses Nachhallgerät eine dichte Folge abklingender Impulse.In the magazine "FUNKSCHAU" 1979, issue 1, pp. 39-40, a reverberation device is described that works on a digital basis, i.e. in which the functions of delay elements are formed in a program-controlled processor. However, how the program sequence and the subsequent combination of functions are organized is not shown. Similar to the device mentioned at the beginning, this reverberation device also delivers a dense sequence of decaying pulses.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, daß ein naturgetreuerer Nachhall mit vertretbarem apparativem Aufwand erzeugt werden kann, wobei weiterhin die Möglichkeit bestehen soll, den Nachhall einfach in charakteristischer Weise so zu beeinflussen, daß er der natürlichen Umgebung eines Instruments entspricht, wenn dieses durch ein elektronisches Instrument imitiert werden soll.The object of the invention is to further develop a generic device in such a way that a more natural reverberation can be generated with a reasonable expenditure on equipment, while still allowing the possibility of influencing the reverberation in a simple, characteristic manner so that it corresponds to the natural environment of an instrument when this is to be imitated by an electronic instrument.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht insbesondere darin, daß in guter Annäherung an den natürlichen Nachhall zunächst einige in unregelmäßigem Abstand und mit variabler Amplitude auftretende Anfangsreflexionen (im folgenden "Echo" genannt) imitiert werden, auf die dann erst die dichte Folge exponentiell abklingenden Nachhalls folgt, wobei der apparative Aufwand für kommerzielle Auswertung tragbar ist. Auf relativ einfache Weise kann der Nachhall frequenzabhängig beeinflußt werden, womit unterschiedliche Raumeigenschaften nachgebildet werden können.The advantage of the device according to the invention is that, in a good approximation to natural reverberation, a few initial reflections (hereinafter referred to as "echo") occurring at irregular intervals and with variable amplitude are first imitated, followed by a dense sequence of exponentially decaying reverberations, whereby the equipment required is acceptable for commercial evaluation. The reverberation can be influenced in a frequency-dependent manner in a relatively simple manner, which allows different room properties to be simulated.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigtFurther advantageous embodiments emerge from the subclaims. The invention is explained in the following description of an embodiment with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Blockschaltung einer Verzögerungsschaltung, Fig. 1 shows a block diagram of a delay circuit,

Fig. 2 eine Blockschaltung eines Verzögerungsgliedes vom Kammfiltertyp, Fig. 2 shows a block circuit of a delay element of the comb filter type,

Fig. 3 ein Funktionsschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 3 is a functional diagram of a device according to the invention,

Fig. 4 ein Amplituden/Zeit-Diagramm von Echosignalen am Ausgang der Echobildungseinheit von Fig. 3, Fig. 4 is an amplitude/time diagram of echo signals at the output of the echo formation unit of Fig. 3,

Fig. 5 ein Amplituden/Frequenz-Diagramm von Nachhallsignalen am Ausgang der Stufen eines Kammfilters 2 A nach Fig. 3, Fig. 5 is an amplitude/frequency diagram of reverberation signals at the output of the stages of a comb filter 2 A according to Fig. 3,

Fig. 6 ein Amplituden/Zeit-Diagramm von Nachhallsignalen am Ausgang der Stufen des Kammfilters 2 A nach Fig. 3, Fig. 6 is an amplitude/time diagram of reverberation signals at the output of the stages of the comb filter 2 A according to Fig. 3,

Fig. 7 ein Amplituden/Zeit-Diagramm von Nachhallsignalen am Ausgang der ersten Allpaßfilterstufe 3 A nach Fig. 3, Fig. 7 is an amplitude/time diagram of reverberation signals at the output of the first all-pass filter stage 3 A according to Fig. 3,

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf Computerbasis. Fig. 8 is a block diagram of a preferred computer-based embodiment of the invention.

