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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Orgelregistrierung,
wobei der Registriervorgang wahlweise durch Drücken einer Taste oder automatisch
beim Spielen von ausgewählten
Noten des Orgelstückes oder
Zeit gesteuert ausgelöst
wird.
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Zunächst soll
eine Definition des Begriffs Orgel in Bezug auf die Erfindungsmeldung
erfolgen. Orgeln sind Musikinstrumente mit mehreren Klaviaturen
für die
Hände und
einer Klaviatur für
die Füße. Jede
der Klaviaturen verfügt über eine
größere Anzahl
von Tongeneratorblöcken.
Die Tongeneratoren eines Blockes haben unterschiedliche Tonhöhen, Lautstärken und
Klangfarben. Die Anzahl der Tongeneratoren eines Blockes ist gleich
der Tastenzahl einer Klaviatur. Zum besseren Verständnis sei
in diesem Sinne das der Orgel verwandte und allseits bekannte Klavier
definiert als Musikinstrument mit einer Klaviatur und einem mit
der Klaviatur verbundenen Block Tongeneratoren unterschiedlicher
Tonhöhen
und einer Anzahl gleich der Tastenzahl der Klaviatur. Die Tongeneratoren
des Klaviers sind Saiten (gespannte Drähte), die Tongeneratoren einer
Pfeifenorgel bzw. elektronischen Orgel Pfeifen bzw. elektronische
Schwingungserzeuger in Zusammenarbeit mit Lautsprechern.
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Im
Weiteren werden folgende Fachworte verwendet:
| Klaviatur
der Orgel für
die Hände: | Manual |
| Klaviatur
der Orgel für
die Füße: | Pedal |
| Tongeneratorblock
der Orgel: | Register |
| Manual/Pedal-Koppelschalter: | Koppelregister |
| Summe
Register + Koppelregister: | Registergesamtzahl |
| verbinden
von Registern mit Klaviaturen: | registrieren |
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Die
Koppelregister ermöglichen
ein Verbinden von Manualen untereinander sowie das gleichzeitige Spielen
der Manualregister mit dem Pedal. Die Registergesamtzahl ist im
Weiteren von Bedeutung.
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Zwischen
Klavier und Orgel besteht nun ein erheblicher Unterschied dadurch
begründet,
dass beim Klavier die Klaviatur fest mit dem einzig vorhandenen
Generatorblock verbunden ist, während
bei der Orgel die Register individuell mit den Manualen vor Spielbeginn
verbunden werden müssen.
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Der
Pianist öffnet
den Klavierdeckel und drückt
auf die Tasten, die Musik erklingt. Der Organist schaltet die Orgel
ein, drückt
auf die Tasten eines Manuals oder Pedals, es passiert nichts. Voraussetzung
für das
Erklingen von Orgelmusik ist die Registrierung der Orgel. Sie entscheidet über den
Klangcharakter und die Lautstärke
der Orgelmusik, ist also wesentlicher Bestandteil der musikalischen
Interpretation. Die Kunst des Orgelspielens besteht somit aus einer
Symbiose von Registrierung und Tastenspiel.
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Die
Anzahl der Register größerer Orgeln
liegt im Bereich 50... 100. Für
die Registrierung vor Beginn eines Orgelstückes steht dem Organisten Zeit
zur Verfügung.
Extrem problematisch wird hingegen die Registrierung im Zuge des
Spielens vor allem schwieriger Passagen, wenn gleichzeitig eine
größere Anzahl
von Registern umzustellen ist.
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Zur
Behebung dieses Problems sind größere Orgeln
mit zahlreichen Spielhilfen ausgerüstet. Die wesentlichen Spielhilfen
werden im Folgenden erläutert.
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Die
erste besteht darin, die Orgel mit mehreren Manualen auszurüsten. Durch
Manualwechsel kann der Organist mühelos einen Klangwechsel vornehmen.
Die Zahl der Manuale ist aus spieltechnischen Gründen sinnvoll jedoch auf fünf beschränkt. Neben
dieser vergleichsweise geringen Wechselmöglichkeit besteht beim gleichzeitigen
Spielen von Tönen
auf Manual und Pedal das grundsätzliche
Problem, dass Klang und Lautstärke
im Pedal dem Klang des gespielten Manuals angepasst sein muss. Die
Pedalklaviatur lässt
sich aus spieltechnischen Gründen
nicht vervielfachen.
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Der
Jalousieschweller als weitere Spielhilfe sei nur der Vollständigkeit
halber beschrieben. Die Orgelpfeifen in der Regel eines Manuals
sind in einem geschlossenen Kasten eingebaut, der über eine
verstellbare Jalousie mit der Außenwelt verbunden ist. Hiermit
lässt sich
die Lautstärke
dieses Manuals variieren.
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Wichtiger
im Hinblick auf die Erfindungsmeldung ist die folgende Spielhilfe,
als „Registercrescendo" bezeichnet. Durch
Verstellen eines Fuß-Schwenkhebels
oder verdrehen einer Walze lassen sich Klangfarbe und Lautstärke der
Orgel dadurch variieren, dass je nach Hebel- oder Walzenstellung
unterschiedliche Registrierungen eingeschaltet werden, meist mit
steigender Lautstärke
bei Verstellung in eine Richtung. Diese Spielhilfe ermöglicht zwar
die Einstellung beliebiger Lautstärken, jedoch mit folgenden
Nachteilen:
die den einzelnen Hebel/Walzen-Stellungen zugeordneten
Register sind fest vorprogrammiert, die Klangvielfalt der Orgel
ist nicht individuell nutzbar.
definierte Klänge erfordern
zu genaue Einstellung, für
die im Zuge des Spielens keine Zeit bleibt
während der
Lautstärken-Änderung
ist ein Fuß zum
Spielen blockiert
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Eine
wesentlich verbesserte Spielhilfe stellen die freien Kombinationen
dar, sie führen
einen großen Schritt
an den Ausgangspunkt der Erfindung heran.
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Eine
freie Kombination ist ein zweidimensionales Speicherarray. Der Speicher
ist in Blöcken
organisiert. In jedem Block werden die Registereinstellungen für einen
definierten Orgelklang gespeichert. Dem Organisten stehen für die Vorbereitung
des Spiels Editiermöglichkeiten
zur individuellen Einstellung der Blöcke zur Verfügung und
beim Spielen selbst Tasten (für
Hand oder Fuß)
zur Auswahl eines bestimmten Blockes. Die Realisierung einer freien
Kombination setzt im Allgemeinen eine elektrische Steuerung der
Register voraus.
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Freie
Kombinationen des Vor-Computer-Zeitalters sind mit mechanischen
Schaltern realisiert. 10 freie Kombinationen für eine Orgel mit Registergesamtzahl
von 100 bestehen damit aus einem Schalterfeld von 10 mal 100 Schaltern
zur Voreinstellung und 10 Fußtasten
(oder Handtasten) zur Auswahl einer Kombination während des
Spielens. Der Nachteil der Lösung
besteht im Aufwand, der unbequemen Bedienung und der trotzdem vergleichsweise
geringen realisierbaren Anzahl unterschiedlicher Orgelklänge. Organisten
sind teilweise heute noch zufrieden über eine so ausgerüstete Orgel,
jedoch jeder Computerfachmann schüttelt den Kopf im Hinblick
auf heutige Realisierungsmöglichkeiten.
