DE1261740C2 - Elektronische orgel mit mehreren dauertongeneratoren - Google Patents

Description

lind, weiche einen (3H) der Tongeneratoren (50) mit 3» schlagenen °rgellonen oat' kann den, »tadJ pil) zu de»e« Fta*——

einem der »orhergeh.nden A^prü-

TSÄfeinem der vorangehenden Ansprü- reichs-Registrierungertan einer ^^^

ehe dadurch gekennzeichnet, daß das leitend wirtschaftlichen Gründen st es uDicn, bei uner

tuerbaie Elemfnt ein Fotowiderstand (98) und der elektronischen Orgel eine Oktave stabiler MuUeros^

Impulsgeber eine Gasentladungslampe (100) ist. die latoren «/^^^^-^,ÄSi^ri

in an sich bekannter Weise benachbart zueinander 45 Frequenzteilern steuert Schlag- und Abklingchai akten·

anSordnet smd stiken können aber hierbei durch An- und Ausschalten

6 Orgel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich- eines Oszillators nicht erzeugt werden. Da man aus net S der FoSerstand (98). de* in an sich wirtschaftlichen Gründen ^^^^^ bekannter Weise in Reihe zwischen den Tongenera- bzw. Dauertongeneratoren mit Frequenzteilern verloren (38; 236) und den Verstärkern (76) liegt, zur 5» ziehten will, müssen andere Wege zur Erzeugung der

SchS^{breChUng dieSeS ÜbertragUngSWegeS 5}SKASd eine Nachmodul,

7 Orgel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch tion des Tonsignals vorzunehmen beispielsweise um gekennzf ichnet. daß der Fotowiderstand (98) zu- einen Tremolo- oder auch einen Perkujionse fekt zu fammen mit einem Widerstand (110) einen Span- 55 erzielen. Schaltungen ^zu^E^rzeu^ⁿ8.₁f_ς ¹"^e ₇ ^S.₁^^mo!° nungsteiler bildet. arbeiten beispielsweise mit einem Hilfsoszjalor, der

8 Orgel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, einen Impulsgeber mit einer Glühlampe aufweist Die dadurch gekennzeichnet, daß das Element ein Glühlampe beeinflußt einen Fotowiderstand^ der die elektrisches Ventil (Transistor 356) ist, das an den Amplitude des Ausgangssignals im wesentlichen sinus-Hilfsoszillator (217) angeschlossen und von diesem *> förmig steuert. Ein perkussiver Toneinsatz ist hiermit abwechselnd leitend und nichtleitend gesteuert wird aber nicht erreichbar.

(F i g 5) und seinerseits den Dauerton-Ausgang im Für elektronische Orgeln mit Dauertongeneratoren

Nebenschluß erdet und im leitenden Zustand einen ist weiterhin eine Schaltung bekannt, die ebenfalls einen Kurzschluß für die vom Ausgang kommenden Tremolo-Hilfsoszillator besitzt, ck* beim Drücken der Schwingungen bildet. ** ersten Taste aniäufi und für den dabei erzeugten ersten

9 Orgel nach einem der vorhergehenden Ansprü- Ton einen schlagtonartigen Einsatz ermöglicht Bei

ehe dadurch gekennzeichnet, daß das Element (98", dieser Schaltung wird jeder nach dem ersten Ton

356) durch das Rechtecksignal zwischen einem vöiiig angeschlagene Ton amplitudenmoduliert, sofern der

•rste Ton angehalten wird. Es ist deshalb lediglich eine Praee des Anschlag-Zeitpunktes, ob die weiteren Töne Einen Schlagton-Einsatz erhalten. Die Wahrscheinlichst hierfür ^{ist im Hinblick auf Λβ} erwünschte und notwendigerweise niedrige Tremolo-F-equenz gering. Eine sicher arbeitende Perkussion roh dem gewünschten haften Toneinsatz und vor allem eine repeat-Perkussion wäre mit dieser bekannten Schaltung nur dadurch zu verwirklichen, daß pro Dauerton-Oszillalor ein eigener Hilfsoszillator vorgesehen würde. Dies ist aber unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Perkussion, insbesondere eine repeat-Perkussion, zu ermöglichen, die bei jedem Toneinsatz sicher wirkt und auch dann vorhanden ist, wenn während des Klingens eines Tones weitere Tasten gedrückt werden. Der Schaltungsaufwand zur Erreichung dieses Zieles soll im Verhältnis zu den bekannten Schaltungen und ihren Möglichkeiten aber gering sein.

