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Die Erfindung betrifft ein Funk Umhängekeyboard mit Akkordbassanordnung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bisherige Umhängekeyboards der in der Rede stehenden Art werden genutzt um einhändig, losgelöst von einer feststehenden Einrichtung eine Keyboardtastatur zu spielen. Diese Art der Umhängekeyboards hat was Gewicht und Ergonomie betrifft einen ähnlichen Charakter wie derer einer elektrischen Gitarre. Allerdings erlaubt die Anordnung und Ausführung der Tastatur nur ein einhändiges Spielen der Töne. Die zweite Hand kann bei diesen Konzepten lediglich zur Manipulation (bsp. Pitch-Bending = Verändern der Tonhöhe) oder zum Umschalten von Parametern benutzt werden.
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Elektronische Akkordeons, welche Akkordbassanordnungen der in der Rede stehenden Art integriert haben, werden als Akkordeonersatz genutzt um Vorteile wie Verstärkung und Tonvielfalt auszunutzen. Diese Akkordeons sind durch ihre Form, die parallele Anordnung der Tastaturen, Design, Größe, Gewicht und Ergonomie hinsichtlich einer vergleichbaren Einsetzbarkeit ähnlich einer E-Gitarre sehr beschränkt, was den flexiblen kabellosen Bühnen-Einsatz erschwert. Die beiden
US Patente mit den Nummern US 5 388 493 A und
US 7 667 119 B1 sowie das deutsche Patent mit der Nummer
DE 3514941 A1 beschreiben elektronische akkordeon-ähnliche Instrumente mit Basstastaturen, welche durch ihre Bauform diesen Nachteil mit sich bringen.
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Der gitarrenförmige Ansatz, wie ihn das
US Patent mit der Nummer US 6 111 179 A beschreibt, gibt dem Spieler die Möglichkeit, auch mit der rechten Hand Töne zu spielen. Allerdings erfordert diese Art der Tastatur-Anordnung am Hals des Instruments ein Greifen der Töne bzw. Akkorde ähnlich einer Gitarre und ist somit nicht intuitiv von Akkordeonspielern zu bedienen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Funk Umhängekeyboard mit einer Akkordbassanordnung zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile eliminiert.
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Diese Aufgabe wird durch das Funk Umhängekeyboard nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei bisherigen Umhängekeyboards bekannter Art weißt das Umhängekeyboard eine Tastatur für das Spielen mit einer Hand auf (meist rechte Hand).
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Entgegen diesem Stand der Technik, weißt das Umhängekeyboard nach Anspruch 1 gegenüber bisherigen Umhängekeyboards zusätzlich eine weitere Tastatur auf, welche mit der zweiten Hand (meist linke Hand) bespielbar ist.
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Diese zweite Tastatur ist in Form, Anordnung und Belegung an die Knopftastatur eines Akkordeons angelehnt.
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Die Position und Orientierung der Akkordbassanordnung unterscheidet sich vom Stand der Technik mit der des Akkordeons und ähnlicher Instrumente in so fern, dass die Anordnung im Bezug zur Haupttastatur in einem schrägen Winkel von ca. 135° zur Tastatur steht und sich am Kopf des gitarrenförmigen Instruments befindet.
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Durch die Form des Korpus und die Anordnung der beiden Tastaturen kann das Instrument mittels eines Gurtes umgehängt werden und ähnlich einer Gitarre gleichzeitig mit der linken und rechten Hand gespielt werden.
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Die Ergonomie, das geringe Gewicht und die kabellose Übertragung der Musikdaten ermöglicht einen flexiblen kabellosen Einsatz ähnlich wie bei einer Gitarre.
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Um zusätzlich neben den gespielten Toninformationen Funktionen des internen Synthesizers oder des externen Synthesizers über Funk umschalten zu können, sind hierfür Taster am Korpus des Instruments angebracht.
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Für die Manipulation gespielter Töne in Echtzeit können Steuerelemente wie Drehknöpfe, Wippen, Schiebregler, Näherungssensoren oder X/Y Touchfelder zum Einsatz kommen. Diese Manipulatoren werden vorzugsweise am Hals des Instruments angebracht um zeitgleich zum Spielen der Haupttastatur die Toneigenschaften manipulieren zu können.
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Die Manipulation kann mittels der Umschalter des Umhängekeyboards oder direkt am Synthesizer verschiedene Effekte wie Tonhöhenänderung, Tremolo, Lautstärkeänderung oder Fading zwischen verschiedenen Tonformen beeinflussen.