Zunächst wird anhand der Fig. 1 und 2 das Grundprinzip von Verzögerungsschaltungen erläutert. Die Amplitudendaten bzw. Signaldaten SPD (t) eines Eingangsmusiktons ( Originaltons) werden mit einer bestimmten Taktperiode mit dem Taktimpuls Φ sequentiell in einem Digital-Speicher DM gespeichert, der damit Amplitudendaten von aufeinanderfolgenden Zeiten enthält, die nach Maßgabe des Lese-Adreß- Signales DM · ADR folglich mit einem entsprechenden Vielfachen, nämlich dem Adressenintervall Δ ADR der Taktperiode To verzögert wieder ausgelesen werden können. Dazu ist ein Verzögerungszeitdatenspeicher DDM vorgesehen, in dem Verzögerungszeitdaten DLD, welche den Adressenintervall Δ ADR bestimmen, abrufbar sind. Diese gelangen im Beispiel der Fig. 1 an einen Addierer AD, der auch Daten aus einem taktgesteuerten Adreßzähler AC eines Adreßinformationsgenerators AG erhält. Der Digital-Speicher DM kann als RAM ausgebildet sein oder als Schieberegister. Die verzögert ausgelesenen Amplitudendaten SPD (t-i), mit dem Verzögerungsintervall i = Δ ADR · To werden zwecks Steuerung der Amplitude in einem Multiplizierer M mit einem Koeffizienten K multipliziert. Auf Zeitteilungsbasis können mit derselben Schaltung mehrere unterschiedlich verzögerte Nachhalltöne erzeugt werden.First, the basic principle of delay circuits is explained using Fig. 1 and 2. The amplitude data or signal data SPD (t) of an input musical tone (original tone) are stored sequentially with a specific clock period with the clock pulse Φ in a digital memory DM , which thus contains amplitude data from successive times which, according to the read address signal DM · ADR, can be read out again with a delay of a corresponding multiple, namely the address interval Δ ADR of the clock period To . For this purpose, a delay time data memory DDM is provided, in which delay time data DLD which determine the address interval Δ ADR can be called up. In the example in Fig. 1, this goes to an adder AD , which also receives data from a clock-controlled address counter AC of an address information generator AG . The digital memory DM can be designed as a RAM or as a shift register. The delayed read-out amplitude data SPD (ti) , with the delay interval i = Δ ADR · To, are multiplied by a coefficient K in a multiplier M to control the amplitude. On a time-division basis, several differently delayed reverberation tones can be generated with the same circuit.

Im Beispiel der Fig. 2 ist eine Variante einer Verzögerungsschaltung gezeigt, in der der Adreßzähler AC durch einen voreinstellbaren Abwärtszähler gebildet wird. Dazu ist ein Maximalwertdetektor MXD vorgesehen, der gewissermaßen den Zählerstart definiert. Eine weitere Abweichung vom vorigen Beispiel liegt noch darin, daß die verzögerten Amplitudeninformationen SPD (t-i) über einen Multiplizierer M mit dem Faktor K multipliziert (wobei K &lt 1 ist) auf die Eingangsseite des Digital-Speichers DM zurückgekoppelt und dort in einem Addierer AD dem unverzögerten Signal SPD (t) zugesetzt werden. Auch hier kann die Schaltung auf Zeitteilungsbasis mehrfach genutzt werden.The example in Fig. 2 shows a variant of a delay circuit in which the address counter AC is formed by a presettable down counter. A maximum value detector MXD is provided for this purpose, which in a way defines the start of the counter. A further deviation from the previous example is that the delayed amplitude information SPD (ti) is multiplied by the factor K via a multiplier M (where K < 1), fed back to the input side of the digital memory DM and added there to the undelayed signal SPD (t) in an adder AD . Here too, the circuit can be used multiple times on a time division basis.

Die Schaltung nach Fig. 1 eignet sich bevorzugt zur Nachbildung von Anfangsreflextönen (hier Echo genannt), wie sie von unterschiedlich weit vom Instrument (in dessen natürlicher Umgebung) entfernten Objekten direkt zum Hörer reflektiert werden. Die Schaltung nach Fig. 2 hingegen bildet, wegen der Rückkopplung, vorzugsweise die darauffolgenden dicht aufeinanderfolgenden abklingenden Nachhalltöne, die in Natura aus den Mehrfachreflexionen zwischen den Objekten resultieren.The circuit according to Fig. 1 is particularly suitable for reproducing initial reflex tones (here called echoes) as they are reflected directly to the listener from objects at different distances from the instrument (in its natural environment). The circuit according to Fig. 2, on the other hand, due to the feedback, preferably reproduces the subsequent, closely spaced, decaying reverberation tones that naturally result from the multiple reflections between the objects.