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Aufgrund
der bisher beschriebenen Unzulänglichkeiten
ist bis in heutige Zeit hinein der Registrator als Hilfsperson die
effektivste Registrierhilfe beim Aufführen großer Orgelwerke. Der Registrator
blättert
nebenbei die Noten um, als Hauptaufgabe übernimmt er jedoch die Registrierung.
Bei extrem schwierigen Stücken
erfordert diese Aufgabe genaue Kenntnis des Stückes, der Registrierstellen
und der an der Orgel räumlich
verteilten Registerschalter, ein äußerst stressiger Job. Da wie
bereits erläutert
die Registrierung einen wesentlichen Bestandteil der Musikinterpretation
darstellt, müsste
streng genommen die mit Registratoren gespielte Orgelmusik als „vierhändige Orgelmusik" bezeichnet werden.
Die Erübrigung
des Registrators gilt als wesentliche Zielsetzung der Erfindung.
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Die
im Folgenden beschriebene Lösung
der freien Kombination ist Basis der Erfindung.
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Das
Speicherarray für
die Registereinstellungen einer freien Kombination wird durch ein
RAM realisiert. Im Zeitalter der Gigabyte bedeuten die für das Speicherarray
notwendigen Speichergrößen und
damit die Anzahl der Blöcke
für das
Speicherarray keinerlei Problem. Man stellt für die Registereinstellungen
eines Orgelstückes
für jeden
Klangwechsel einen Speicherblock bereit, ungeachtet ob der Klangwechsel
nur die Änderung
eines Registers umfasst oder ob gleiche Klangeinstellungen wiederholt
beim Spielen des Stückes
Verwendung finden. Zur Spielvorbereitung benötigt der Organist einen Editor,
mit dem er die für
sein Stück
gewünschten
Klänge
in einer Blocksequenz in den Speicher schreiben kann, z.B. eine
Schrittschalttaste, welche die zuvor an der Orgel manuell eingeschalteten
Register in den Speicher überträgt. Jedem
Speicherblock wird dabei eine fortlaufende Nummer zugeordnet, die
an einem Display an der Orgel angezeigt und vom Organisten in die
Noten an der Umschaltstelle eingetragen wird.
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Vor
Spielbeginn schaltet der Organist auf Speicherblock 1, die Orgelregister
stellen sich automatisch auf die gespeicherten Register des Blockes
Nr.1, auf dem Nummerndisplay erscheint Nummer "1".
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Für das Abspielen
wird die Orgel mit einem oder mehreren im Spielbereich verteilten
Hand- und/oder Fußtasten
ausgerüstet.
Das Drücken
einer dieser Tasten schaltet die Orgelregistrierung von den Registern
des gegenwärtigen
auf die Register des nächsten
Speicherblockes um, gleichzeitig erscheint die neue Blocknummer
auf dem Nummerndisplay. Der Organist hat durch Vergleich der angezeigten
Nummer mit der Eintragung in den Noten die Möglichkeit der Kontrolle, ob
die sequentielle Fortschaltung fehlerfrei verlaufen ist. Zur eventuell
notwendigen Vorwärtskorrektur
genügt
ein Druck auf eine der Fortschalttasten. Für eine Rückwärtskorrektur sind eine oder
mehrere Tasten installiert, welche die Speichernummern dekrementieren.
Die Vorwärts-Rückwärtstasten dienen auch beim Üben zur
Auswahl gewünschter
Abschnitte des Orgelstückes.
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Diese
beschriebene sequentielle Register-Speichertechnik stellt den Stand
der Technik bezüglich
freier Registerkombination dar. Die Anwendung betrifft sowohl Pfeifenorgeln
als auch elektronische Orgeln, wobei hier sich diese Technik in
der Regel einfacher realisieren lässt. Ein extrem großes Reger-Orgelstück umfasst etwa
70 Klangschritte. Der Speicherbedarf für eine 100-Register-Orgel beträgt damit
7000 Byte.
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Mit
dieser Technik lassen sich problemlos fast alle Orgelstücke ohne
fremde Hilfe registrieren. Es gibt jedoch Werke, bei denen nicht
nur extrem häufige
Registerwechsel gefordert sind, sondern auch zum Zeitpunkt des geforderten
Registerwechsels sowohl beide Füße als auch
beide Hände
Tasten drücken,
also an die Klaviatur gefesselt sind. So besteht an dieser Stelle
keine Möglichkeit,
eine wo auch immer angeordnete Fortschalttaste zu drücken. Es
muss daher nach anderen Auslösemöglichkeiten
gesucht werden. Die Erfindungsidee besteht nun dann, dass die an
der geforderten Umschaltstelle von den Händen und Füßen gespielten Noten als Auslöser für die Umschaltung
herangezogen werden.
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Diese
Auslösenoten
werden im Klangspeicher hinterlegt. Während des Spielens werden laufend
die gespielten Noten mit den gespeicherten Noten verglichen und
bei Koinzidenz die Umschaltung durchgeführt.
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Vor
der Erklärung
dieser Idee im Detail an einem praktischen Beispiel seien folgende
Begriffe definiert:
| Gesamtheit
des RAM-Speicherblockes für
die Registrierung | Klangspeicher |
| Einzelblock
des RAM-Speicherblockes Nr. xx | Klang
xx |
| Musikabschnitt
mit Registrierung gemäß Speicherblock
xx | Klangabschnitt
xx |
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Die
für die
weitere Beschreibung benützten
Bilder zeigen im Einzelnen:
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1-3 Notenbeispiele
aus einem schwierigen Orgelstück
von Max Reger
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4 Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Registrierumschaltung
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5 Interface
zur Registersteuerung des Realisierungsbeispieles
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6 Interface
zur Pedal-Statusabfrage des Realisierungsbeispieles
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7 Editor-Bildschirm
des Realisierungsbeispieles
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8 Ablaufdiagramm
des Realisierungsbeispieles
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1 zeigt
vier Takte der Orgelfantasie „Wachet
auf ruft uns die Stimme" von
Max Reger, einer gewaltigen symphonischen Dichtung über das
Jüngste
Gericht.
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Man
erkennt jeweils 2 mal 3 zusammengehörige Notenzeilen, die unterste
der drei Zeilen ist dem Pedal (gespielt von den Füßen) zugeordnet,
die beiden darüber
liegenden Zeilen den Manualen, gespielt von den Händen. In
der oberen Hälfte
wird beispielsweise die oberste Zeile von der rechten Hand auf dem
zweien Manual gespielt, die mittlere Zeile von der linken Hand auf
dem ersten Manual.
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An
der Stelle K11 (unterbrochene senkrechte Linie links oben) wird
z.B. mit Hilfe einer Fortschalttaste der Klang K11 eingeschaltet
und es beginnt der Klangabschnitt K11. Der Komponist gibt Anweisungen
für die im
Klangabschnitt K11 von ihm gewünschte
Registrierung: sehr „lichte” Registrierung
in beiden Manualen und „sempre
pppp" (eine Reger-typische
Bezeichnung für
extrem leise). Der Organist muss die Register auswählen auf
Basis dieser Angabe und der Möglichkeiten
seiner Orgel.
