AT231252B - Elektronisches Tasteninstrument - Google Patents

Elektronisches Tasteninstrument

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AT231252B AT580662A AT580662A AT231252B AT 231252 B AT231252 B AT 231252B AT 580662 A AT580662 A AT 580662A AT 580662 A AT580662 A AT 580662A AT 231252 B AT231252 B AT 231252B
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Description


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  Elektronisches Tasteninstrument 
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Tasteninstrument, das wie ein Klavier durch Ta- stendruck   gespiekt   werden kann, aber bei dem alle weiteren mechanischen Funktionen, wie das Anschla- gen von Saiten mit Hilfe von Hämmern und das schnelle oder langsame Dämpfen der Schwingungen die- ser Saiten, möglichst weitgehend vermieden und durch elektrische Massnahmen ersetzt werden, u. zw. in derartiger Weise, dass der charakteristische Klavierklang möglichst naturgetreu nachgebildet wird. 



   Der Klavierklang verdankt seinen besonderen Charakter unter anderem den folgenden Eigenschaften :
1. Die Anfangsamplitude der Saitenschwingung ist von der Kraft, mit der die betreffende Taste angeschlagen ist, abhängig. 



   2. Die Saitenschwingung klingt ab nach einer Funktion mit in der Zeit abnehmendem Dekrement. 



   3. Normalerweise liegt an jeder Saite ein Dämpfer an, der die Saite freigibt, sobald und solange die betreffende Taste gedrückt wird, und diese Dämpfer können gemeinsam durch ein Pedal abgehoben werden. 



   4. Die Anzahl der Harmonischen des Tons nimmt mit abnehmender Amplitude der Saitenschwingung ab und ist also unmittelbar nach dem Anschlag am grössten, um beim Abklingen des Tones allmählich kleiner zu werden, wobei im allgemeinen die höheren Harmonischen schneller verschwinden als die niedrigeren. 



   5. Während des Abklingens des Tones findet ein periodischer Wechsel im Stärkeverhältnis zwischen den geraden und ungeraden Harmonischen statt. 



   6. Weil der Anschlag des Hammers, besonders bei den niedrigeren Tönen, in einem auf 1/8 der Saitenlänge liegenden Punkt erfolgt, werden die siebenten und neunten Harmonischen, die für diese Töne einen dissonierenden Einfluss auf den Klang hätten, im wesentlichen unterdrückt. 



   Die elektronischen Mittel, die nach der Erfindung verwendet werden, um den Klavierklang in jedem der sechs oben erwähnten Punkte möglichst getreu nachzubilden, werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es wird von dem bei ähnlichen Instrumenten bekannten Gebrauch von zwölf Tongeneratoren ausgegangen, aus deren Frequenzen, die im Halbtonabstand voneinander liegen, durch Frequenzmultiplikation   und/oder-teilung alle Töne   abgeleitet werden können, die jeweils durch die (meistens 88) Tasten des Klaviers bedient werden. 



   Der erste Punkt wird nach der Erfindung dadurch erfüllt, dass die von Tongeneratoren erzeugten Schwingungen einem Glied zugeführt werden, das diese Schwingungen nur durchlässt, wenn und je nachdem ihm eine Spannung aufgedrückt wird, die beim Anschlagen einer Taste mit einer Grösse erzeugt wird, die von der Anschlagskraft abhängig ist und die darauf wieder auf Null abnimmt. Diese Spannung kann dabei nach einem der Merkmale der Erfindung als Gleichspannung einem Kondensator entnommen werden, der beim Anschlagen einer Taste durch einen dabei auftretenden Spannungsstoss aufgeladen und durch die demzufolge durchgelassenen Schwingungen allmählich wieder entladen wird. Das obige Glied kann dabei ein Gleichrichter sein, der durch eine Schwellenspannung gesperrt wird, wobei die an dem genannten Kondensator erzeugte Spannung diese Sperrung mehr oder weniger aufhebt.

   Der beim Anschlagen einer Taste auftretende Spannungsstoss kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mittels einer Spule erzeugt werden, innerhalb der ein Kraftfluss sich beim Anschlagen der betreffenden Taste ändert, u. zw. mit einer Geschwindigkeit, die von der Anschlagskraft abhängig ist. 

