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Elektrisches Musikinstrument mit Frequenzteilerschaltung Gegenstand
der nachstehend beschriebenen Erfindung ist ein elektrisches Musikinstrument mit
Frequenzteilerschaltung, bei dem es besonders auf eine kleine, leichte und handliche
Konstruktion ankommt. Zielsetzung der nachstehend beschriebenen Erfindung ist die
Schaffung einer Kleinstorgel bzw. eines kleinstmöglichen orgelartigen Instruments,
das sich in einem Koffer unterbringen läßt, der außerdem noch den für die Wiedergabe
erforderlichen Verstärker und Lautsprecher enthält.
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Wesentlich zur Erreichung des gesetzten Zieles ist die Schaffung eines
kleinen Generators, da durch die Vielzahl der für ein solches Instrument benötigten
Schwingungserzeuger diese einen großen Platz einnehmen. Eine wesentliche Erleichterung
stellt die Verwendung von Generatoren mit Frequenzteilerschaltung dar. Generatoren
dieser Art wurden bereits in den verschiedensten Ausführungsformen vorgeschlagen.
Aus Gründen der Gewichtsersparnis kommen bei einem :Musikinstrument nach der vorliegenden
Zielsetzung Generatoren mit L C-Abstimmung, besonders in Frequenzteileranordnung,
nicht in Frage, vielmehr ist hier nur eine Schaltung mit kleinen und leichten Bauelementen,
also Widerständen und Kondensatoren, zulässig. Es wurden nun auch bereits Frequenzteilerschaltungen
solcher Art vorgeschlagen und gebaut, und zwar als Reaktanzschaltungen mit der Wirkung
von Induktivitäten in den Teilerstufen, die durch Festkapazitäten abgestimmt werden.
Solche Schaltungen haben jedoch durch die ungenügende Schwingneigung der tieferen
Teilerstufen die Tendenz, leicht auszusetzen, was besonders bei Röhrenalterung auftreten
kann, so daß Instrumente solcher Bauart praktisch wertlos werden.
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Die Erfindung geht von an sich bekannten Phasenschiebergeneratoren
in den Teilerstufen aus, bei denen die einzelnen Glieder der Phasenkette jeweils
aus einem Kondensator im Längszweig und einem Widerstand im Querzweig bestehen.
Erfindungsgemäß wird im letzten Phasenschieberglied der Widerstand aufgeteilt und
über einen Kondensator die synchronisierende Wechselspannung aus dem vorhergehenden
Generator zugeführt. Diese Aufteilung des Widerstandes im letzten Phasenschieberglied
zum Zweck der Entkopplung des Gitters der jeweils nachfolgenden Röhre von der Anode
der jeweils vorhergehenden Röhre ist wesentlich, um solche Frequenzteiler für den
Gebrauch in einem Musikinstrument einwandfrei funktionsfähig zumachen. Dieses soll
im einzelnen an Hand des Schaltbeispiel:es gemäß Fig.1erläutertwerden. Dieerfindungsgemäße
Anordnung ist an Hand von Ausführungsbeispielen in: der Zeichnung dargestellt. Es
bedeutet Fig. 1 eine Schaltung des erfindungsgemäßen Frequenzteilers, Fig. 2 eine
schaubildliche Ansicht der Anordnung der Teile, Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung
der Bauelemente, Fig. 4 eine Seitenansicht eines Chassis mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung, Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Im Schaltbild
der Fig. 1 ist 1 die Röhre der ersten Teilerstufe mit den zur Phasenkette gehörenden
Kondensatoren 2, 3, 4 und 5 und den Querwiderständen 6, 7, 8, 9 und
10. Vom Punkt 11 wird der Spannungsteileranordnung aus 9 und 10 über
einen Kondensator die synchronisierende Wechselspannung zugeführt.
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Durch die Aufteilung des Widerstandes des letzten Phasenschiebergliedes
9, 10 wird die Tonfrequenz einer jeweiligen Stufe, z. B. der ersten Stufe in Fig.
1, über den Kondensator 13 gegenüber dem Gitter der nachfolgenden Stufe nicht nur
mittels des Ankopplungskondensators 14, sondern auch noch mittels eines zwischen
dem Gitter und diesem Ankopplungskondensator liegenden Hochohmwiderstandes von mindestens
1 Megohm entkoppelt. Dies ist insofern von besonderer Bedeutung, als dadurch in
den gespielten Tönen subharmonische Frequenzen (tiefere Oktaven) ferngehalten werden.