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Als Statusanzeige der aktuellen Einstellungen des Keyboards oder des über Funk verbundenen Synthesizers können entweder mehrere LED Statusanzeigen oder ein Display mit Text oder Grafikdarstellung dienen.
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Alle für die notwendigen Daten für die oben genannten Funktionen werden kabellos, mittels eines eingebauten Funksenders/Empfängers bidirektional an den externen Empfänger/Sender übertragen.
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Hierbei werden für den Synthesizer bestimmte Daten vom Umhängekeyboard an den Empfänger gesendet und Status-Informationen vom externen Sender an das Umhängekeyboard übertragen.
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Dieser externe Empfänger wandelt die Daten in Midi Daten um, welche wiederum einen oder mehrere Synthesizer steuern können.
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Der Kabellose Betrieb wird neben der Funkdatenübertragung durch den Einsatz eines Akkus oder Batterien zur Stromversorgung der Elektronik des Umhängekeyboards möglich.
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Beim Einsatz des Akkus ist dieser über eine Buchse durch ein externes Ladegerät wieder aufladbar. Beim Einsatz von Batterien sind diese über ein nach außen zeigendes Batteriefach an der Rückseite des Korpus tauschbar.
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Durch einen Gurt, welcher am Umhängekeyboard wechselbar angebracht ist, kann das Instrument höhenverstellbar umgehängt werden, so dass die beiden Tastaturen in eine optimale Spielposition gebracht werden können.
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Die Belegung der Basstastatur, welche aus einzelnen Knöpfen besteht ist von der Belegung von Akkordeons abgeleitet.
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Dabei wird beim Drücken eines Knopfes ein definierter Akkord gespielt.
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Da ein Akkord aus mehreren Tönen besteht müssen während des Betätigens einer Taste gleichzeitig mehrere Töne im Synthesizer zeitgleich gespielt werden.
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Die Zuordnung der einzelnen Akkord-Töne zu einer Taste wird entweder im Keyboard realisiert, wodurch mehrere Töne gleichzeitig als Midi Daten übertragen werden, oder sie wird im oder nach dem Empfänger durchgeführt.
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Das bedeutet, dass der Empfänger oder die nach – geschaltete Elektronik erkennt, dass eine bestimmte Basstaste betätigt wurde und dann die entsprechende Akkordinformation an den Synthesizer weiter gibt.
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Neben den Akkorden ist es auch möglich die Basstastatur als ”Free-Bass” zu spielen, was bedeutet, dass jeder Knopf nur einen einzelnen Ton spielt.
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Die Wahl zwischen Akkord – oder Free – Bass kann umschaltbar sein.
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Die Umschaltung kann entweder mit einem der Umschalt-Knöpfe des Umhängekeyboards oder an der Empfangseinheit erfolgen.
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Die Ausführungsgröße der Bassanordnung kann mit 32/40/48/60/72/80/96/120 Knöpfen implementiert werden.
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Weiterhin kann die Bassknöpfe-Anordnung wechselbar sein, wodurch mehrere verschiedene Größen mit unterschiedlichen Anzahlen von Knöpfen auf ein Instrument gesteckt werden können.
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Die elektrische Verbindung zwischen dem Hals und dem Kopf mit den Bassknöpfen ist in diesem Fall steckbar oder mit Kontaktfedern ausgeführt.
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Die steckbare Schnittstelle zwischen Instrumentenhals und Kopf kann einstellbar sein, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, den Winkel der Bassanordnung individuell zu verstellen.
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Die Umsetzung der mechanischen Bewegung der Bassknöpfe in elektrische Signale kann auf mehrere Arten realisiert werden.
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Die Abwärtsbewegung des Bassknopfes kann analog zur Funktion eines Tasters zwei Kontakte schließen oder den Widerstand eines Druckaufnehmers (Bsp. Piezoelement) ändern, welcher dann zusätzlich die Auswertung der Anschlagdynamik ermöglicht.
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Eine andere Form der Auswertung kann durch eine Unterbrechung einer Gabellichtschranke während der Abwärtsbewegung des Bassknopfes erfolgen. Beim Einsatz von 2 Lichtschranken kann die zeitliche Abfolge der Unterbrechungen zur Auswertung der Anschlagdynamik herangezogen werden.