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   Punkt 2 wird erzielt durch Anwendung einer Kurvenform der dem Glied zugeführten Spannung mit einem in der Zeit unsymmetrischen Verlauf, vorzugsweise einer Spannung von Stufenform. Der EnergieInhalt der Schwingungen ist dadurch unmittelbar nach dem Anschlag am grössten, um dann, weil die Schwellenspannung der Diode zunimmt, je weiter der Kondensator durch die Schwingungen entladen wird, stärker als proportional zur zunehmenden Schwellenspannung abzunehmen. Diese Wirkung wird noch dadurch verstärkt, dass auch unmittelbar nach dem Anschlag die durch die Schwingungen über den Gleichrichter dem Kondensator zugeführten Stromimpulse ebenfalls den grössten Entladestrom dem Kondensator zuführen, welcher jedoch beim Abklingen des Tones immer weiter abnimmt, wodurch die Schwellenspannung selbst langsamer als direkt proportional zur Zeit zunimmt.

   Ausserdem nimmt der Widerstand der verwendeten Gleichrichter bei abnehmendem Entladestrom zu, wodurch das Dekrement weiter abnimmt. 



   Der dritte Punkt kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erfüllt werden, dass jede Taste ein dauermagnetisches Glied trägt, dessen Polschuhe bei freier Taste den Schenkeln eines fest angeordneten Magnetkreises gegenüber liegen, auf dem ausser der genannten Spule eine Hilfsspule aufgewickelt ist, deren Selbstinduktion bei gedrückter Taste grösser ist als bei freier Taste, und dass der Kondensator bei nach dem Anschlag freier Taste ausserdem durch einen gleichgerichteten Wechselstrom entladen wird, der durch eine   Hochfrequenzspannungsquelle   über die Hilfsspule geliefert wird, wobei zwischen dieser Spannungsquelle und der Hilfsspule ein für alle Spulen gemeinsamer elektronischer oder nicht elektronischer Schalter vorgesehen sein kann, der von einem Pedal bedient werden kann. 



   Der viertepunkt wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erfüllt, dass in dem Kreis des oben erwähnten Kondensators ein oder mehrere RC-Netzwerke mit nichtlinearem Widerstand vorgesehen sind. 



   Der   fünftePunkt   kann dadurch erfüllt werden, dass den von den Generatoren erzeugten Schwingungen ein unsymmetrischer stufenförmiger Verlauf gegeben wird, wie auch schon in Punkt 2 beschrieben. 



   Der   sechste Punkt kann   dadurch erfüllt werden, dass in den von den Tongeneratoren erzeugten Schwingungen die achten, sechzehnten, vierundzwanzigsten usw. Harmonischen fehlen, was nach einem andern Merkmal der Erfindung dadurch erfolgen kann, dass die Schwingungen für jeden Ton durch drei Generatoren geliefert werden, deren Frequenzen sich wie 1 : 2 : 4 verhalten. 



   In der Zeichnung stellt Fig. l die von drei Tongeneratoren erzeugte in der Zeit unsymmetrische Kur- venform für einen willkürlichen Ton dar. Fig. 2 zeigt schematisch einen Teil der mit einer Taste verbundenen Vorrichtung zum Erzeugen der Anschlagsspannung. Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 2. Fig. 4 zeigt das Prinzip der Schaltung, mit der die Impulse der Tongeneratoren durch Bedienung der Tasten durchgelassen oder gesperrt werden. Fig. 5 zeigt eine Ergänzung des Schaltbildes nach Fig. 4 zum Ändern der Harmonischenanzahl mit der Tonstärke. Fig. 6 ist das Schaltbild einer Ausführungsform eines Klaviers nach der Erfindung. Fig. 7 zeigt eine Abwandlung eines Teiles des Schaltbildes nach Fig. 6. 



   Die in Fig. 1 dargestellte Kurvenform ist aus der Überlagerung von drei Rechteckschwingungen mit Amplituden A, A/2 und A/4 und mit Perioden von T, T/2 bzw. T/4 entstanden. Es sei bemerkt, dass es für die richtige Wirkung wesentlich ist, dass die Rechteckspannungen eine Blockform mit flacher Oberseite haben. Durch die so gebildete stufenförmige Annäherung einer Sägezahnschwingung wird unter anderem erreicht, dass beim Abklingen des Tones die sieben gezeigten Stufen mit der niedrigsten Stufe voran nacheinander verschwinden, wodurch bei diesem Abklingen die geraden und ungeraden Harmonischen abwechselnd vorherrschen werden, wie dies bei einem wirklichen Klavier der Fall ist.