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Die
für den
Klangabschnitt K11 gewählte
Registrierung wird beibehalten bis zum Beginn des Klangabschnittes
K12 (durchbrochene senkrechte Linie unten Mitte. In dem Klangabschnitt
K12 fordert der Komponist: sehr „dunkle” Registrierung. Die unterste
Zeile wird nach wie vor den Füßen gespielt,
die mittlere und obere Zeile nunmehr jedoch mit beiden Händen auf
dem zweiten Manual.
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Im
Klangabschnitt K11 unmittelbar vor dem Registerwechsel spielen Hände und
Füße folgende
Noten:
| Linker
Fuß | Note
N1 | Rechter Fuß Noten
N2-N3 |
| Linke
Hand | Note
N4 auf Manual 1 | Rechte
Hand Akkord A1 auf Manual 2 |
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Sämtliche
Hände und
Füße sind
an die Tatstatur gefesselt. An der Wechselstelle K12 besteht keine Möglichkeit,
irgendeine Umschalttaste zu drücken.
Zu beachten ist die Feinheit, dass der Ton N4 ein kleines Stück in den
Klangabschnitt K12 hineinreicht. Als Ausweg für die rechte Hand besteht die
Wechselmöglichkeit auf
ein neues Manual (so vorhanden), die Pedalregister lassen sich ohne
Umschaltsignal nicht ändern.
Eine exakte Ausführung
dieser Wechselstelle erfordert auch mit einer modernen Orgel den
Registrator.
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Für eine automatische
Auslösung
der Registerumschaltung auf den Klangabschnitt K12 kommen nun alle
Noten in Frage die sich ändern,
entweder am Ende des Klangabschnittes 111 ausgeschaltet oder zu
Beginn des Klangabschnittes 112 eingeschaltet werden. Ausgeschaltet
werden zum Ende des Abschnittes 111 im Pedal die Noten N1, N3, im
2.Manual die drei Noten des Akkordes A1, eingeschaltet werden zu
Beginn des Abschnittes K12 im Pedal die Noten N5, N6, im zweiten
Manual die Note N7. Es stehen also 8 Noten mit Zustandswechsel zur
Verfügung.
Zur Einschaltung des Klangabschnittes 112 wird im Speicherblock
Klang 11 eine dieser Noten oder eine Kombination mehrerer Noten
abgespeichert. Wichtig ist, dass die Note oder Notenkombination
im gesamten Klangabschnitt K11 nur an der Umschaltstelle auftritt.
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Die
weiteren Überlegungen
befassen sich mit der Optimierung dieser Abspeicherung. Eine Idee
wäre z.B.,
stets alle Noten zu speichern, die gleichzeitig ausgeschaltet (z.B.
Akkord A1 oder Note 3) oder eingeschaltet werden (z.B. Noten N5,
N6, N7), sofern diese Kombinationen die Bedingung der Einmaligkeit
erfüllen. Bei
dieser undifferenzierten Vorgehensweise läuft man Gefahr, dass man bei
Spielfehlern (z.B. Auslassen eines Tones in einem Akkord) die Registrierbedingung
verfehlt. Der kaum hörbare
Spielfehler kann u. u. zur kleinen Katastrophe anwachsen. Man speichert
deshalb so wenige Töne
wie möglich
ab, auf keinen Fall Töne, die
im Klangabschnitt bereits vorkommen, z.B. die Note N6, welche als
Orgelton fast im gesamten Klangschnitt K11 erscheint. Weiterhin
vermeidet man Töne,
die schwierig zu spielen sind oder eventuell versehentlich getroffen
werden. Wenn möglich
sind Töne
in der Ausschaltphase zu bevorzugen bei Orgeln mit längerem Zeitbedarf
für die
Registerumschaltung.
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Neben
diesen allgemeinen Optimierungsempfehlungen sollte die Notenauswahl
grundsätzlich
auf die Töne
des Pedals beschränkt
bleiben. Hierfür
sind zwei Gründe
maßgebend.
Der erste besteht in der Schwierigkeit, bei der Vorbereitung der
Registrierung (vor allem „Offline" am Schreibtisch
ohne Orgel) alle Notenzeilen im Klangabschnitt für die Wahl eines geeigneten
Tones zu überblicken.
Der wichtigere Grund ist durch die technische Realisierung des Tasten-Interfaces
gegeben (s. u.), das sich bei Beschränkung auf das Pedal wesentlich
leichter realisieren lässt.
Alle weiteren Beispiele berücksichtigen
daher nur die Noten des Pedals.
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Unter
Einbeziehung aller obigen Überlegungen
empfiehlt sich zur Einschaltung des Klangabschnittes K12 die Pedalnote
N3, zugleich gekennzeichnet und gespeichert als Umschaltnote U12a
(Klangabschnitt K12, Umschaltung bei Tonabschaltung).
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Die
Note N3 erfüllt
alle beschriebenen Optimierungsbedingungen. Die Freude über die
gefundene Lösung
sollte jedoch nicht übermütig machen,
denn es geht nicht immer so einfach. Im Weiteren werden Schritte überlegt
für den
Fall, dass keine Note gefunden wird, die im Klangabschnitt einmalig
ist. Als plausible Maßnahme
bietet sich eine Sperrzeit an, sie startet mit dem Klangabschnitt
vor der Umschaltung und endet kurz vor Beginn der Umschaltnote.
Diese Lösung
bringt eine erhebliche Verbesserung, ist jedoch kein Allheilmittel.
Es muss bedacht werden, dass die Aufführung eines Stückes nicht
Quarz gesteuert erfolgt, sondern Zeitschwankungen unterworfen ist.
Bei zu schnellem Tempo überspielt
man die Auslösenote,
bei zu langsamem Spiel läuft man
Gefahr, die Registrierung zu früh
durch eine Vorgängernote
auszulösen.
Legt man eine Temposchwankung von ± 15% zugrunde, so lässt sich
der Klangbereich für
Fehlauslösung
um 70% reduzieren.
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Ein
Beispiel für
die Sperrzeit ist die Umschaltung auf den Klangabschnitt K13 in 1.
Er erfolgt durch die Note U13e. Diese Note wird jedoch zum Umschaltzeitpunkt
auf den Klangabschnitt K12 als Note N1 vom linken Fuß noch eine
kurze Zeit gespielt. Ohne Zusatzmaßnahme würde sofort auf Klangabschnitt
K13 weitergeschaltet. Die Toleranz für die Sperrzeit ist hier völlig unkritisch,
der Klangabschnitt K12 dauert ca. zehn Sekunden, benötigt werden
0.5, gewählt
fünf Sekunden.
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Neben
der Sperrzeit dient zur Erweiterung der Möglichkeiten eine Verzögerungszeit.
Sie verzögert nach
Ablauf der Umschaltbedingung (Einschalten oder Ausschalten des Umschalttones)
den Registriervorgang. Hiermit lassen sich Umschaltungen durchführen, bei
denen kein Ton im unmittelbaren Umschaltbereich verfügbar ist,
d.h. es lassen sich auch Töne
vor dem eigentlichen Umschaltbereich einsetzen. Wieder sind jedoch
hier durch Temposchwankungen Grenzen gesetzt. Ein Maximalwert von
einer Sekunde erscheint für
die Verzögerungszeit
als sinnvoller Wert.
