Эффект портаменто в цифровом ЭМИ-1

В большинстве одноголосных ЭМИ для реализации эффекта "портаменто" (плавный переход от ноты к ноте) используется каскад на полевом транзисторе с "запоминающим" напряжение конденсатором.В цифровом ЭМИ возможно такой эффект реализовать при помощи цифрового компаратора и реверсивных счётчиков (рис.1).
На элементах DD1.1-DD1.3 собран генератор тона, работающий на частоте порядка нескольких сотен килогерц-точно устанавливается потенциометром R2.На триггерах-делителях частоты DD2.1, DD3 и мультиплексоре DD4 собран переключатель музыкального диапазона - высоту можно ступенчато смещать в пределах 6 октав переключателями SA1, SA2. С выхода DD4 сигнал поступает на вычитающий 8-битный счетчик на микросхемах DD10, DD11.Код предварительной установки коэффициента деления поступает с выходов 8-битного реверсивного счетчика на микросхемах DD6,DD7.Его работа на сложение или вычитание осуществляется сигналами с генератора на элементах DD5.1-DD5.3 через элементы разрешения DD1.4, DD5.4. Включение этих элементов - либо на сложение, либо на вычитание, либо закрытие обоих - осуществляется с выходов 8-битного цифрового компаратора, построенного на микросхемах DD8, DD9. Допустим, нажата какая-то клавиша из числа SB1-SB32. На один вход цифрового компаратора DD8, DD9 поступает 8-битный код с диодной матрицы VD5-VD132, а на другой - 8-битный код со счетчика DD6,DD7. Эти два кода сравниваются, на одном из двух задействованных выходов микросхемы DD9 формируется бит ответа, который включает элемент DD1.4, либо DD5.4. При этом на суммирующий, либо вычитающий вход счетчика на микросхемах DD6,DD7 с генератора на элементах DD5.1-DD5.3 поступают импульсы, которые возвращают счетчик DD6,DD7 в состояние, соответствующее коду нажатой копки с диодной матрицы VD5-VD132. При этом высота тона инструмента серией небольших скачков изменяется от ранее нажатой ноты к ноте, нажатой в следующий момент. Т.к. скачков изменений кода много, и они мелкие, на слух это должно восприниматься как почти плавный переезд от одной ноты к другой. Скорость этого переезда зависит от частоты мультивибратора DD5.1-DD5.3, и плавно регулируется потенциометром R9. Когда код на выходах DD6,DD7 сравняется с кодом, взятым с диодной матрицы, на обоих выходах микросхемы DD9 устанавливается логический ноль, и на соответствующие входы счетчика DD6,DD7 перестают поступать импульсы сложения или вычитания. На выходах DD6,DD7 устанавливается определенный код - до взятия на клавиатуре следующей ноты.
Диоды VD133-VD164 формируют сигнал "строб", использующийся для управления манипулятором-формирователем атаки и затухания. Триггер-делитель частоты DD2.2 служит детектором-формирователем, т.к. сигнал со счетчика DD11 имеет большую скважность, и его может быть плохо слышно без такого детектора.
Недостатком такого преобразования служит то, что в левой части клавиатуры переход от ноты к ноте медленнее, чем в правой ее части, т.к. числовые коды деления частоты увеличиваются по клавиатуре справа налево, а генератор переливания от ноты к ноте на элементах DD5.1-DD5.3 работает на постоянной частоте. Подобный недостаток устранен в ГУНах с экспоненциальным преобразованием напряжение-частота, где управляющее напряжение принято, например, 1 вольт на октаву.
На прилагающейся схеме представлен простейший, 8-битный вариант устройства.Как видно, разница между кодами соседних нот в правой части клавиатуры составляет всего несколько единиц - на схеме вверху каждого столбца диодов, соответствующих своей клавише, подписаны коэффициенты деления - они вычислены на основе статьи А.Моисеева "Выбор коэффициентов деления частоты", журнал "Радио", 1990 год, №3, с.63,64. Чтобы улучшить параметры, можно преобразование сделать не 8, а 12-битным, нарастив каскады дополнительной микросхемой СП1 (7485) и двумя ИЕ7 (74193).