DE102016006103B4

DE102016006103B4 - Rhythmusinstrument

Info

Publication number: DE102016006103B4
Application number: DE102016006103.0A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Hoffend Peter De
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2036-05-21
Also published as: DE202015003653U1; DE102016006103A1

Abstract

Rhythmusinstrument miteinem ersten Schenkel (12) und einem dem ersten Schenkel (12) gegenüberliegenden zweiten Schenkel (14),einem im oder am ersten Schenkel (12) angeordneten lichtsensitiven Element,einem im oder am zweiten Schenkel (14) angeordneten, auf das lichtsensitive Element gerichteten Laser (23), welcher bei Betrieb des Rhythmusinstruments einen Laserstrahl (L) erzeugt, welcher auf das lichtsensitive Element auftrifft, wenn sich kein Hindernis zwischen Laser (23) und lichtsensitivem Element befindet,einem Signalausgang (25), welcher ein Triggersignal ausgibt, wenn der Laserstrahl (L) unterbrochen wird,einer Pulsformungsschaltung (30), welche elektrisch zwischen dem lichtsensitiven Element und dem Signalausgang (25) angeordnet ist,wobei die Pulsformungsschaltung (30) einen Schmitt-Trigger (32) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rhythmusinstrument nach Anspruch 1.
Bei solo auftretenden Musikern, insbesondere bei Gitarristen, besteht häufig der Wunsch, sich selbst rhythmisch zu begleiten. Zu diesem Zweck sind seit langem so genannte Stomp-Boxen bekannt. Dies sind kleine Holzkästchen, welche ein innen liegendes Mikrofon oder Piezo-Element und einen Signalausgang aufweisen. Tritt man mit dem Fuß auf die Schlagfläche einer solchen Stomp-Box, so wird am Signalausgang ein pulsförmiges Signal ausgegeben, welches dann unmittelbar verstärkt oder elektronisch weiterverarbeitet werden kann. Nachteil an solchen Stomp-Boxen ist, dass es auf Dauer häufig relativ unbequem ist, sie zu spielen. Ein weiterer Nachteil ist, dass sie nur schwierig mit der Ferse zu spielen sind.
Die DE 101 47 710 A1 beschreibt ein Saiteninstrument, bei welchem der Anschlagszeitpunkt der Saiten mittels einer Lichtschranke, welcher ein Schmitt-Trigger nachgeschaltet ist, bestimmt wird.
Die DE 39 11 836 A1 zeigt eine elektronische Mundharmonika mit Lichtschranken und Triggerausgängen.
Auch aus der DE 35 43 716 A1 ist die Verwendung einer Lichtschranke mit Triggerausgängen für unterschiedliche Anwendungen bekannt.
Die DE 20 2013 010 976 U1 beschreibt eine elektronische Stomp-Box. Die Signalerzeugung erfolgt hier mittels eines Piezo-Elements.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein bequem zu spielendes Rhythmusinstrument zur Verfügung zu stellen, welches insbesondere auch dafür geeignet sein soll, sowohl mit dem Vorderfuß als auch mit der Ferse gespielt zu werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Rhythmusinstrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Rhythmusinstrument weist einen ersten Schenkel und einen dem ersten Schenkel gegenüberliegenden zweiten Schenkel auf, wobei am oder im ersten Schenkel ein lichtsensitives Element, insbesondere ein Fotowiderstand angeordnet ist. Im oder am zweiten Schenkel ist ein Laser gehalten, welcher bei Betrieb des Rhythmusinstrumentes einen Laserstrahl erzeugt, welcher auf das lichtsensitive Element auftrifft, wenn sich kein Hindernis zwischen Laser und lichtsensitivem Element befindet. Weiterhin ist ein mit dem lichtsensitiven Element mittelbar verbundener Signalausgang vorhanden, welcher ein Triggersignal ausgibt, wenn der Laserstrahl, insbesondere durch einen Fuß, unterbrochen wird. Um ein verwertbares Triggersignal zu erhalten, ist es notwendig, zwischen dem lichtsensitiven Element und dem Signalausgang eine Pulsformungsschaltung vorzusehen, um das gewünschte Triggersignal zu erzeugen. Diese Pulsformungsschaltung weist einen Schmitt-Trigger auf.
Da es insbesondere zur elektronischen Weiterverarbeitung des Triggersignales erwünscht ist, dass das Triggersignal eine definierte Polarität aufweist, beinhaltet die Pulsformungsschaltung vorzugsweise eine Diodenschaltung, welche weiter vorzugsweise dem Schmitt-Trigger elektrisch nachgeordnet ist. Hierbei ist es weiter bevorzugt, dass der Eingang der Diodenschaltung, welcher mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers verbunden ist, elektrisch zwischen zwei gleich gerichteten Dioden liegt.
Ein sehr gut bespielbares und universell einsetzbares Rhythmusinstrument ergibt sich, wenn die beiden Schenkel Teil eines U-förmigen Körpers sind.
Um Fremdlichteinflüsse zu minimieren, kann es vorteilhaft sein, das lichtsensitive Element im ersten Schenkel zurückversetzt anzuordnen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rhythmusinstrumentes,
2 einen schematisierten horizontalen Schnitt durch das Rhythmusinstrument der 1, wobei auch schematisch die Elektronik dargestellt ist,
3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der gesamten Elektronik des in 2 dargestellten Rhythmusinstrumentes,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer der 2 entsprechenden Darstellung und