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Trotz
Sperr- und Verzögerungszeit
muss mit dem Problem gerechnet werden, dass im Verzögerungsbereich
kein Umschaltton gefunden wird, der verfügbare Umschaltton zu oft vorher
auftritt oder zu kurz vor dem Umschaltpunkt, so dass keine sichere
Ausblendung durch die Verzögerungszeit
möglich
ist. Mit den beschriebenen Hilfsmitteln lässt sich ein solches Problem
dadurch lösen,
dass man den Klangabschnitt vor der Umschaltung in geeignete Unterabschnitte
einteilt. Für
diese Unterabschnitte werden Zwischen-Umschalttöne gesucht, die von Unterabschnitt
zu Unterabschnitt weiterschalten, ohne jedoch die Registrierung
zu ändern.
Die Anwendung dieser einleuchtenden Methode ist sehr effektiv, sollte
jedoch auch nicht übertrieben
werden, um Fehlregistrierungen zu vermeiden. Mit maximal drei Zwischenschritten
in Zusammenarbeit mit geeigneten Sperrzeiten lassen sich nach bisheriger
Erfahrung nahezu alle Umschaltprobleme lösen. Die Umschaltung der Zwischenabschnitte
kann auch durch die Inkrementiertasten erfolgen.
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In 2 wird
ein Beispiel mit drei Zwischen-Klangabschnitten gezeigt. Der Klangabschnitt
K38 soll mit der Note U38e eingeschaltet werden, vorangegangen ist
Klangabschnitt K34, beginnend etwas vor dem oberen Notensystem.
Die Note U38 wird zwischen Beginn des Klangabschnittes K34 und dem
Beginn des Klangabschnittes K38 dreimal gespielt, U35az, U36az und
U37az. Diese Noten werden nun zur Auslösung von Zwischenabschnitten
herangezogen, zweckmäßigerweise
im Abschaltmode „a". Sie leiten jeweils
mit der nachfolgenden Note die Zwischenabschnitte K35z, K36z und
K37z ein, wobei die Registrierung unverändert gleich der Registrierung
von Abschnitt K34 bleibt. Erst mit dem Abschnitt K38 wechselt die
Registrierung. Die Verwendung des Einschaltmodes „e" ist für die Zwischenabschnitte
auch möglich,
erfordert jedoch eine Sperrzeit, um einen "Durchmarsch" durch alle weiteren gleichen Umschalttöne zu vermeiden.
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3 stellt
eine weitere Variante der Klangumschaltung dar. Der zweite Takt
des oberen Notensystems spielt im Klangabschnitt K15 mit sehr leiser
Registrierung ("ppp"). Ab der zweiten
Pedalnote (U16e) verlangt der Komponist mit „molto crescendo" ein Anschwellen
der Lautstärke
bis Fortissimo ("ff") am Ende des Taktes,
normalerweise ein klassischer Fall für das oben beschriebene Registercrescendo.
Ein versierter Organist kann die drei Töne U16e, U17e, U18e mit dem
linken Fuß spielen,
selbst in gebundener Form nach Anweisung der Bindebogens und zugleich
mit dem rechten Fuß das
Registercrescendo ausführen,
dann folgt jedoch ein Triller im Pedal, dessen einfüßige Ausführung vielleicht
einem Stepptänzer,
jedoch normalerweise keinem Organisten gelingt. Mit den Tönen U16,
U17, U18 Isst sich erfindungsgemäß ein Lautstärkenanstieg programmieren,
auch bei der Beschränkung
auf Pedaltasten. Beim Triller könnten
die Tonwechsel im Pedal analog eingesetzt werden, es empfiehlt sich
jedoch eine neue Variante, die darin besteht, dass man die nächste Registrierung
unabhängig
von den Tasten automatisch nach einer wählbaren Verzögerungszeit auslöst. Diese
neue Variante wird mit dem Buchstaben „s" (Sequenz) gekennzeichnet. Hiermit lässt sich
das weitere Registercrescendo realisieren, ohne Fußeinsatz
und dem Vorteil einer individuellen Gestaltungsmöglichkeit des Anschwellens
der Musik. Nach dem Fortissimo des Klangabschnittes K21 wird im
Abschnitt K22 mit pianissimo weitergespielt. Die Umschaltung übernimmt
die Taste U22a (1.Note des Triller-Nachschlages) im Ausschaltmode. Zur Überbrückung der
zweiten Note des Triller-Nachschlages
(sie kommt im Triller vor und ist daher zur Umschaltung ungeeignet)
wird eine kleine Verzögerungszeit
einprogrammiert.
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Eine
weitere praktische Anwendung der Sequenzfortschaltung ist das Einfügen von
Dummy-Registerfortschaltungen. Bei der Festlegung der Registerumschaltungen
können
sich im Laufe der Registriervorbereitung Änderungswünsche verbunden mit Verschiebungen
der Klangnummer ergeben. Die elektronische Bewältigung (Löschen, Einfügen, Verschieben) ist natürlich kein
Thema. Der Organist muss jedoch in die Noten die Klangnummern eintragen
für eine
laufende Kontrolle beim Spielvorgang. Eine notwendige Korrektur
fast aller Nummern bei Änderung
am Anfang des Stückes
wird ihm keine große
Freude bereiten. Zur Einschränkung dieser Änderungen
kann der Organist Sequenz-Registrierungen mit gleichen Registern
und kurzer Verzögerungszeit
einfügen.
Die Klangnummern der effektiven Registeränderungen springen an solchen
Stellen, diese quasi „NOP"-Operationen geben
aber die Möglichkeit
von Einfügungen
mit begrenzter Auswirkung auf die Noteneintragungen. Die beschriebenen
erfindungsgemäßen Registrier-Fortschalttechniken
sollen nunmehr an eine technische Lösung herangeführt werden,
so dass auch ein Systemingenieur ohne Begeisterung für Reger-Orgelmusik
etwas damit anfangen kann.
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4a zeigt
ein Blockschaltbild der Register-Fortschalttechnik nach dem heutigen
Stand der Technik, die Basis der Erfindungsmeldung. Im Klangspeicher
KSP sind die Registereinstellungen für alle Klangabschnitte gespeichert.
Alle (parallel geschalteten) Steuertasten STI1... STIN zum Weiterschalten
der Registrierung (von Hand oder Fuß bedient) sowie die Tasten
STD1... STDN zur Rückwärtskorrektur
laufen in die Programmsteuerung PA. Mit jedem Tastendruck wird die
Klangnummer KNR um eins erhöht
oder erniedrigt und mit der Registrieraktivierung RA die der Klangnummer
KNR zugeordnete Stellung sämtlicher
Register und Koppelregister vom Klangspeicher KSP über das
Registerinterface RINTF an Register und Koppelregister ausgegeben. Die
aktuelle Registernummer KNR wird am Display NDSP zur Kontrolle angezeigt.
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4B zeigt
das Blockschaltbild 4A mit den erfindungsgemäßen Ergänzungen, bestehend aus den Blöcken MIST,
PTST, TI, sowie der Verbindung M (KNR) vom Klangspeicher KSP zur
Programm-Ablaufsteuerung PA.
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Der
Stellungen (gedrückt
oder nicht gedrückt)
der Pedaltasten (PTST) und eventuell der Manualtasten MIST laufen über das
Interface TI in die Programmablaufsteuerung PA. Jeder Taste ist
dabei eine Nummer zugeordnet, beginnend z.B. mit „1" für die tiefste
Pedaltaste und endend mit der höchsten
Pedaltaste oder gegebenenfalls mit der letzten Manualtaste.