   Diese Wirkung kann noch dadurch verstärkt werden, dass der Amplitude der Rechteckschwingung mit der niedrigsten Frequenz ein mehr als viermal so grosser Wert gegeben wird als derjenigen mit der höchsten Frequenz. 



   Durch Wahl des Verhältnisses der Amplituden der drei Rechteckschwingungen kann   wunschgemäss sine   Schwingung erhalten werden, in der entweder die geraden oder die ungeraden Harmonischen vorherrschen, was von   wesentlichem Einfluss   auf den Klang des Tones ist. Als Tongeneratoren können zwölf Oszillatoren, z. B. in Hartley-Schaltung, verwendet werden, die jeweils auf die höchsten zwölf Töne des Klaviers abgestimmt sind. Durch Frequenzteiler bekannten Typs, z. B. bistabile Multivibratoren, können alle wei- 
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 je die erwünschte Tonhöhe, so ist das ganze Klavier automatisch rein gestimmt. 



   DieWeise, in der beim Anschlagen einer Taste eine Spannung erzeugt wird, deren Grösse von der Anschlagskraft abhängig ist, wird in den Fig. 2 und 3 erläutert. 



   Jede der um eine Achse 2 drehbaren Tasten 1 trägt am Innenende einen Block 3 aus dauermagnetschem Material, z. B. Ferroxdur, mit zwei Polschuhen 4 und 5. Im Ruhezustand liegt die Taste mit dem Innenende an   eliem   festen Stützglied 6 an, während die bei Anschlag folgende Abwärtsbewegung des 

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Aussenendes durch einen festen Anschlag 7 begrenzt wird. Die beiden Anschläge sind vorzugsweise mit einer schalldämpfenden Bekleidung, z. B. Filz, versehen. Befindet sich die Taste im dargestellten Ruhe- zustand, so liegen in kleinen Abständen von den Polschuhen 4 und 5 die Schenkel 8 bzw. 9 eines Magnetkreises, der mit einer Wicklung 10 versehen ist. Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 ist im Ruhezustand der Taste der vom Ferroxdur in diesem Kreis erzeugte Kraftfluss maximal, während dieser bei gedrückter Taste minimal ist.

   Der bei Tastenanschlag in der Wicklung 10 erzeugte Spannungsstoss, der gleich der ersten Ableitung des Kraftflusses von der Zeit ist, hängt demzufolge von der Anschlagskraft der Taste ab. 



  Dieser Spannungsstoss wird zum Aufladen eines Kondensators benutzt, der in den nachstehend zu beschreibenden Fig.   4 - 6   dargestellt und mit 11 bezeichnet ist. 



   Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 ist jenseits des Schenkels 8 noch ein dritter Schenkel 90 angeordnet, derart, dass bei gedrückter Taste die Polschuhe 4 und 5 den Schenkeln 90 bzw. 8 gegenüber liegen. Die Wicklung 10 ist hiebei um den Schenkel 8 angeordnet. Der Kraftfluss im Schenkel 8 nimmt jetzt bei Tastenanschlag nicht nur auf Null ab, sondern kehrt sein Vorzeichen um, so dass die in der Wicklung 10 erzeugte Spannung zweimal so gross werden kann wie bei der Vorrichtung nach Fig. 2. Ausserdem wird durch diese Vorrichtung die Möglichkeit eines Streuflusses verringert. 



   DasSchaltbild von Fig. 4 zeigt ausführlich das Prinzip, nach dem die Generatorimpulse bei Tastenanschlag zu einer Wiedergabevorrichtung durchgelassen werden. 



   Die in der Figur von links eintreffenden Impulse negativer Polarität werden über eine Diode 12 der Reihenschaltung einer Impedanz 13 und eines Kondensators 11 aufgedrückt. Solange letzterer nicht aufgeladen ist, werden die eintreffenden negativen Impulse durch die Diode 12 nicht durchgelassen. Wird jedoch durch Anschlag der betreffenden Taste der Kondensator 11 mit der in Fig. 4 dargestellten Polarität aufgeladen, so werden die eintreffenden Impulse die Schaltelemente 12 und 13 passieren. Am Widerstand 13 ergeben sich Spannungsänderungen, die dem Wiedergabegerät zugeführt werden können. Jeder durch 12,13 und 11 gehendeimpuls wird dann den Kondensator ein wenig entladen, so dass die durch die Impedanz 13 gehenden Schwingungen abklingen, wie selbstverständlich auch beabsichtigt ist.