Bei der Lösung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einer elektronischen Orgel mit mehreren Dauertongeneretoren, deren Ausgänge von Tastenschaltern gesteuert an einen Verstärker gegeben und durch eine Einrichtung nachmoduliert werden, die einen einen Rechteckausgang liefernden Hilfsoszillator mit Impulsgeber und ein von diesem leitend steuerbaren Element aufweist das seinerseits den Dauerton-Ausgang steuert. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß der durch von einem Tongenerator abgeleitete Impulse synchronisierte Hilfsoszillator durch Schlagton-Tastenschalter impulsartig mit Hilfe von Spannungsteilern ansteuerbar ist derart daß deren Teilerspannung über ein differenzierendes ÄC-Glied am Hilfsoszillatoreingang liegt und so das Ausgangssignal des Oszillators über das Element entsprechend der Signalform steuert, wobei der Hilfsoszillator in seiner Phasenlage durch jedes Schließen eines Tastenschalters auf den Beginn einer Schwingungsperiode verschoben wird.

Bevorzugt wird bei dieser Lösung, daß der Tongenerator, von dem die Impulse für den Hilfsoszillator abgeleitet werden, einer der Dauertongeneratoren der Orgel ist. Weiterhin wird bevorzugt daß der Hilfsoszillator derart aufgebaut ist, daß der Arbeitszyklus bei Zuführung eines Steuerimpulses beginnt

In der bevorzugten Ausführungsforra der Erfindung ist vorgesehen, daß die Frequenz des Hilfsoszillators durch die Amplitude der ihm vom Tongenerator zugeführten Schwingung gesteuert wird und daß Mittel zur Einstellung dieser Amplitude zwischen dem Tongenerator und dem Hilfsoszillator vorgesehen sind. Das leitend steuerbare Element ist vorzugsweise ein Fotowiderstand und der Impulsgeber eine Gasentladungslampe, die in an sich bekannter Weise benachbart zueinander angeordnet sind.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer mit den Erfindungsmerkmalen ausgestatteten elektronischen

Fig.2 ein vereinfachtes Schaltbild zur Darstellung des prinzipiellen Erfindungsgedankens,

Fig.3 eine Wiedergabe der durch die Schaltung gemäß F ig. 3 erzeugten Wellenform, ^ ^

Fig.4 ein die Erfindung vollständig darstellendes Schaltbild, . Fig.4A eine schematische Darstellung einer Schal·

tuiiBseinzelheit und

F i g. 5 das Schaltbild einer Abwandlung eines Teiles der in F i g. 4 dargestellten Schaltung.

Die in F i g. 1 dargestellte elektronische Orgel 10 weist ein Gehäuse 12 mit einem darauf angeordneten Notenständer 14 auf. Sie enthält ferner ein unteres Manual 16 und ein oberes Manual 18, deren jedes in üblicher Weise eine Mehrzahl von Tasten besitzt Die Registertasten 20 dienen zur Auswahl verschiedener Funktionen der Orgel. Im unteren Bereich ist ein ίο Schwellpedal 22 zur Bestimmung der Gesamtlautstärke und ein Pedal 24 zum Spielen der Pedaltöne vorgesehen. Hinter einer Bespannung 26 auf der Vorderseite der Orgel sind nicht dargestellte Lautsprecher angeordnet Dahinter befinden sich ferner verschiedene Tongeneratoren und Verstärkereinrichtungen, die der herkömmli chen Bauweise entsprechen.