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Über die
Verbindung M (KNR) (Betriebsmode für die Tastenumschaltung bei
der Klangnummer KNR) wird die Programmablaufsteuerung darüber informiert,
wie die Fortschaltung bei der Klangnummer KNR zu bewerkstelligen
ist. Der Klangspeicher KSP enthält
also nunmehr für
jede Klangnummer KNR zusätzliche
Speicherwerte, nämlich
eine Tastaturnummer und spezifische zugehörige Ausführungsparameter. Mit diesen
Informationen ermittelt die Programmablaufsteuerung den Umschaltzeitpunkt
zur Weiterschaltung der Klangnummer KNR mit Auslösung der Registeraktivierung
RA.
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Im
Weiteren werden diese zusätzlichen
Speicherparameter genauer beschrieben.
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Der
Parameter MODE gibt den grundsätzlichen
Betriebsmode an und existiert in folgenden Varianten:
MODE „p" (Piston = Fußschalter):
Weiterschaltung mit Steuertasten STI1... STIN
MODE „e" Weiterschaltung
beim Niederdrücken
(Einschalten einer vorgegeben Taste)
MODE „a" Weiterschaltung beim Loslassen (Ausschalten
einer vorgegeben Taste)
MODE „s" (Sequenz): Weiterschaltung nach einer
Verzögerungszeit Parameter
für Betriebsmoden:
| Tastennummer | T1...
Tn: | Nummer
der Umschalt-Klaviaturtaste |
| Sperrzeit | Ts: | Blockierung
Tastenvergleich |
| Verzögerungszeit | Tv: | Verzögerung der
Registerumschaltung |
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Diese
Parameter sind nicht für
alle Betriebsmoden relevant. Es folgt die Beschreibung der Betriebsmoden
im Einzelnen und der zugehörigen
Parametern (vgl. auch vorangegangene Notenbeispiele 1-3).
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Der
Betriebsmode „p" entspricht dem in 4A dargestellten
Stand der Technik. Als Parameter zugeordnet ist ihm lediglich eine
optionale Verzögerungszeit.
Hierdurch kann das Drücken
der Schrittschalttaste gegebenenfalls ein wenig vorverlegt werden.
Der Betriebsmode "p" kommt zum Einsatz,
wenn (bei Beschränkung auf
Pedaltasten) nur auf den Manualen gespielt wird und wenn (meist
nach langen Passagen ohne Umregistrierung) das Suchen von Umschalttasten
keine vernünftige
Lösung
bietet.
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Den
Betriebsmoden „e" und „a" sind die Parameter
Tastennummer zur Tastenkorrelation, Sperrzeit Ts zur Unterdrückung von
Vorauslösungen
sowie Verzögerungszeit
zugeordnet.
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Beim
Betriebsmode „s" wird die Fortschaltgeschwindigkeit
der Sequenz durch die Verzögerungszeit Tv
eingestellt.
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Unabhängig vom
momentan gültigen
Betriebsmode, den Sperr- oder Verzögerungszeiten kann als Korrektureingriff
zu jedem Augenblick mittels der Steuertasten STI bzw. STD eine Korrektur
der Klangnummer und Umschaltung auf die zugehörigen Register erzwungen werden.
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Die
Effektivität
der Erfindung soll anhand einer Statistik der Registrierung des
Orgelwerkes „Wachet auf
ruft uns die Stimme" auf
der weiter unter beschriebenen erfindungsgemäß umgebauten Orgel demonstriert werden:
| Gesamtzahl
der Registrierungen | 75 |
| NOP-Sequenzen
zur nachträglichen
Klangnummern- Korrektur (MODE „s") | 5 |
| Zwischenregistrierungen
wegen Tonwiederholung im Klangabschnitt | 3 |
| | |
| Verbleibende
tatsächliche
Klangwechsel | 67 |
| Tastenregistrierung
mit Fußtaste
(MODE) „p" nur Manualspiel | 8 |
| Tastenregistrierung
mit Fußtaste
(MODE) „p" mit gleichzeitigem
Pedalspiel | 5 |
- Fazit: Von den 67 Klangwechseln übernimmt
die erfindungsgemäße Einrichtung
54, für
8 Klangwechsel durch Eingriff des Spielers stehen zwei freie Füße zur Verfügung, bei
lediglich 5 Klangwechseln muss gleichzeitig ein Pedalton gespielt
werden, eine Bilanz, die sich sehen lassen kann.
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Die
weitere Beschreibung befasst sich näher mit dem Tastaturinterface
(TI 4B).
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Das
Pedal hat in der Regel 32 maximal Tasten, ein Manual 61. Eine einfache
Zahlenrechnung macht den Vorteil der Beschränkung auf das Pedal plausibel.
Für eine
Drei-Manual-Orgel muss das Interface auf 215 Tasten ausgelegt sein
bei nur 32 Pedaltasten.
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Hierbei
ist die Art der Verbindung zwischen Taste und Tongenerator von Wichtigkeit,
bei Pfeifenorgeln als „Traktur
bezeichnet. Die elektrische Traktur besteht aus Tastenschaltern,
die über
Drähte
zu elektrisch betriebenen Ventilen an den Pfeifen führen, die
mechanische Traktur aus Stangen, Winkeln und Drähten. Diese scheinbare altmodische
Technik wird jedoch auch heute noch bei großen Pfeifenorgeln bevorzugt,
da sie in begrenztem Maße
eine Gestaltung des Tones durch den Anschlag erlaubt. Eine Pfeifenorgel
mit elektrischer Traktur stellt für das Tasteninterface auch
bezüglich
der Manuale kein großes
Problem dar, da sich die Tastensignale anzapfen und geeignet weiterverarbeiten
lassen, anders bei einer Orgel mit mechanischer Traktur. Jede Tastenstellung
muss in ein elektrisches Signal überführt werden,
besonders im Hinblick auf die erfindungsgemäße Nachrüstung einer Pfeifenorgel für die Manuale
ein fast unüberwindliches
Hindernis. Die Pedale hingegen sind in der Regel zu einer leicht
zugänglichen,
abmontierbaren und transportablen Einheit zusammengebaut. Mit wenig
Aufwand lassen sich die Pedaltasten mit Kontakten oder Magneten
und zugehörigen Reed-Kontakten
nachrüsten.
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Elektronische
Orgeln arbeiten grundsätzlich
mit elektrischer Traktur und damit einfacher realisierbarem Interface.
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Die
beschrieben Schwierigkeiten beim Tastaturinterface lassen sich durch
folgende, für
jede Orgelart einsetzbare Problemlösung umgehen:
Im Bereich
der Orgel wird ein Mikrophon aufgestellt, dessen Ausgangssignal
digitalisiert und der Programmsteuerung zugeführt. Bei der elektronischen
Orgel konnte auch anstelle des Mikrophons der Kopfhörerausgang
benutzt werden. Die Programmsteuerung führt eine Signalanalyse des
Tonsignals durch und vergleicht die Analyseergebnisse mit abgespeicherten
Sollwerten zur Auslösung
der Klangumschaltung bei Koinzidenz. Durch Fourier-Analyse lassen
sich beispielsweise einzelne Tonfrequenzen herausfiltern und damit
feststellen, welche Taste gerade gespielt wurde. Bestechend erscheint
die einfache drahtlose Verbindung, besonders für eine Nachrüstung. Diese
Euphorie wird bei näherem
Hinsehen jedoch gedämpft.