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Zur Sicherstellung einer einwandfreien Synchronisation wird durch
negative Aufladung am Kondensator 11 vom Gitter der Röhre her dafür gesorgt, daß
sich nur jeder zweite positive Wellenzug der synchronisierenden Wechselspannung
auswirken kann, während bei den dazwischenliegenden Wellenzügen die synchronisierte
Wechselspannung einen negativen Durchgang hat und selbst die Summe aus synchronisierender
und synchronisierter Wechselspannun
- unter Null bleibt. Über den
Widerstand 12 ist die Röhre 1 an die positive Anodenspannungsquelle angeschlossen,
und über den, Kondensator 13 wird die in der Teilerstufe erzeugte Wechselspannung
abgenommen. Über den Kondensator 14 wird die durch Frequenzteilung erzeugte Wechselspannung
der nächsten Teilerstufe mit der Röhre 15 zugeführt, die wieder die gleiche Funktion
wie die vorangehende Teilerstufe hat, und dieser können dann weitere Teilerstufen
der gleichen Art angefügt werden.
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Es ist selbstverständlich im Sinne der Erfindung unerheblich, ob als
Phasenschieber viergliedrige Ketten verwendet werden, wie im Beispiel Fig. 1 dargestellt,
oder beispielsweise dreigliedrige Ketten oder Ketten mit einer anderen Gliederzahl.
Es ist jedoch so, daß sich bei viergliedrigen Ketten bereits Toleranzen der Bauelemente
(Widerstände, Kondensatoren) erheblich viel geringer auswirken als bei dreigliedrigen
Ketten. Es ist weiterhin im Sinne einer übersichtlichen Gruppenbauweise durchaus
vorteilhaft, die jeweils zu einem Phasenschieber gehörenden Bauteile konstruktiv
zu einer Einheit zusammenzufassen und beispielsweise in Röhrchen einzufügen, die
beiderseitig durch Vergußmasse abgeschlossen werden.
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Es ist im Sinne der Erfindung völlig gleichgültig, nach welchem Prinzip
der Generator der frequenzbestimmenden Stufe arbeitet, solange die für ein elektrisches
Musikinstrument erforderlichen Voraussetzungen erfüllt werden. Beispielsweise kann
hier ein L C-Generator in Dreipunktschaltung verwendet werden, da bei den kleinen
Selbstinduktionswerten der obersten Oktave auch entsprechend klein dimensionierte
Schwin-übertrager verwendet werden können. Aber auch die Verwendung anderer Generatoren
ist möglich.
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Um bei den erfindungsgemäßen Frequenzteilerschaltungen zu einer möglichst
raumsparenden Gruppenbauweise zu gelangen, wird vorgeschlagen, die Röhren auf einer
U-förmig gebogenen Metallschiene 28 anzubringen, wie dieses in Fig. 2 und 3 dargestellt
ist und die übrigen Schaltelemente mit den Lötösen (oder Anschlußklemmen) für die
Stromversorgungs- und Tonfrequenzanschlüsse auf einem an einem der U-Schenkel befestigten
Isolierbrettchen 29 anzubringen.
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In einem Musikinstrument werden zwölf Baugruppen der Art wie in Fig.
2 und 3 zu einer Einheit zusammengefaßt und beispielsweise so in einer Konsole 32
mit Z-Form zusammengefaßt, wie dieses in Fig. 4 veranschaulicht wird. Hier sind
die aus 28 und 29 zusammengesetzten Baugruppen zu erkennen, ferner die-Klaviatur
30 und der Schaltkasten 31. Eine andere Art der Konsole, auch in Z-Form, ergibt
sich bei der liegenden Anordnung der Generatoren gemäß Fig. 5.
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Außer den Generatoren und der Klaviatur mit dem Schaltkasten enthält
die Konsole, wie an sich bereits von Melodieinstrumenten ähnlicher Bauart her bekannt,
die klangfärbenden Mittel (z. B. Filter) und die Registerschalter und ferner die
Vorverstärker und den Vibratogenerator.