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Alternativ kann ein optischer, kapazitiver oder induktiver Nährungssensor zum Einsatz kommen, welcher die Annäherung der gedrückten Basstaste auswertet. Durch die Auswertung der Annäherungsgeschwindigkeit ist ebenfalls die Implementierung einer Anschlagdynamik möglich.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele zeigender Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 in höchst schematischer nicht maßstäblicher teilweiser Darstellung das erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funk-Umhängekeyboards mit einer Akkordbassanordnung.
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2 in einer der 1 entsprechenden Darstellung die Frontseite des Ausführungsbeispiels.
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3 in einer der 1 entsprechenden Darstellung die Rückseite des Ausführungsbeispiels.
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4 die Teildarstellung des Instrumentenhalses und Instrumentenkopfes.
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5 die Teildarstellung eines einzelnen Bassknopfes und dessen 1. Variante der elektrischen Auswertung mittels eines Druckkontaktes.
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6 die Teildarstellung eines einzelnen Bassknopfes und dessen 2. Variante der elektrischen Auswertung mittels eines Näherungssensors
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7 die Teildarstellung eines einzelnen Bassknopfes und dessen 3. Variante der elektrischen Auswertung mittels einer Lichtschranke
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8 die Teildarstellung der möglichen Bass-Anordnungen bezogen auf die Anzahl der Knöpfe und deren Akkordzuordnung.
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9 das Systemdiagramm über die Funktions-Module von Umhängekeyboard und Peripherie.
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1 zeigt die 3-D Ansicht einer Ausführungsvariante eines Umhängekeyboards. Diese Darstellung stellt eine Variante mit 72 Bässen dar.
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Auf die Darstellung anderer möglicher Varianten bezogen auf die Anzahl der Bässe und den Formfaktor des Instrumentenkörpers wurde verzichtet, da diese nicht zum Verständnis der Erfindung beitragen würden.
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In der Ansicht 2 wird die Frontansicht der Ausführungsvariante aus 1 dargestellt. Die Teile Korpus 2/(1), Hals 2/(2) und Kopf 2/(4) bilden die Hauptbestandteile des Umhängekeyboards und sind Träger sämtlicher Bedienelemente. Diese 3 Teile können in unterschiedlichen funktions-irrelevanten Designformen ausgestaltet sein.
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Im Korpus eingebettet befindet sich die Haupttastatur 2/(3), welche bei einem Rechtshänderinstrument mit der rechten Hand gespielt wird.
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Zusätzlich befinden sich im Korpus eingelassen mehrere Taster/Schalter 2/(6) zum Umschalten von internen Funktionen oder zur Steuerung des externen Synthesizers. Die Steueraufgaben können sämtliche Midi Steuerumfänge wie Style-Umschaltung, Kanalwechsel oder ähnliches beinhalten.
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Als visuelle Rückmeldung werden Status LEDs oder ein Display 2/(9) genutzt. Diese Anzeigen signalisieren dem Spieler den Zustand des Modus und dessen aktuelle Parameter, in dem sich das Umhängekeyboard oder der externe Synthesizer befindet.
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2/(10) zeigt die Buchse für den Anschluss eines Kopfhörers oder Verstärkers. Diese Variante der Tonerzeugung kann optional genutzt werden, wenn kein Funkempfänger mit Synthesizer verfügbar ist. Die Buchse ist als Klinkenstecker-Einbaubusche im Korpus des Instruments eingebracht.
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2/(11) zeigt die 2. Buchse im Korpus des Instruments, welche im Bedarfsfall die elektrische Verbindung zu einem Ladegerät erlaubt, was ermöglicht, den internen Akku aufzuladen.
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Der Gurt 2/(8) ermöglicht das Umhängen des Instruments.
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Der Instrumentenhals, welcher unter 2/(2) dargestellt wird, stellt ist zum einen die mechanische und elektrische Verbindung in der Funktion eine Kabelkanals zwischen Korpus und Kopf und zum anderen den Träger des Dreh/Kipp/Schiebe/-Mechanismus oder Touchfelds 2/(7) dar. Mit diesem Steuerelement kann der Spieler Parameter wie Tonhöhe, Tremolo oder Lautstärke in Echtzeit beeinflussen.
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Der Instrumentenkopf 2/(4) ist Träger für die Bassknöpfe 2/(5).