   Eine andere Entladung des Kondensators 11, ausser durch die nachstehend zu   beschreibende Dämpfungsschaltung   mittels des Transistors 40, erfolgt nicht. Der Kondensator 11 hat für die unteren Tasten einen Wert von   z. B.   



    50 u   F, für die oberen Tasten z. B.   l jn   F, wodurch die Abklingzeit (30 bzw. 0,5 sec) der Töne derjenigen des Klaviers entspricht. 



   Eine Eigenschaft eines von einem Klavier erzeugten Tones ist, dass die Anzahl der Obertöne mit abnehmender Amplitude abnimmt. Um diese Wirkung auf elektronischem Wege annähern zu können, kann der Widerstand 13 aus Fig. 4 durch ein in Fig. 5 dargestelltes Netzwerk ersetzt werden. Dieses Netzwerk besteht aus einem RC-Kreis, dessen Widerstand aus zwei in Reihe geschalteten Teilen 14 und 15 besteht, während parallel zu dieser Reihenschaltung ein Gleichrichter 16 mit einer gewissen Innenschwellenspannung angeordnet ist. Die Werte dieser Widerstände sind derart gewählt, dass unmittelbar nach dem Anschlag die Spannung an diesen zwei Widerständen grösser ist als die Schwellenspannung der Diode, so dass die Widerstände durch die Diode kurzgeschlossen werden.

   Während des Abklingens der durch 14 und 15 gehenden Schwingungen werden diese Widerstände allmählich wieder wirksam, wodurch das RC-Filter wirksam wird und die Impedanz für die hohen Töne verringert, so dass die höheren Harmonischen abgeschwächt werden. Es wird einleuchten, dass je nach der erwünschten Wirkung mehrere solcher Stufen verwendet werden können. 



   Die Weise, in der man nach der Erfindung den Ton nach Wunsch schnell oder langsam abklingen lassen kann, durch Freigabe oder Niederdrücken der angeschlagenen Taste oder durch Betätigen oder Nichtbetätigen eines Pedales, wird an Hand der Fig. 6 näher beschrieben. Das in dieser Figur gezeigte Schaltbild weist drei aneinander anschliessende, durch gestrichelte Linien eingeschlossene Teile I, II und III auf. Für jede der Tasten ist eine Schaltung vorhanden, wie in Teil I dargestellt, während die Schaltung innerhalb des Teiles II gemeinsam für 5 x 6 Tasten ist und Teil III die Empfangsschaltung mit Wiedergabegerät für diese 30 Tasten darstellt, also für etwa 1/3 der Gesamtzahl, die meistens 88 beträgt. Es gibt   demzufolge drei Wiedergabeglieder, z. B.   Lautsprecher, je etwa 30 Tasten zugeordnet.

   Diese Zahlen sind jedoch nur beispielsweise gewählt und die Anzahl der Wiedergabegeräte und die Teilung der Tasten über diese Wiedergabegeräte kann auch anders gewählt werden. 



   Die für jede Taste vorgeschlagene Schaltung in Teil I besteht-aus drei parallelgeschalteten EingangsImpedanzen 22,23 und 24, deren Grössen sich wie 18 : 56 : 100 verhalten, also etwa wie 1 : 3 : 6, und die mit drei (nicht dargestellten) Frequenzgeneratoren verbunden sind. Von diesen Generatoren liefert der   : rote   die gewünschte Grundfrequenz und die zwei andern die zweite bzw. vierte Harmonische. 



   Die Amplituden dieser Schwingungen, die über die Widerstände 22,23 bzw. 24 der weiteren Schal- 

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 tung zugeführt werden, werden sich demzufolge wie 100 : 56 : 18 verhalten, in welchem Stärkeverhältnis sie über einen Gleichrichter 25 der Reihenschaltung einer Impedanz und des Kondensators 11 zugeführt werden, wie bei Fig. 4 beschrieben ist, wobei die genannte Impedanz von der in Fig. 5 beschriebenen Art ist und hier aus den durch eine Diode mit Schwellenwert 26 überbrückten Widerständen 27 und 28, den Parallelkondensatoren 21 und 29 und dem Emitter-Basiskreis eines Transistors 30 besteht, dessen Kollektor durch einen Generator 85 von   z.