Die Signalanalyse benötigt Zeit,
ansteigend bei tiefen Tönen.
Bei dieser Lösung
sind daher die höheren
Töne der
Manuale zu bevorzugen. Die Basis der Analyse, die gespielte Musik,
hängt von
der Registrierung und ggf. der momentanen Einstellung eines Jalousieschwellers
ab. Aufstellung des Mikrophons, momentane Registrierung, Schweller
und eventuell externe Tonstörungen,
alle diese Aspekte müssen
beachtet werden. Im Gegensatz zur Tastenabfrage erfordert die Mikrophonverbindung
größeren Entwicklungsaufwand.
Trotzdem sollte sie nicht aus den Augen verloren werden.
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Für die gänzliche
Abschaffung des Registrators muss bei großen Orgelwerken neben der Registrierung
das Umblätterproblem
gelöst
werden. Die Orgelphantasie „Wachet
auf ruft uns die Stimme" besteht
beispielsweise aus zwei getrennten Abschnitten, der Introduktion
(10 Notenseiten) und der Fuge (11 Notenseiten). Durch Verkleinerung
der Seiten und Aufkleben auf Karton lassen sich zwei gewaltige (noch) überblickbare
Notentapeten fabrizieren, die man zwischen Introduktion und Fuge
austauscht. Diese Lösung
funktioniert, ist jedoch unbefriedigend. Das Video-Zeitalter bietet
wesentlich elegantere Möglichkeiten,
z.B. die einzelnen Notenseiten mit einem Fortschaltsignal nacheinander
auf einem Flachbildschirm zu zeigen. Das Fortschaltsignal entspricht
exakt einem erfindungsgemäßen Registrierbefehl,
so dass sich die Erfindung auch für diese Video-Umblättertechnik
hervorragend eignet. Im Gegensatz zur Registerumschaltung bestehen
hierbei größere Zeittoleranzen,
was die Auffindung einer geeigneten Umschalttaste erleichtert. Anstelle
der sprunghaften Seitenumschaltung kann auch eine kontinuierliche
Roll-Technik Verwendung finden, deren Roll-Geschwindigkeit durch Umschalt-Stützwerte
an die Spielgeschwindigkeit des Organisten angepasst wird.
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Nunmehr
folgt als konkretes Realisierungsbeispiel die Beschreibung des Einbaus
der erfindungsgemäßen Registriereinrichtung
in eine elektronische Orgel der Fa. Viscount, Type Domus 1332, technischer Stand
ca. 1990. Die Orgel hat drei Manuale, 48 klingende Register, sechs
Koppelregister und drei Tremolo-Register, d.h. insgesamt 57 Register.
Die Tonerzeugung erfolgt durch Signalprozessoren nach dem sog. Sampling-Verfahren, bei dem
(von Pfeifenorgeln) gespeicherte Tonsignale zyklisch ausgelesen
werden. Der Klang dieser Orgel ist sehr schön, jedoch die Ausrüstung mit
Spielhilfen für
große
Orgelstücke
nicht zufrieden stellend. Die Ablaufsteuerung übernimmt ein Laptop, technischer
Stand 1995, Betriebssystem Windows 95, Programmiersprache GFW-Basic. Zur Datenverbindung
Orgel-PC dient der Drucker-Parallelport LPT.
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5 zeigt
das Interface für
die sequentielle Fortschaltung.
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Ein
Registrierschalter ist als Doppel-Kipp-Taste realisiert mit einem
Mittelkontakt Rxm, einem Setzkontakt Rxs und einem Rücksetzkontakt
Rxr. Beim Antippen der Tastenunterseite bzw. Tastenoberseite werden die
Kontakte Rxs – Rxm
bzw. Rxr – Rxm
verbunden, die drei Leitungen für
jedes Register laufen (über
Multiplexer) zum Prozessor CPU der Orgel, hier wird der entsprechende
Setz- bzw. Rücksetzbefehl
ausgeführt
und gespeichert. Details sind unwichtig bis auf die 10 ms-Abfragewiederholzeit
des Multiplexers.
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Für die Steuermöglichkeit
durch den PC werden den Kontakten des Registers FET-Schalter parallel geschaltet,
z.B. S1s und S1r für
das Register R1. Die Datenübertragung
erfolgt über
das Schieberegister SHR mit angeschlossenem Latch LA mit Hilfe von
vier Ausgängen
des LPT-Anschlusses:
| Schiebedaten | | DA | PC
Adresse 378H | BIT
0 |
| Schiebetakt | | SCL | PC
Adresse 378H | BIT
1 |
| RESET
Schiebregister | | RES | PC
Adresse 378H | BIT
2 |
| Übernahmebefehl ins | Latch
LA | UEB | PC
Adresse 378H | BIT
3 |
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Den
Zeitablauf zeigt 5 unten: Zunächst werden zur Freigabe des
Schiebevorganges die Signale RES und UEB auf LOW geschaltet, dann
folgt das Einschieben von 2·57
BIT für
die Schalterstellungen der Schalter S1s, S1r... S57s, S57r. Stellung
HIGH bewirkt Einschalten (= Registertaste drücken), bei Stellung LOW ist
der Schalter gesperrt. Nach Einschieben aller Daten wird der Übernahmebefehl
UEB aktiviert und die 114 Register-Steuersignale liegen am Ausgang des
Latch LA an. Jedes Schalterpaar hat gegensätzliche Stellung HIGH/LOW bzw.
LOW/HIGH, d.h. jeweils eine Hälfte
der 57 Schalterpaare ist durchgeschaltet. Nach 12 ms wird das RESET-Signal
aktiviert und setzt alle Schiebregister-Ausgänge auf LOW, damit sind zugleich
alle FET-Schalter gesperrt. Die beiden Inverter INV1/INV2 zusammen
mit den Pull-Down-Widerständen
R1/R2 erzwingen Stellung LOW für
alle Ausgänge
des Latch LA bei abgeschaltetem PC oder abgezogenem Verbindungsstecker.
Damit kann die Orgel wie bisher von Hand registriert werden.
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Zur
Registerfortschaltung über
Tasten werden zwei unwichtige Fußtasten-Registrierhilfen der Orgel vom Orgelprozessor
abgetrennt und in den LPT-Port des PC geführt
| Piston | PI | Inkrementierung Klangspeicher | PC-Adresse379H
BIT 4 |
| Piston | PD | Dekrementierung Klangspeicher | PC-Adresse379H
BIT 5 |
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Für das Tasteninterface
(6) werden ausschließlich die Pedaltasten verwendet. 6 unten
zeigt die 32 Schalter der Pedaltasten PT1... 32. Mit einer Diodenmatrix
D1... D32 in Zusammenarbeit mit vier Abfrageimpulsen vom Orgelprozessor
CPU PA1... PA4 lassen sich die Pedalsignale auf acht Leitungen PDS1... PDS8
komprimieren. Diese laufen zur Pedal-Abfrage in die Orgel-CPU. Die
CPU-Pedalabfrage erfolgt in Abständen
von 10 ms.
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Um
die Stellung der Pedaltasten in den PC zu transportieren, werden
die acht zur Orgel-CPU
führenden
Signale angezapft und als Datenbus PDS den Eingängen von vier transparenten
8-BIT-Registern P11... PL4 zugeführt.