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3 zeigt die Rückseitenansicht des Umhängekeyboards mit seinen elektrischen Modulen in geöffnetem Zustand. Die Module sind sonst durch eine Abdeckung verdeckt.
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Die Im Korpus integrierten Module sind im Holraum 3/(9) fixiert.
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3/(13) stellt die Auswerteeinheit der Bassanordnung dar, während 3/(10) die Auswerteeinheit der Haupttastatur andeutet.
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Die Positionen der anderen Module können an unterschiedlichen Stellen innerhalb des Instrumentenhalses 3/(2) oder des Korpus 3/(1) integriert sein. In der Darstellung 3 zeigt 3/(15) die Auswerteeinheit zur Manipulation der Tonparameter. Diese wertet eingebettet im Hals des Instruments Steuerbewegungen des Spielers aus. Eine Auswertung kann hierbei resistiv, optisch, kapazitiv, piezoelektrisch oder durch Ultraschall erfolgen.
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3/(14) beherbergt die Auswertung der Taster/Schalter-Elemente sowie die Signal LEDs und/oder des Displays. Das Display kann zur Lesbarkeit unter dunklen Lichtverhältnissen mit einer Hintergrundbeleuchtung versehen werden. Alternativ kann zur Lesbarkeit im Dunklen auch ein OLED Display zum Einsatz kommen.
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3/(12) zeigt das Akku/Batteriefach. Dieses Fach lässt sich zur Rückseite hin öffnen. Das ermöglicht einen Austausch der Batterien/Akkus. 3/(11) zeigt die Hauptsteuerelektronik bestehend aus Multiplexer/Auswerteeinheit/Ladeschaltung/Sende-Empfangsteil und dem Synthesizer für den Kopfhörer-Direktbetrieb.
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4 zeigt die Teildarstellung des Instrumentenhals 4/(1), des Kopfs 4/(2) und deren Verbindung 4/(3).
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Bezogen auf den Instrumentenhals 4/(1), welcher parallel zur Haupttastatur verläuft, ist der Instrumentenkopf 4/(2) in 2 Raumrichtungen entsprechend der Darstellung winklig angeordnet, wobei der Winkel a idealer Weise ca. 135° und der Winkel b ca. 165° misst.
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Der Kopf 4/(2) welcher durch das Steckinterface 4/(3) wechselbar ist, kann zusätzlich im Winkel relativ zu dem Instrumentenhals 4/(1) verstellt und in der gewünschten Lage arretiert werden. Der Wechsel des Kopfes ermöglicht den Einsatz verschiedener Bassanordnungen mit mehr oder weniger Knöpfen. Die elektrische Verbindung im Interface 4/(3) wird hierbei über Steckkontakte oder Kontaktfedern realisiert.
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5/6 und 7 beschreiben den Aufbau eines einzelnen Bassknopfes und dessen elektrischer Auswertung.
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Ein Teil des Aufbaus ist bei den 3 Konzepten gleich ausgeführt. Hierbei zeigt 5, 6, 7/(1) den Bassknopf. Dieser wird durch die Wandung 5, 6, 7/(2) beweglich geführt. In einer Bohrung auf der Unterseite des Knopfes befindet sich geschraubt oder geklebt der Metallbolzen 5, 6, 7/(8). Die Gegenkraft für das Niederdrücken der Taste wird durch die Spiralfeder 5, 6, 7/(5) erzeugt. Die Begrenzung der Rückstellbewegung wird durch die untere Führung 5, 6, 7/(3) gewährleistet, welche für den Bolzen 5, 6, 7/(8) einen Anschlag darstellt.
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5 zeigt die Variante, welche bei Druck einen elektrischen Kontakt schließt oder den Leitwert eines druckempfindlichen Widerstandes ändert. Ausgehend von der Zuleitung 5/(7) fließt der Strom über die Scheibe 5/(6), die Feder 5/(5) und die Scheibe 5/(4) in den Stempel 5/(8). Diese Elemente sind alle aus Metal gefertigt, um die elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten. Bei Niederdrücken des Knopfes 5/(1) berührt der Stempel 5/(8) ab einem gewissen Niveau die untere Feder 5/(9). Über diese Feder und die Platte 5/(10)) wird der Stromkreis schließlich über die Rückleitung 5/(11) geschlossen. Die Feder 5/(9) bewirkt, dass der Kontakt nicht erst am Endpunkt der Knopfbewegung sondern schon vorher geschlossen wird.