In der Schaltung nach Fig. 3 sind nun diese zwei Varianten für Anfangsecho und Nachhall zusammengefaßt und außerdem jeweils mehrfach vorgesehen, um auch der natürlichen Vielfalt Rechnung zu tragen.In the circuit shown in Fig. 3, these two variants for initial echo and reverberation are combined and also provided multiple times in order to take natural diversity into account.

Demgemäß baut die Echobildungseinheit auf dem Beispiel der Fig. 1 auf und umfaßt einen Speicher D 0 für z. B. 2048 Worte, Multiplizierer M 1 bis M 10 und einen Summierer SUM, der in einem Register R 0 zeitweise bis zur nächsten Taktperiode die Summe speichert. Die Multiplizierer M 1 bis M 10 können also zehn unterschiedlich verzögerte Signaldaten mit beliebigen unterschiedlichen Koeffizienten beisteuern zur Bildung des Echosignales ECH (t). Wie Fig. 4 zeigt, setzt dieses sich aus unterschiedlichen Echosignalen ECH 1 bis ECH 10 zusammen, so wie Echos von zehn verschieden weit entfernten und mehr oder weniger stark reflektierenden Objekten in der Natur herrühren würden.Accordingly, the echo formation unit is based on the example in Fig. 1 and comprises a memory D 0 for e.g. 2048 words, multipliers M 1 to M 10 and a summer SUM which temporarily stores the sum in a register R 0 until the next clock period. The multipliers M 1 to M 10 can therefore contribute ten differently delayed signal data with any different coefficients to form the echo signal ECH (t) . As Fig. 4 shows, this is made up of different echo signals ECH 1 to ECH 10 , just as echoes would come from ten objects in nature that are at different distances and reflect more or less strongly.

Mit einer Taktfrequenz von 25 kHz und einem Adreßumfang von 1626 Worten kann ein Echo mit einer Verzögerung von 65 ms erzielt werden.With a clock frequency of 25 kHz and an address range of 1626 words, an echo with a delay of 65 ms can be achieved.

Zur Bildung der auf die Echos folgenden Nachhalltöne werden die Amplitudendaten SPD (t) an eine Verzögerungsschaltung D 10 gelegt und mit einer Verzögerung, die wenig größer als die maximale Echoverzögerung (i 10 in Fig. 4) ist, über ein Bandpaßfilter BPF, bestehend aus einem Tiefpaßfilter LPF und einem Hochpaßfilter HPF, an eine erste Nachhallbildungseinheit NBE 1geleitet. Die Filter LPF und HPF umfassen Speicher SD 0, SD 1, Multiplizierer M 11 bis M 16 und Addierer mit Registerspeichern R 1 bis R 4.To form the reverberation tones following the echoes, the amplitude data SPD (t) are applied to a delay circuit D 10 and passed with a delay which is slightly greater than the maximum echo delay (i 10 in Fig. 4) via a bandpass filter BPF consisting of a lowpass filter LPF and a highpass filter HPF to a first reverberation forming unit NBE 1 . The filters LPF and HPF comprise memories SD 0 , SD 1 , multipliers M 11 to M 16 and adders with register memories R 1 to R 4 .

Die Einheit NBE 1 umfaßt nach dem Muster der Fig. 2 mehrere Kammfilter 2 A, 2 B, 2 C mit Speichern D 1 bis D 9, Multiplizierern M 17 bis M 28 und die weiterhin dargestellten Addierer. Ein Summenaddierer SUM R 11 summiert und speichert die einzelnen Ausgangswerte jeweils bis zum nächsten Taktimpuls und liefert die Nachhalltondaten RVD 1, die einen groben Verzögerungszeitabstand voneinander haben. Die Amplituden/Frequenz-Kennlinien der einzelnen Stufen eines Kammfilters sind in Fig. 5 veranschaulicht und man erkennt, daß der Insgesamtfrequenzgang D mit steigender Anzahl parallel geschalteter Stufen und Kammfilter verbessert wird.The unit NBE 1 comprises, according to the model in Fig. 2, several comb filters 2 A , 2 B , 2 C with memories D 1 to D 9 , multipliers M 17 to M 28 and the adders shown below. A sum adder SUM R 11 sums and stores the individual output values until the next clock pulse and supplies the reverberation tone data RVD 1 , which have a rough delay time interval from each other. The amplitude/frequency characteristics of the individual stages of a comb filter are illustrated in Fig. 5 and it can be seen that the overall frequency response D is improved with an increasing number of stages and comb filters connected in parallel.