   B.   10 kHz, einen Gleichrichter 67 und einen Kondensator 70 mit Glättungskreis   68,   69 eine Gleichspannung aufgedrückt wird, die durch den Kondensator 70 schwebend gehalten wird. 



   Zum Erhalten eines Choreffektes, wie nachstehend beschrieben, wird weiter über einen Widerstand 91 
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Grundfrequenz des betreffenden Grundtones dem Gleichrichter 25 zugeführt. Es können nämlich mehrere Ursachen nachgewiesen werden, durch die beim Anschlagen einer einzigen Taste bzw. verschiedener Saiten des gleichen Tones,   Amplituden- und/oder   Frequenzmodulation der erzeugten Schwingung auftritt, was mit Choreffekt bezeichnet werden kann. 



   Die eintreffenden negativen Impulse werden durch die Diode 25 nur durchgelassen, wenn der Kondensator 11 mit der dabei angegebenen Polarität aufgeladen ist. Diese Aufladung erfolgt beim Anschlagen der betreffenden Taste durch den dabei in der Spule 10 (vgl. Fig. 2 und 3) erzeugten Spannungsstoss, der vom Basis-Emitterkreis eines Transistors 31 durchgelassen wird und an dessen Kollektor eine konstante Vorspannung von z.   B. -16   V angelegt ist. 



   Der Kondensator 11 ist mit einem Kondensator 32 (z. B.   10 but   F) in Reihe geschaltet, der durch einen Widerstand 41   (z. B.   22 kOhm) überbrückt ist. Parallel zum Kondensator 32 liegt zugleich die Reihenschaltung eines Gleichrichters 64 und einer Spule 65, die ebenfalls auf dem Schenkel 9 der Vorrichtung nach Fig. 2 bzw. 3 angeordnet ist. Beim Anschlagen einer Taste werden demzufolge gleichzeitig Spannungen in den Spulen 10 und 65 und somit entsprechende Spannungen an den Kondensatoren 11 bzw. 32 erzeugt. 



   Die Zeitkonstante des Kondensators 32 und des Widerstandes 41 liegt so niedrig, dass der Kondensator 32 immer innerhalb der Zeit, in der nacheinander die gleiche Taste angeschlagen werden kann, zum grössten Teil entladen ist. In der Praxis wird hiebei etwa   0, -2   sec gewählt. Der Gleichrichter 64 hat vorzugsweise eine beträchtliche Innenschwellenspannung. In der Praxis wird eine Siliciumdiode, z. B. vom Typ OA 200, verwendet. Hiedurch wird erreicht, dass ein Teil der Spannung, die an der Spule 65 erzeugt wird, unterhalb des Schwellenwertes dieses Gleichrichters bleibt, wodurch die Heftigkeit des Anschlages erhöht wird. 



   Um den Ton schnell abklingen zu lassen, wenn die angeschlagene Taste wieder freigegeben wird, ist auf dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Magnetkreis noch eine Hilfswicklung 33 auf einem von zwei parallelen Teilen 34 und 35, aus dem das Joch dieses Kreises besteht, angeordnet. Diese Hilfswicklung 33 ist zwischen dem Anschluss 37 einer Spannungsquelle von z. B. 6 kHz und der Basis eines Transistors 40, der parallel zum Kondensator 11 geschaltet ist, eingeschaltet. Zwischen den Spulen 33 und 10 ist eine kurzgeschlossene Windung 66 (Fig.   2, 3)   angeordnet, um ein unerwünschtes Durchdringen der 6 kHz-Spannung bis in dieSpule 10 zu verhüten.

   Die Abmessungen des Magnetkreises sind derart gewählt, dass im Ruhezustand der Taste der Schenkel 35 des die Hilfswicklung 33 tragenden Joches gesättigt ist, so dass die Impedanz der Selbstinduktion dieser Wicklung 33 klein ist gegenüber   den Querwiderständen   38 und 39im Basiskreis des Transistors 40. Der Strom durch die Hilfswicklung 33 ist dann demzufolge maximal, wodurch der Transistor 40 geöffnet und der Kondensator 11 schnell entladen wird, so dass der Ton nach dem Anschlagen der Taste bei deren Freigabe schnell abklingt.

