Ein digital kontrollierter Oszillator oder DCO sind eine Hybride digital / Entsprechung elektronischer in Synthesizern verwendeter Oszillator. Der Name ist eine Analogie mit dem "spannungsgesteuerten Oszillator". DCOs wurden entworfen, um die stimmenden Stabilitätsbeschränkungen von frühen VCO Designs zu überwinden.

Verwirrung über die Fachsprache

Der Begriff "hat digital Oszillator kontrolliert" ist verwendet worden, um die Kombination eines spannungsgesteuerten Oszillators zu beschreiben, der durch ein Kontrollsignal von einem zum Analogon digitalen Konverter gesteuert ist, und wird auch manchmal verwendet, um numerisch kontrollierte Oszillatoren zu beschreiben.

Dieser Artikel bezieht sich spezifisch auf den in vielen Synthesizern der 1980er Jahre verwendeten DCOs. Diese schließen den Roland Juno-60, Juno-106, JX-3P, JX-8P und JX-10, der Korg poly61 und Poly 800, und einige Instrumente durch Akai und Kawai ein.

Beziehung zu früher VCO Designs

Viele spannungsgesteuerte Oszillatoren für die elektronische Musik basieren auf einem Kondensator, der geradlinig in einer Op-Ampere-Integrator-Konfiguration stürmt. Wenn die Kondensatoranklage ein bestimmtes Niveau erreicht, erzeugt ein comparator einen Rücksetzen-Puls, der den Kondensator entlädt und der Zyklus wieder beginnt. Das erzeugt eine steigende Rampe (oder Sägezahn) Wellenform, und dieser Typ des Oszillator-Kerns ist als ein Rampe-Kern bekannt.

Das typische DCO Design ersetzt den comparator im Rampe-Kern mit Rücksetzen-Pulsen, die von einem Schalter oder Mikroprozessor erzeugt sind. Das gibt dem Design Digitalfrequenzstabilität, während es eine wahre Entsprechungswellenform-Produktion behält. Beiseite von den Weg-Rücksetzen-Pulsen werden erzeugt, der typische VCO Rampe-Kern und der DCO sind identisch. Beide erzeugen eine Rampe-Wellenform, von der andere Wellen durch waveshaping abgeleitet werden.

Historischer Zusammenhang

Am Anfang der 1980er Jahre begannen viele Hersteller, polyfone Synthesizer zu erzeugen. Die VCO Designs der Zeit haben noch etwas verlassen, um gewünscht zu werden, in Bezug auf Stabilität abzustimmen. Während das ein Problem für monoakustische Synthesizer war, hat die begrenzte Zahl von Oszillatoren (normalerweise 3 oder weniger) bedeutet, dass das Halten von abgestimmten Instrumenten eine lenksame Aufgabe war, häufig hat das durchgeführte Verwenden Frontplatte-Steuerungen gewidmet. Mit dem Advent der Polyfonie, Probleme abstimmend, ist schlechter geworden, und Kosten, sind wegen der viel größeren Zahl von Oszillatoren beteiligt (häufig 16 in einem 8-stimmigen Instrument wie der Yamaha CS80 von 1977 oder Roland Jupiter 8 von 1981) gestiegen. Das hat ein Bedürfnis nach einem preiswerten, zuverlässigen und stabilen Oszillator-Design geschaffen. Ingenieure, die am Problem arbeiten, haben auf die Frequenzabteilungstechnologie geachtet, die in elektronischen Organen der Zeit und der Mikroprozessoren verwendet ist, und haben Chips vereinigt, die anfingen zu erscheinen, und den DCO entwickelt haben.

Der DCO wurde zurzeit als eine Verbesserung über die nicht stabile Einstimmung von VCOs gesehen. Jedoch hat es denselben Rampe-Kern und dieselbe beschränkte Reihe von Wellenformen geteilt. Obwohl hoch entwickelte Entsprechung waveshaping möglich ist, haben die größere Einfachheit und willkürlichen Wellenformen von Digitalsystemen wie direkte Digitalsynthese zu spätesten Instrumenten geführt, die völlig digitale Oszillator-Designs annehmen.

Operation

Ein DCO kann als ein VCO betrachtet werden, der zu einer Außenfrequenzverweisung synchronisiert wird. Die Verweisung ist in diesem Fall die Rücksetzen-Pulse. Diese werden durch einen Digitalschalter solcher als 82C53 Span erzeugt. Der Schalter handelt als ein Frequenzteiler, Pulse von einer hohen Frequenzmaster-Uhr (normalerweise mehrere MHz) und toggling der Staat seiner Produktion aufzählend, wenn die Zählung einen vorher bestimmten Wert erreicht. Die Frequenz der Produktion des Schalters kann so durch die Zahl von Pulsen aufgezählt definiert werden, und das erzeugt eine Quadratwelle an der erforderlichen Frequenz.

Das Blei dieser Quadratwelle wird verwendet, um einen Rücksetzen-Puls abzuleiten, um den Kondensator im Rampe-Kern des Oszillators zu entladen. Das stellt sicher, dass die erzeugte Rampe-Wellenform derselben Frequenz wie die Gegenproduktion ist.

Probleme mit dem Design

Für einen gegebenen Kondensatoraufladungsstrom wird der Umfang der Produktionswellenform geradlinig mit der Frequenz abnehmen. In Musikbegriffen bedeutet das eine Wellenform, die eine Oktave höher im Wurf der Hälfte des Umfangs ist. Um einen unveränderlichen Umfang über die volle Reihe des Oszillators zu erzeugen, muss ein Ausgleichsplan verwendet werden. Das wird häufig durch das Steuern des stürmenden Stroms von demselben Mikroprozessor getan, der den Gegenrücksetzen-Wert kontrolliert.

Siehe auch

• Spannungsgesteuerter Oszillator
• Numerisch kontrollierter Oszillator
• Direkter Digitalsynthesizer