Am Ausgang des Speichers D 1 stehen beispielsweise die Daten SPD (t - x 1), und an den Speichern D 2 und D 3 die Daten SPD (t - x 2) bzw. SPD (t - x 3) gemäß Fig. 6 zur Verfügung. Ähnliche, aber nicht identische Daten kommen von den Kammfiltern 2 B und 2 C und gemeinsam ergibt dies das Nachhallsignal RVD 1.For example, the data SPD (t - x 1 ) are available at the output of the memory D 1 , and the data SPD (t - x 2 ) and SPD (t - x 3 ) are available at the memories D 2 and D 3 , respectively, according to Fig. 6. Similar, but not identical data come from the comb filters 2 B and 2 C and together this produces the reverberation signal RVD 1 .

In einer gegenüber Fig. 2 modifzierten Form sind anschließend drei Allpaßfilter 3 A bis 3 C mit Speichern MD 0 bis MD 2, Multiplizierern M 29 bis M 34 und Addieren mit Registerspeichern R 12 bis R 17 in der in Fig. 6 ersichtlichen Weise aufgebaut, die zusammen eine zweite Nachhallbildungseinheit NBE 2 darstellen, der einerseits das Nachhallsignal RVD 1 zugeführt wird und die somit zu diesen weitere Nachhallsignale RVD 2 mit kurzem Verzögerungszeitabstand hinzufügt, wie die Fig. 7 veranschaulicht (RVD 2 A als Beispiel sind die Nachhallsignale am Ausgang des Allpaßfilters 3 A). Dabei schachtelt auf gleiche Weise jede nachfolgende Stufe ihre immer enger folgenden Daten in die der vorhergehenden Stufen ein, so daß ein sehr natürlicher Nachhallverlauf entsteht.In a modified form compared to Fig. 2, three all-pass filters 3 A to 3 C with memories MD 0 to MD 2 , multipliers M 29 to M 34 and adders with register memories R 12 to R 17 are then constructed in the manner shown in Fig. 6, which together represent a second reverberation formation unit NBE 2 , to which the reverberation signal RVD 1 is fed on the one hand and which thus adds further reverberation signals RVD 2 to these with a short delay time interval, as illustrated in Fig. 7 (RVD 2 A as an example are the reverberation signals at the output of the all-pass filter 3 A) . In the same way, each subsequent stage nests its data, which follows each other more closely, into that of the previous stages, so that a very natural reverberation curve is created.

Die Nachhallsignale RVD 2 und die Echosignale ECH (t) werden über eine Schalter-Schaltung SW auf Zeitteilungsbasis an einen nachfolgenden D/A- Wandler und ein Klangsystem weitergegeben und somit als Gesamthall verarbeitet.The reverberation signals RVD 2 and the echo signals ECH (t) are passed on to a subsequent D/A converter and a sound system via a switch circuit SW on a time division basis and thus processed as overall reverberation.

Die vorstehend erläuterten Schaltungen werden praktisch mit einem Prozessor nachgebildet und anhand Fig. 8 wird nun eine auf dieser Basis ausgeführte Vorrichtung zur Erzeugung von Nachhall schematisch beschrieben, da der allgemeine Aufbau solcher auf der Computertechnik beruhender Geräte an sich bekannt ist. Es wird dazu auch ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen.The circuits explained above are practically simulated with a processor and a device for generating reverberation based on this is now described schematically in Fig. 8, since the general structure of such devices based on computer technology is known per se. Reference is also made to the drawing referred to.