Die vier Taktleitungen der Register P11... PL4 sind jeweils mit
den Abfragesignalen PA1... PA4 verbunden. Am (inneren, nicht nach
außen
geführten)
Ausgang der Register P11... PL4 stehen die 32 Stellungen der Pedaltasten
quasi stationär
zur Verfügung
mit einer Erneuerungsrate von 10 ms. Die Weiterleitung zum PC kann
durch diese Pufferwirkung der Register ohne Rücksicht auf die Abtastimpulse
PA1... PA4 erfolgen. Hierzu steuert der PC über die Portausgänge @378H
BIT6/BIT7 den 4-BIT-Demultiplexer DMUX, der nacheinander die Ausgänge der
Register P11... PL4 aktiviert und auf den Bus PDA schaltet. Die
8 Signale des Bus PDA werden in zwei 4-BIT-Pakete geteilt und den
Eingängen
je eines 4-BIT-Multiplexers
MUX1/MUX2 zugeführt.
Die gemeinsame Abfragesteuerung dieser Multiplexer übernehmen
zwei weitere LPT-Ausgangsgins @378H BIT4/BIT5. Die Multiplexerausgänge laufen
in die LPT-Eingänge
@379H BIT 4 und Bit 5. Nach einem gesamten Abfragezyklus sind im
PC 32 BIT für
die Stellung der Pedaltasten verfügbar und werden im Pedalarray
zwischengespeichert.
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Damit
ist die Hardwareumrüstung
abgeschlossen. Es folgt die Softwarebeschreibung beginnend mit der
Struktur des Klangspeichers. Er ist in Byte organisiert. Einer Klangnummer
KNR sind 70 Byte wie folgt zugeordnet (P = 70·KNR):
| Speicherplatz | Speicherdaten | Bemerkung |
| P
+ 1... P + 57 | Register
1...57 | Wert
1/0 = Register setzen/rücksetzen |
| P
+ 58 | MODE
(CHR$) | Piston „p" T. Ein „e" T. aus „a" Sequenz „s" |
| P
+ 59 | Tastennummer | 1
= unterste, 32 = oberste Pedaltaste |
| P
+ 60 | Sperrzeit
Ts | Einheit
0.5 sec |
| P
+ 62 | Verz.
zeit Tv | Einheit
0.05 sec |
| P
+ 0, P + 61... | Reserve | |
| P
+ 63...69 | Reserve | |
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Die
weitere Beschreibung befasst sich mit dem Editor zum Eintragen der
Registrierparameter. Hierfür ist
dem obigen Klangspeicher als Zwischenablage das 70 Byte-Klang-Register
zugeordnet mit gleicher Struktur wie oben gezeigt für P = 0.
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7 zeigt
den Bildschirm des Editors. Im unteren Teil sind die 48 Registertasten
der Orgel nachgebildet mit je einer Zeile für Pedal P und den Manualen
2, 3, 1. Mit den Registernamen verbindet der Organist eine Klangvorstellung,
sie ermöglicht
ihm auch fernab der Orgel die grundsätzliche Registriervorbereitung,
die dann nur noch an der Orgel selbst kontrolliert und gegebenenfalls
adaptiert werden muss.
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Die
schwarze Schrift ist den mehrheitlich vorhandenen Lippen-Registern
(Flöten...)
zugeordnet, die rote Schrift hebt Zungenregister (Oboe...) hervor,
welche sich durch besondere Klangfülle auszeichnen. Oberhalb der
48 klingenden Register befinden sich die Koppel- und Tremolo-Register.
Die Registrierung erfolgt mit der Maustaste, eingeschaltete Register
werden wie an der Orgel selbst gelb beleuchtet. Der übrige Editiervorgang
wird Tasten gesteuert. Die wesentlichen Befehle sind in
7 oben
rechts in Kurzform beschrieben:
| Editierbefehl | Taste |
| Klangnummer
um eines erhöhen | Blank |
| Klangnummer
+1, Register in Klangspeicher übertragen | Taste
+ |
| Klangnummer
um eines reduzieren | Taste – |
| Register
in Klangspeicher übertragen | S |
| Klangfile
von der Festplatte etc. in den Klangspeicher laden | L |
| Klangspeicher
in einem File sichern | S |
| Alle
Orgelregister löschen | c |
| An
beliebige Stelle des Klangspeichers springen | 2
Ziffern |
| Register
an beliebige Stelle in den Klangspeicher übertragen | p
+ 2 Ziffern |
| Klangspeicher
der aktuellen Klangnummer löschen | l |
| Register
in Klangspeicher zwischenschieben | e |
| Umschaltung
Editiermode <> Spielmode | < |
| Editieren
Betriebsmode (p, e, a, s) mit Parametern Ts, Tv | m |
-
Auf
weitere Einzelheiten soll nicht eingegangen werden. Man erkennt,
dass der Editiervorgang vergleichbar mit Textverarbeitung abläuft.
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Am
Bildschirm rechts oben steht unübersehbar
groß die
aktuelle Klangnummer. Das Bild zeigt die Parameter des Klangabschnittes
K12, Notenbeispiel
1 In der Mitte erkennt man den
Betriebsmode für
die Weiterschaltung auf Klangabschnitt K13 Sie erfolgt mit Taste
U12e (
1) im Einschaltmode "e",
Tastennummer 5 mit fünf
Sekunden Sperrzeit ohne Verzögerung.
Zur Erleichterung der Tastenzuordnung wird die Pedaltastatur bildlich
dargestellt und die Umschalttaste rot markiert. Eine eventuelle
MODE/Parameter-Änderung
erfolgt mit Taste "m" und nachfolgender
Tasteneingabe zugeordneter Parameter:
| Tastennummer | | | 01...
32 |
| Sperrzeit | Tv | Einheit
100 ms | 000...
999 |
| Verzögerungszeit | Ts | Einheit
10 ms | 000...
999 |
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Es
leuchtet ein, dass der beschriebene Editor sich programmtechnisch
realisieren lässt,
daher soll auf weitere Einzelheiten nicht werter eingegangen werden.
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Ein
Flussdiagramm des Spielablaufs zeigt 8. Auf der
linken Seite ist der Ablauf in der Übersicht, rechts daneben sind
die zugehörigen
Unterprogramme gezeichnet.
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Mit
Hilfe der Editor-Umschalttaste kann vom Editor in den Spielbetrieb
gewechselt werden und umgekehrt. Im Spielablauf werden die beiden
Tasten zur Fortschaltung bzw. Dekrementierung der Klangnummer zyklisch
abgefragt. Beim Drücken
der Fortschalttaste (MODE „p") werden im Rahmen
des Unterprogramms „Nächster Klangabschnitt" (s. u.) die Klangnummer
KNR nach Ablauf der Verzögerungszeit
Tv erhöht
und die Register der neuen Klangnummer KNR + 1 in die Orgel übertragen.
Anschließend
wird gewartet, bis die Fortschalttaste wieder losgelassen wurde,
mit nachfolgender 50 ms-Pause. Hierdurch lassen sich unerwünschte Doppelauslösungen vermeiden.
Beim Drücken
der Dekrementiertaste (Klangabschnitts-Korrektur) werden die Klangnummer
KNR um eins dekrementiert und (ohne Verzögerungszeit) die Register der
neuen Klangnummer KNR – 1
in die Orgel übertragen.