5 ein Blockschaltbild für eine gepulst betriebene Lichtschranke.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Rhythmusinstrumentes 10, 2 zeigt einen schematisierten horizontalen Schnitt. Das Rhythmusinstrument weist einen U-förmigen Körper 11 mit einem ersten Schenkel 12, einem zweiten Schenkel 14 und einem die beiden Schenkel 12, 14 verbindenden Mittelteil 16 auf. Der erste Schenkel 12 trägt an der Innenseite ein lichtsensitives Element in Form eines Fotowiderstandes 20 (in 1 aufgrund der Darstellung nicht zu sehen), der zweite Schenkel 14 trägt an der Innenseite einen Laser 23, insbesondere eine Laserdiode. Der Laser 23 ist so ausgerichtet, dass bei eingeschaltetem Rhythmusinstrument 10 sein Laserstrahl L auf den Fotowiderstand 20 trifft, solange sich kein Hindernis zwischen den beiden Schenkeln 12, 14 befindet. Der Abstand zwischen den beiden Schenkeln 12, 14 ist größer als die Breite eines Fußes, so dass durch Auf- und Abwippen mit einem Fuß, welcher sich abschnittsweise zwischen den beiden Schenkeln 12, 14 befindet, der Laserstrahl 23 unterbrochen werden kann. Dies ist sowohl mit dem Vorderfuß als auch mit der Ferse möglich. Der Photowiderstand ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in den ersten Schenkel zurückversetzt angeordnet, um so eine Fremdlichtabschirmung zu erzeugen. Wie man dies der 2 entnehmen kann, ist der Photowiderstand gegenüber der nach innen weisenden Oberfläche des ersten Schenkels 12 zurückversetzt, um Fremdlichteinflüsse zu minimieren.
Weiterhin trägt der Körper 11 (im gezeigten Ausführungsbeispiel am ersten Schenkel 12) einen Signalausgang 25, meist in Form einer Klinkensteckerbuchse, und einen Stromanschluss 28. Alternativ oder zusätzlich zum Stromanschluss 28 kann auch eine Stromversorgung über eine innen liegende Batterie oder einen innen liegenden Akku vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel, und das ist auch bevorzugt, erfolgt die Stromversorgung mittels 9 Volt Gleichspannung.
2 zeigt schematisch die elektronische Schaltung, 3 zeigt diese im Detail. Für das Weitere wird auf beide Figuren Bezug genommen. In 2 sind hierbei der Übersichtlichkeit halber nur die Leitungen der positiven Versorgungsspannung eingezeichnet, nicht die Null-Volt-Leitungen.
Die Versorgungsspannung versorgt zum einen natürlich den Laser 23 und zum anderen den Fotowiderstand 20 mit der nachgeschalteten Pulsformungsschaltung 30, deren Ausgang mit dem Signalausgang 25 verbunden ist. Diese Pulsformungsschaltung 30 weist einen Schmitt-Trigger 32 und eine Diodenschaltung 34 auf. Wie man der 3 entnimmt, ist ein Anschluss des Fotowiderstandes 20 über einen Vorwiderstand mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden. Zwischen dem genannten Anschluss des Fotowiderstandes und dem Vorwiderstand zweigt eine Rohsignalleitung 36 ab, welche zum Eingang des Schmitt-Triggers 32 führt. Der Ausgang dieses Schmitt-Triggers 32 ist elektrisch mit der Diodenschaltung 34 verbunden, wobei die vom Ausgang des Schmitt-Triggers 32 kommende Leitung über einen Kondensator zwischen zwei parallel geschalteten Dioden endet.
Durch die beschriebene Schaltungsanordnung wird erreicht, dass bei Unterbrechen des Laserstrahles ein definiertes Triggersignal am Signalausgang 25 ausgegeben wird und dass bei Beendigung der Unterbrechung des Laserstrahles kein Triggersignal am Signalausgang 25 ausgegeben wird.
Die 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 2 entsprechenden Darstellung. Hier weist das Triggersignal eine komplexere Struktur auf, es handelt sich nämlich um ein Ton- oder Klangsignal. Um ein solches zu erzeugen, weist die Pulsformungsschaltung weiterhin einen Sample-Player 35 auf, in welchem ein oder (wie dargestellt) mehrere mittels eines Wahlschalters 38 auswählbare Samples gespeichert sind. Gibt der Schmitt-Trigger ein Signal direkt oder (wie gezeigt) mittels der Diodenschaltung an den Sample-Player weiter, so gibt dieser das ausgewählte Sample über den Signalausgang 25 aus. Smitt-Trigger 32, Diodenschaltung 34 und Sample-Player 35 bilden hier die die Pulsformungsschaltung 30. Sie können auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sein, müssen dies aber nicht.
In einer weiteren Ausführungsform kann statt des Sample-Players auch eine Vorrichtung zur teilautomstischen Erzeugung eines Ausgangssignals, also ein Rhythmusgenerator, wie er in der DE 10 2014 007 712 A1 beschrieben ist, vorgesehen sein. In diesem Fall kann das das am Signalausgang 25 ausgegebene Signal zusätzlich zu den unmittelbar durch die Unterbrechung des Laserstrahls erzeugten Triggersignalen (im Sinne der hier getroffenen Definitionen) auch zeitlich errechnete Signale aufweisen.
In den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Fremdlichteinfluss ausschließlich dadurch minimiert, dass das lichtempfindliche Element zurückversetzt ist, wodurch ein Kollimator gebildet ist. Diese Maßnahme ist in der Regel ausreichend. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann eine intensitätsmodulierte (meist gepulste) Lichtschranke eingesetzt werden, wie dies im Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist. Ein schematisches Schaltungsbeispiel ist in 5 dargestellt. Ein Taktgeber 40 (welcher periodisch oder auch statistisch arbeiten kann) steuert sowohl den Laser 23 (beziehungsweise dessen nicht separat dargestellten Treiber) sowie einen dem Photowiderstand 20 nachgeschalteten Demodulator 42 an. Das demodulierte Signal wird, bevor es der Pulsformungsschaltung 30 zugeführt wird, noch mittels eines Tiefasses 44 geglättet.
Bezugszeichenliste