   Durch Öffnen des Schalters 36, der zusammen mit den entsprechenden Schaltern aller andern Tasten mit dem üblichen Klavierpedal verbunden ist, kann diese dämpfende Wirkung der freien Taste behoben werden, da die Hilfswicklung 33 dann eine hohe Impedanz gegenüber   den Querwiderständen   38 und 39 aufweist, wodurch die Spannung an der Basis des Transistors 40 kleiner bleibt als die Innenbasisemitter-Schwellenspannung. Statt gesonderter Pedalschalter 36 für jede 
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 ist daher nur der Übersichtlichkeit der Zeichnung halber gewählt. 



   Die im Kollektor-Basiskreis des Transistors 30 verstärkt auftretenden Schwingungen gehen durch die Primärwicklung 42 eines Transformators 43, der noch fünf weitere je zu einer der fünf andern Tasten ge-   hörendenPrimärwicklungen   trägt. Die Sekundärwicklung 44 ist an ein mit dieser Wicklung im Teil II der Schaltung   liegen   Netzwerk angeschlossen, das aus   den Querwiderständen   45 und 46 und   den Längsselbst-   

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 induktionen 47, 48 und den Querkondensatoren 49, 50, 51 besteht. Das durch diese Elemente gebildete   "1" -Filter   bildet ein Abschneidefilter, das die unerwünschten hohen Harmonischen für die sechs vom betreffenden Filter bedienten Töne unterdrückt. 



   Der Abschlusswiderstand 46 dieses Filters ist in Reihe mit den Abschlusswiderständen   52 - 55   von vier andern je von einer Gruppe aus sechs andern Tasten bedienten Netzwerken mit Teil III der Schaltungsanordnung verbunden. In diesem Teil werden die eintreffenden Schwingungen nach Verstärkung durch einen Transistor 56 der Primärwicklung 57 eines Transformators 58 mit zwei Sekundärwicklungen 59 und 60 zugeführt, die in Gegentaktschaltung über zwei Transistorverstärker 61 und 62 auf den Lautsprecher 63 wirken. Dieser hat demzufolge 30 Töne wiederzugeben, so dass drei Lautsprecher erforderlich sind, um die Töne des ganzen Klaviers mit 88 Tasten abstrahlen zu können. 



   Diese drei Lautsprecher können, je nachdem sie höheren oder niedrigeren Tönen zugeordnet sind, auf bekannte Weise dementsprechend verschieden bemessen sein, um eine möglichst gute Wiedergabe des ganzen Frequenzbereiches zu sichern. Die meist auf der Hand liegende Verteilung hiebei wäre, die höchsten 30 Töne durch einen der Lautsprecher, die niedrigsten 30 Töne durch einen zweiten und die übrigen Mitteltöne durch den dritten Lautsprecher abzustrahlen. Es empfiehlt sich jedoch, die Töne viel vorkommender Notenkombinationen, z. B. Akkorde, möglichst über verschiedene Tastengruppen zu verteilen, was eine gleichmässigere Belastung der Endverstärker ergibt. 



   In einer Abwandlung der Schaltung nach Fig. 6 ist gemäss Fig. 7 das Filter 21, 26, 27, 28 ; 29, 30 durch zwei Reihendioden 80 und 81 (z. B. OA 47) im Längszweig und zwei Kondensatoren 82 und 83 in den Querzweigen ersetzt, während das Filter durch einen Widerstand 84 abgeschlossen ist. Die Diode 81   über-   nimmt dabei, was denEingangswiderstand betrifft, die Funktion des Transistors 30 aus Fig. 6, so dass dieser Transistor wie auch seine schwebende Speisung mittels des Generators 85 und die zugehörigen Schaltele-   mente'69   und 70 weggelassen werden können. Die Grenzcharakteristik dieses Filters bei abnehmender Signalstärke ist dann viel wirksamer, so dass auch das Tiefpassfilter 45 - 51 in Fig. 6 fortfallen kann.

   Der Ausgangswiderstand 84 (z.   B. 2, 2 kOhm)   ist über einen Trennkondensator 86 mit dem Eingang eines Transistors 87 (z. B. vom Typ BCZ 11) gekoppelt, der jetzt gemeinsam für eine Anzahl, z. B. sechs, Tasten die Spannung dem Eingangstransistor 56 des Niederfrequenzverstärkers zuführt. 