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Um eine Anschlagdynamik zu realisieren kann die Ausführung der Platte 5/(10) ein Widerstandselement sein, welches auf Druck die Leitfähigkeit ändert. Somit kann die Druckstärke ausgewertet werden.
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Alternativ kann die untere Platte 5/(10) ein Piezoelement sein, welches bei Druck eine Spannung erzeugt. Auch mit dieser Variante lässt sich die Anschlagdynamik realisieren.
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Die in 6 gezeigte Variante beruht auf dem Einsatz eines Näherungssensors 6/(9), welcher optisch, kapazitiv oder induktiv realisiert werden kann. Hierbei misst der Sensor den Abstand zum Stempel 6/(8). Über diese dynamische Abstandsmessung ist eine Anschlagdynamik realisierbar.
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7 beschreibt die 3. Variante für die elektrische Wandlung des Tastendrucks der Basstastatur. Hierbei kommt eine Lichtschranke bestehend aus einer Sendediode 7/(9) und einem Empfänger 7/(10) zum Einsatz. Diese beiden Elemente befinden sich unterhalb des Stempels 7/(8) gegenüberliegend eingebettet in dem unteren Führungskanal 7/(3). Bei Niederdrücken des Stempels unterbricht dieser die Lichtschranke. Auf diese Weise kann ein Tastendruck ausgewertet werden.
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Die anschlagdynamische Bewertung ist mit diesem Konzept nicht möglich. Beim Einsatz zweier untereinander angebrachter Lichtschranken könnte auch die Anschlagdynamik durch die zeitliche Abfolge der beiden Unterbrechungen bewertet werden.
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8 zeigt die Bassanordnung für Varianten mit 32/40/48/60/72/80/96/120 Knöpfen. Die Bereiche zeigen die Lage der entsprechenden Bassanordnung bezogen auf die nächst größeren Varianten. Zusätzlich zeigt die Darstellung welche Reihe mit welcher Art von Akkorden belegt ist.
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Die Systemdarstellung in 9 zeigt sowohl das Umhängekeyboard mit seinen Funktionsmodulen als auch den externen Empfänger sowie den Synthesizer.
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Die Komponente Umhängekeyboard 9/(1) beinhaltet als Eingabeelemente des HMI (Human Machine Interface) die Komponenten Haupttastatur 9/(2), Basstastatur 9/(3), das Manipulationssteuerelement 9/(4) und die Umschalttaster 9/(5). Die Signale dieser Elemente werden in der Komponente Multiplexer/Signalaufbereitung 9/(7) ausgewertet, zusammengefasst und an die Sende/Empfangseinheit 9/(12) und den internen Synthesizer 9/(8) weitergeleitet. Das Akku Batteriefach 9/(10), welches mit einer Ladebuchse/Ladeschaltung 9/(11) versehen ist, versorgt die Komponenten Synthesizer 9/(8), Multiplexer/Signalaufbereitung 9/(7) und die Sende/Empfangseinheit 9/(12) mit der benötigten Spannung. Während der interne Synthesizer 9/(8) über den Kopfhörerausgang 9/(9) dem Spieler direkt ein Tonsignal zur Verfügung stellt, sendet die Sende/Empfangseinheit 9/(12) die über Multiplexer/Signalaufbereitung 9/(7) gelieferten Daten an den externen Empfänger/Sender 9/(13). In entgegen gesetzter Richtung sendet der externe Empfänger/Sender 9/(13) Statusinformationen an die Sende/Empfangseinheit 9/(12) des Umhängekeyboard 9/(1). Diese Daten werden dann über die Multiplexer/Signalaufbereitung 9/(7) an die Statusanzeigen/das Display 9/(6) übertragen, welche die Ausgabeelemente des HMI darstellen.
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Im externen Empfänger/Sender 9/(13) werden die Funksignale über die Sende/Empfangseinheit 9/(14) empfangen/gesendet. Die Daten werden hierbei von dem Demultiplexer/der Signalaufbereitung 9/(15) bidirektional zur Verfügung gestellt. Ebenfalls bidirektional werden die Daten zwischen dieser Komponente und dem Synthesizer 9/(17) über die Midi Schnittstelle 9/(16) des Externen Empfängers 9/(13) und der Midi Schnittstelle 9/(18) des Synthesizers 9/(17) ausgetauscht. Hierbei wird der externe Synthesizer als Tongenerator eingesetzt.