10: Rhythmusinstrument
11: U-förmiger Körper
12: erster Schenkel
14: zweiter Schenkel
16: Mittelteil
20: Photowiderstand
23: Laser
25: Signalausgang
28: Stromanschluss
30: Pulsformungsschaltung
32: Schmitt-Trigger
34: Diodenschaltung
35: Sample-Player
36: Rohsignalleitung
38: Wahlschalter
40: Taktgeber
42: Demodulator
44: Tiefpass
L: Laserstrahl

Claims

Rhythmusinstrument mit einem ersten Schenkel (12) und einem dem ersten Schenkel (12) gegenüberliegenden zweiten Schenkel (14), einem im oder am ersten Schenkel (12) angeordneten lichtsensitiven Element, einem im oder am zweiten Schenkel (14) angeordneten, auf das lichtsensitive Element gerichteten Laser (23), welcher bei Betrieb des Rhythmusinstruments einen Laserstrahl (L) erzeugt, welcher auf das lichtsensitive Element auftrifft, wenn sich kein Hindernis zwischen Laser (23) und lichtsensitivem Element befindet, einem Signalausgang (25), welcher ein Triggersignal ausgibt, wenn der Laserstrahl (L) unterbrochen wird, einer Pulsformungsschaltung (30), welche elektrisch zwischen dem lichtsensitiven Element und dem Signalausgang (25) angeordnet ist, wobei die Pulsformungsschaltung (30) einen Schmitt-Trigger (32) aufweist.
Rhythmusinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsformungsschaltung (30) weiterhin eine Diodenschaltung (34) aufweist, so dass das Triggersignal am Signalausgang (25) eine definierte Polarität aufweist.
Rhythmusinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmitt-Trigger (32) elektrisch zwischen dem lichtsensitiven Element und der Diodenschaltung (34) angeordnet ist.
Rhythmusinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang der Diodenschaltung (34), welcher mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers verbunden ist, elektrisch zwischen zwei gleichgerichteten Dioden liegt, wobei dem Eingang der Diodenschaltung (34) ein Kondensator vorgeschaltet sein kann.
Rhythmusinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtsensitive Element ein Photowiderstand (20) ist.
Rhythmusinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Anschlüsse des Photowiderstandes (20) elektrisch mit dem Schmitt-Trigger (32) verbunden ist.
Rhythmusinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (12, 14) Teile eines U-förmigen Körpers (11) sind.
Rhythmusinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtsensitive Element im ersten Schenkel (12) zurückversetzt angeordnet ist, um Fremdlichteinflüsse zu vermindern.
Rhythmusinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsformungsschaltung (30) einen Sample-Player aufweist.
Rhythmusinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Rhythmusgenerator vorgesehen ist, so dass am Signalausgang (25) zusätzlich zu den Triggersignalen, welche zeitgleich mit einer Unterbrechung des Laserstrahls (L) ausgegeben werden, zeitlich errechnete Signale ausgegeben werden können.
Rhythmusinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Laser (23) und lichtsensitivem Element gebildete Lichtschranke intensitätsmoduliert arbeitet.