Die Vorrichtung umfaßt eine Speichereinheit 10 mit einem Datenspeicher 100, der programmgesteuert die Speicher SD 0, SD 1, D 1 usw., MD 0 usw. und D 0 aus Fig. 3 bildet und in Verbindung mit einer Rechenschaltung 402 einer Recheneinheit 40 (die die Funktionen der Multiplizierer M 1 bis M 34 ausübt) die Schaltungsfunktionen der Fig. 3 ausübt, also als Verzögerungsmittel dient. Ein Adresseninformationsgenerator 30 liefert die nötigen Adressen. Dieser enthält einen Programmspeicher 300, der beispielsweise 8 Steuerprogramme für 8 Typen von Nachhall enthält. Dazu gehört weiterhin ein Zeitinformationsgenerator 20, der in einem Verzögerungszeitdatenspeicher 201 Datensätze DLD für Verzögerungszeitdaten entsprechend m Typen (mit m = 8) von Nachhall enthält. Welcher Typ von Nachhall aktiviert wird, bestimmt eine Daten-Zuordnungsschaltung 200, die eine 3-Bit-Programmauswahlinformation PGS an den Programmspeicher 300 sendet (womit eines der 8 Steuerprogramme ausgewählt wird) und die ein 3-Bit-Zuordnungssignal PSL sowohl an den Verzögerungszeitdatenspeicher 201 (zum Auslesen der Verzögerungszeitdaten für den ausgewählten Nachhalltyp) sowie an einen Koeffizientenspeicher 400 in der Recheneinheit 40 liefert.The device comprises a memory unit 10 with a data memory 100 which forms the memories SD 0 , SD 1 , D 1 etc., MD 0 etc. and D 0 from Fig. 3 under program control and, in conjunction with a computing circuit 402 of a computing unit 40 (which performs the functions of the multipliers M 1 to M 34 ), performs the circuit functions of Fig. 3, i.e. serves as a delay means. An address information generator 30 supplies the necessary addresses. This contains a program memory 300 which contains, for example, 8 control programs for 8 types of reverberation. This also includes a time information generator 20 which contains, in a delay time data memory 201, data records DLD for delay time data corresponding to m types (with m = 8) of reverberation. Which type of reverberation is activated is determined by a data allocation circuit 200 which sends a 3-bit program selection information PGS to the program memory 300 (thereby selecting one of the 8 control programs) and which supplies a 3-bit allocation signal PSL to both the delay time data memory 201 (for reading out the delay time data for the selected reverberation type) and to a coefficient memory 400 in the arithmetic unit 40 .

Der Koeffizientenspeicher 400 enthält Datensätze Kn für Amplituden-Koeffizienten entsprechend der m Typen von Nachhall. Dieser jeweils ausgelesene Datensatz Kn wird von der Rechenschaltung 402 verarbeitet, die somit als Amplituden- Modifikationsmittel fungiert.The coefficient memory 400 contains data sets Kn for amplitude coefficients corresponding to the m types of reverberation. This data set Kn which is read out in each case is processed by the arithmetic circuit 402 , which thus functions as an amplitude modifier.

Damit die Verarbeitung aller Funktionen der Echobildungseinheit (Fig. 3) des Bandpaßfilters BPF sowie von NBE 1 und NBE 2 auf Zeitteilungsbasis innerhalb einer Samplingperiode To zu vollenden ist, wird die Samplingfrequenz mit 25 kHz gewählt und die Frequenz des Haupttaktimpulses Φ o hat 4,8 MHz. Damit wird die Anzahl der Schritte eines Steuerprogramms kleiner als 4800/25 = 192.In order to complete the processing of all functions of the echo forming unit ( Fig. 3) of the band pass filter BPF and of NBE 1 and NBE 2 on a time division basis within one sampling period To , the sampling frequency is selected to be 25 kHz and the frequency of the master clock pulse φ o is 4.8 MHz. Thus, the number of steps of a control program becomes less than 4800/25 = 192.

Die Speichereinheit 10 enthält neben dem vorhin genannten Datenspeicher 100 noch einen Haltekreis 101. Der Adresseninformationsgenerator 30 umfaßt außer dem Programmspeicher 300, einen Programmzähler 301, einen Programm-Dekodierspeicher 302, ein Steuersignal-Ausgaberegister 303, einen Selektor 304, einen Adressenzähler 305, einen Haltekreis 306, einen Subtrahierer 307, einen Maximalwertdetektor 308 und eine Adressenausgabeschaltung 309. Die Recheneinheit besteht aus dem schon erwähnten Koeffizientenspeicher 400, einem Selektor 401, der Rechenschaltung 402, einem Zwischenregister 403 und einem Haltekreis 404. Die dem Originalton entsprechenden Signaldaten SPD (t) liefert ein Sample- und Haltekreis SPH, und die dem Gesamthall entsprechenden Signaldaten werden von der Recheneinheit 40 an ein Ausgaberegister 500 weitergegeben und von diesem über ein Dämpfungsglied 501 zu einem Digital/Analogwandler 502.The memory unit 10 contains a holding circuit 101 in addition to the aforementioned data memory 100. The address information generator 30 comprises, in addition to the program memory 300 , a program counter 301 , a program decoding memory 302 , a control signal output register 303 , a selector 304 , an address counter 305 , a holding circuit 306 , a subtractor 307 , a maximum value detector 308 and an address output circuit 309. The arithmetic unit consists of the aforementioned coefficient memory 400 , a selector 401 , the arithmetic circuit 402 , an intermediate register 403 and a holding circuit 404 . The signal data SPD (t) corresponding to the original sound is supplied by a sample and hold circuit SPH , and the signal data corresponding to the overall reverberation is passed on by the computing unit 40 to an output register 500 and from there via an attenuator 501 to a digital/analog converter 502 .