Hierbei muss eine Besonderheit beachtet werden. Beim Versuch der
Dekrementierung von Klangnummern mit Sequenzfortschaltung (MODE „s") versucht dieser
Mode die Klangnummer ohne Vorwarnung wieder zu erhöhen, man
läuft also
gewissermaßen
eine Rolltreppe gegen die Rollrichtung hinauf. Zur Behebung des
Problems wird beim MODE „s" die Dekrementierung
automatisch in einer Rückwärts-Schleife
weitergeführt.
Auch bei der Dekrementiertaste wird das Loslassen abgewartet.
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Im
weiteren Zuge des Spielablaufs erfolgt Abfrage der MODEN „e", "a" und „s".
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Bei
MODE „e" wird nach Ablauf
der Sperrzeit Ts (KNR) abgewartet, bis die der Klangnummer KNR zugeordnete
Pedaltaste P (KNR) gedrückt
ist (EIN) und dann der nächste
Klangabschnitt eingeschaltet, bei MODE „a", bis die der Klangnummer KNR zugeordnete
Pedaltaste P (KNR) gedrückt
(EIN) und wieder losgelassen wird (AUS).
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Bei
MODE „s" schaltet sich ohne
sonstige Bedingung der nächste
Klangabschnitt ein.
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Es
folgt die Beschreibung der bei den unterschiedlichen Betriebsmoden „e", „a" „s" eingesetzten Unterprogramme.
| „Ts (KNR)
abwarten" | „P (KNR)
EIN abwarten" | „P (KNR)
AUS abwarten" |
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Die
drei Routinen sind Warteschleifen über längere Zeiten, endend mit unterschiedlichen
Bedingungen. Um einen übergeordneten
Eingriff ohne Verzögerung
zu ermöglichen,
lassen sich diese Schleifen durch folgende Zusatzbedingungen sofort
abbrechen:
| Drücken Fortschalt/Dekrementier-Taste | Drücken Taste „EDITOR" |
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Zum
Abwarten der Sperrzeit Ts (KNR) wird in der Routine „Ts (KNR)
abwarten" zunächst die
laufende Zeit des ms-TIMERS gelesen und die Summe Sperrzeit Ts (KNR)
+ TIMER in der Variablen Ta zwischengespeichert, dann folgt die
Abfrageschleife mit normalem Ende, wenn die TIMER-Zeit die gespeicherte
Zwischenzeit Ta überschreitet.
In diese Warteschleife sind die beschriebenen zusätzlichen
Abfragebedingungen eingebaut, das Auftreten dieser Sonderfälle wird
in zwei Flaggen gespeichert. Im Spielablaufprogramm schaltet der
Editorbefehl in den EDITOR-Mode, die Wirkung der Sperr-Flagge wird
im Rahmen der Routine „Nächster Klangabschnitt" beschrieben.
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Die
Routine „P
(KNR) EIN abwarten" wartet
auf das Niederdrücken
der Pedaltaste P (KNR). Nach Abfragen der Sonderabbruch-Bedingungen
werden der Status aller 32 Pedaltasten gelesen („Pedaltastenstatus", vgl. 6)
und die Ende-Bedingung geprüft.
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Die
Routine „P
(KNR) AUS abwarten" läuft analog
ab, eine Editorabfrage erübrigt
sich, weil man beim Bedürfnis
nach dem Editor-MODE normalerweise nicht mehr auf einer Pedaltaste
steht.
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Die
Routine „Nächster Klangabschnitt" folgt jeweils dem
Ende der Abfrageschleifen. Zunächst
wird die Verzögerungszeit
Tv (KNR) abgewartet. Dieser kurze Zeitraum von maximal einer Sekunde
erübrigt
Abbruchbedingungen. Anschließend
werden die Klangnummer KNR erhöht
und die zugehörigen
Register in die Orgel übertragen.
Die neue Klangnummer wird überlebensgroß auf dem
Display angezeigt.
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Aufgrund
der Abbruchbedingungen muss beachtet werden, dass im Programm „Spielablauf" die Routine „Nächster Klangabschnitt" bei einer Runde
zweimal durchlaufen werden kann, nämlich im Rahmen der Tastenabfrage
(Fortschalt/Dekrementiertaste) und am Ende der MODE-Abfragen. Durch
die Sperr-Flagge wird diese unerwünschte Doppelauslösung unterdrückt.
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Zusammengefasst
betrachtet beschäftigt
sich die Erfindungsmeldung mit der musikalischen Darbietung großer Orgelwerke.
Diese erfordert vollen Einsatz des Organisten mit Händen und
Füßen. Daneben
müssen
zum Wechseln des Orgelklanges an vielen Stellen die Register der
Orgel umgestellt werden. Zur Erleichterung der Registrierungen verfügen moderne
Orgeln über
einen elektronischen Speicher, bei dem alle aufeinander folgenden
Registereinstellungen eines Orgelstückes gespeichert sind und durch
betätigen
von Hand und/oder Fußtasten
sequentiell aufgerufen werden können.
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Trotzdem
gibt es Orgelstücke,
bei denen an der Registrierstelle beide Hände und Füße an die Klaviaturen gefesselt
sind, so dass keine Umschaltmöglichkeit
besteht und ein Registrator als Hilfsperson das Registrieren übernehmen
muss. Die erfindungsgemäße Idee
besteht nun darin, die Registrierumschaltung automatisch mit Hilfe
der an der Umschaltstelle gespielten Töne auszulösen. Hierzu speichert man für einen
Registrierabschnitt neben den Registereinstellungen ausgewählte Töne für die Umschaltung.
Zur eindeutigen Fixierung der Umschaltstelle dürfen die Töne im Registrierabschnitt nur
an der gewünschten
Umschaltstelle vorkommen. Durch eine Sperrzeit lassen sich vorher
auftretende Töne
ausblenden, durch eine Verzögerungszeit auch
Töne etwas
vor dem Registrierungszeitpunkt zum Umschalten nutzen. Notfalls
verwendet man vor dem eigentlichen Umschaltpunkt vorangehende Überbrückungstöne mit Weiterschaltung
ohne Registeränderung. Falls
keine geeignete Tonumschaltung möglich
ist, erfolgt die Registerumschaltung wie bisher durch Hand und/oder
Fußtasten.
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Eine
weitere Ausbildung der Erfindung besteht in der Verbesserung des
sog. „Registercrescendo", einer Registrierhilfe,
bei der durch Veränderung
der Stellung eines Fußhebels
fest vorprogrammierte Registereinstellungen ausgewählt werden.
Erfindungsgemäß erfolgt
die Weiterschaltung der vorab gespeicherten Registrierabschnitte
automatisch nach einer wählbaren
Verzögerungszeit.
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Neben
der erheblichen Erleichterung des Registriervorganges eignet sich
die Erfindung auch zum automatischen Notenumblättern. Auf einem Bildschirm
werden die Notenseiten nacheinander dargestellt. Die Umschaltung
erfolgt wie bei der Registrierung beim Spielen eines voraus gewählten Tones,
automatisch Zeit gesteuert oder durch Tastenauslösung.
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Zur
Realisierung der Erfindung benötigt
man ein Orgel-Interface für
Abfrage des laufenden Status der Orgelklaviaturen. Aus Aufwandsgründen empfiehlt
sich eine Beschränkung
auf die Pedalklaviatur.