     Zum Erhalten besonderer Klangwirkungen,   etwa zum Imitieren anderer Musikinstrumente, wie Orgeln oder Blasinstrumente, können Vorrichtungen eingebaut werden, mittels deren die Spannung an den Kondensatoren 11 und 32 konstant gehalten wird und/oder die erzeugten Schwingungen über Netzwerke geführt 
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 benenfalls umschaltbar nur eine oder mehrere Oktaven bestreichen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Elektronisches Tasteninstrument, dadurch gekennzeichnet, dass durch Tongeneratoren erzeugte Schwingungen einem Glied (25) zugeführt werden, das diese Schwingungen nur durchlässt, wenn und je nachdem ihm eine Spannung aufgedrückt wird, welche beim Anschlagen einer Taste mit einer Grösse erzeugt wird, die von der Anschlagskraft abhängig ist und die darauf wieder auf Null abnimmt.

Claims (1)

  1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Spannung als Gleichspannung einem Kondensator (11) entnommen wird, der beim Anschlagen einer Taste durch einen dabei auftretenden Spannungsstoss aufgeladen und durch die demzufolge durchgelassenen Schwingungen allmählich wieder entladen wird.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren (11, 32) besteht, von denen der eine von einem Widerstand (41) überbrückt ist, und die Zeitkonstante der Parallelschaltung dieses Kondensators (32) und des Widerstandes (41) derart niedrig gewählt ist, dass dieser Kondensator (32) bei wiederholtem Anschlag schon zum grössten Teil entladen ist.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Glied (25) ein Gleichrichter ist, und dass die an dem Kondensator (11,32) erzeugte Spannung die Schwellenspannung dieses Gleichrichters mehr oder weniger aufhebt.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Spannungsstoss durch eine Spule (10 bzw. 65) erzeugt wird, in der sich ein Kraftfluss beim Anschlag der betreffenden Taste mit einer Geschwindigkeit ändert, die von der Anschlagskraft abhängig ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende jeder bis innerhalb des In- <Desc/Clms Page number 6> strumentes verlängerten Taste (l) ein dauermagnetisches Glied (3) trägt, dessen Polschuhe (4, 5) bei freier Taste den Schenkeln (8, ) eines fest angeordneten Magnetkreises gegenüberliegen, auf den ausser der ge- nanLten Spule (10 bzw. 65) eine Hilfsspule (33) aufgewickelt ist, deren Selbstinduktion bei gedrückter Taste grösser ist als bei freier Taste, und dass der Kondensator (11) bei nach dem Anschlag freier Taste unter dem Einfluss eines gleichgerichteten Wechselstromes entladen wird, der durch eine Hochfrequenzspannungsquelle dieser Hilfsspule zugeführt wird.
    7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsspule (33) einen Magnetkreis umschliesst, der bei freier Taste ganz oder fast ganz gesättigt ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Spulen (10, 33) eine kurzgeschlossene Windung (66) um den Magnetkreis gelegt ist.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der genannten Hochfrequenzspannungsquelle und den Hilfsspulen ein Schalter (36) angeordnet ist, der durch ein Pedal bedient werden kann.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den von den Tongeneratoren erzeugten Schwingungen die achten und Vielfache der achten Harmonischen fehlen.
    11. Vorrichtungnach einem dervorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen in der Zeit unsymmetrisch sind.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen einen in der Zeit stufenförmigen Verlauf aufweisen.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen für jeden Ton durch drei Generatoren erzeugt werden, deren Frequenzen sich wie 1 : 2 : 4 verhalten.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass von diesen drei Generatoren die Amplitude der niedrigsten Frequenz mehr als viermal so gross ist wie die der höchsten Frequenz.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine "gleich- schwebende"dritte Harmonische der Grundfrequenz den Schwingungen für diesen Ton zugeführt wird.
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kondensator (11, 32) ein oder mehrere RC-Netzwerke mit nicht-linearem Widerstand nachgeschaltet sind.
    17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Strecke von Gruppen benachbarter Töne für jede Gruppe ein Abschneidefilter liegt, das unerwünschte höhere Harmonische dieser Gruppe abschneidet.
AT580662A 1961-07-20 1962-07-18 Elektronisches Tasteninstrument AT231252B (de)

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