Das in Fig. 3 zwischengeschaltete Bandpaßfilter BPF kann gegebenenfalls weggelassen werden. Es kann aber auch jedes der Kammfilter 2 A bis 2 C getrennt jeweils über ein Hochpaßfilter, Tiefpaßfilter und Bandpaßfilter mit einem Teil des Gesamtfrequenzbandes beschickt werden, so daß den einzelnen Frequenzbändern unterschiedlicher Nachhall zugeordnet wird. Dies kann ohne weiteres durch eine Modifikation des Steuerprogramms erreicht werden.The bandpass filter BPF shown in Fig. 3 can be omitted if necessary. However, each of the comb filters 2 A to 2 C can also be fed separately with a part of the total frequency band via a high-pass filter, low-pass filter and bandpass filter, so that different reverberations are assigned to the individual frequency bands. This can be achieved without further ado by modifying the control program.

Claims

1. Device for generating an artificial reverberation based on an input musical tone (original tone) processed in digital form, with several delay elements of the comb filter type operated in parallel and several delay elements of the all-pass type arranged in series downstream of these, from the last of which a reverberation signal can be tapped, characterized by the following features:

a) the signal data (SPD (t)) corresponding to the original sound are fed to the delay elements ( 2 A, 2 B, 2 C) of the comb filter type fed sequentially via a first delay circuit (D 10 );

b) the signal data (SPD (t)) corresponding to the original sound are fed sequentially to a second delay circuit (D 0 ), from which a plurality of signal data delayed by different parts of the maximum delay of the second delay circuit (D 0 ) are taken, which are each influenced differently in their amplitude values by a plurality of multipliers (M 1 . . . M 10 ) and then summed to form an echo signal (ECH (t)) ;

c) the delay of the first delay circuit (D 10 ) is slightly longer than the maximum delay of the second delay circuit (D 0 );

d) the reverberation signal (RVD ² ) and the echo signal (ECH (t)) are processed as total reverberation;

e) the functions of the delay elements ( 2 A , 2 B , 2 C , 3 A , 3 B, 3 C) , delay circuits (D 0 , D 10 ), filter circuits (BPF) and multipliers (M 1 . . . M 10 ) are formed in a processor.

2. Device according to claim 1, characterized in that the second delay circuit comprises a memory device (D 0 ) with an associated address generator (AG) , the signal data (SPD (t)) corresponding to the original sound being written into the memory device (D 0 ) with a sequential address sequence and a plurality of previously written addresses being read out at each clock period on a time division basis.

3. Device according to claim 1, characterized in that the delay elements ( 2 A . . ., 3 A . . .) comprise a memory device (D 1 . . . D 9 , MD 0 . . . MD 2 ) with an associated address generator (AG) , the incoming signal data being written into the memory device via an adder (R 6 . . . R 9 , R 12 . . . R 16 ) with a sequential address sequence and a previously written address being read out at each clock period and the read out signal data being fed back to the adder via a multiplier (M 18 . . . M 28 , M 30 . . . M 34 ).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the address interval ( ΔADR ) between the respectively read addresses and the respectively written address in the current clock period is adjustable.

5. Device according to claim 1 and 4, characterized in that the address interval ( ΔADR ) of both individual delay elements ( 2 A . . ., 3 A . . .) is set differently in each case.

6. Device according to claim 1, characterized in that several delay elements ( 2 A , 2 B , 2 C) of the comb filter type are connected on the input side in parallel to the output of a bandpass filter circuit (BPF) .