Ein Oszillator 28 (F i g. 2) bildet einen Klanggenerator, der dauernd schwingt Der Oszillator ist mit einem lichtabhängigen Widerstand 30 verbunden. Bei Belichtung des Widerstandes fällt sein Widerstand schlagartig. Der Widerstandswechsel geht derart vor sich, daß der Widerstand bei Einschalten der Lampe NE sehr rasch fällt, nach Erlöschen der Lampe erfolgt die Widerstandszunahme langsamer. Der lichtabhängige Widerstand 30 liegt an einem Spannungsteilerpunkt 32, der zum Ausgang 34 führt, andererseits über den weiteren Spannungsteiler-Widerstand 36 geerdet ist

Neben dem Widerstand 30 ist eine Glimmröhre 38 angeordnet die zusammen mit dem Widerstand von einer Lichtabschirmung 40 umgeben sein kann, welche einerseits gegenseitige Beeinflussung bei der Verwendung weiterer lichtabhängiger Widerstände und Glimmröhren verhütet andererseits das Streulicht der Glimmröhre reflektiert. Auf ihrer einen Seite ist die Glimmröhre an einem geerdeten Widerstand 41 angeschlossen, während die andere Seite an einem Verzweigungspunkt 42 liegt, welcher über einen Kondensator 44 geerdet ist. Eine Gleichspannung von etwa 180 Volt liegt über einen Ladewiderstand 46 am Verzweigungspunkt 42.

Der die Glimmröhre enthaltende Schaltkreis stellt einen bekannten Glimmlampenkippkreis dar. Der Kondensator 44 wird über den Widerstand 46 geladen, und wenn seine Ladespannung die Zündspannung der Glimmröhre erreicht hat, zündet die Glimmröhre, so daß sich der Kondensator 44 über sie und den Widerstand 41 entlädt, bis die Kondensatorspannung unter der Brennspannung der Glimmröhre liegt und diese erlischt

Während des Zeitraumes, in dem die Glimmröhre gezündet ist, ist der Widerstand des lichtabhängigen Widerstandes 30 relativ gering, so daß bei 34 eine meßbare Tonfrequenzspannung auftritt Ist die Glimmröhre jedoch dunkel, so ist der Widerstand des

lichtabhängigen Widerstandes so groß, daß abhängig von seinem Dunkelwert nur eine geringe oder gar keine Tonfrequenzspannung auftritt.

Die vom Schaltkreis gemäß Fig.2 erzeugte Wellenform ist in F i g. 3 dargestellt, sie ist etwa sägezahnför-

bo mig. Die vom Tongenerator 28 abgegebenen Schwingungen 48 sind als sinusförmig dargestellt Die vom lichtabhängigen Widerstand 30, der die Schwingungen, 48 amplitudenmoduliert bestimmte Einhüllende ist mil 50 bezeichnet Diese Einhüllende erreicht, von einen-

6< Minimum bei 52 ausgehend, sehr rasch ein Maximuir (Spitzenwert 54), wenn der lichtabhängige Widerstanc 30 dem Licht der Glimmröhre 38 ausgesetzt wird. DW Glimmröhre erlischt sehr schnell, und der Widerstam

des lichtabhängigen Widerstandes steigt derart, daß er den steigenden Ast 56 der Einhüllenden erzeugt und wieder zum Minimum bei 52 gelangt, bis die Glimmröhre erneut zündet und den Widerstand des lichtabhängigen Widerstandes absenkt. Es werden S demnach die Schwingungen 48 des Tongenerators 28 durch die Schwingungen des Glimmlampenkippkreises moduliert, insbesondere durch den Widerstandsabfall des lichtabhängigen Widerstandes 30 beim Zünden der Glimmröhre 38.

Die vorbeschriebene Schaltung kann in eine Orgel 10 eingebaut werden, wodurch die abgegebenen Töne als wiederholte Schlagtöne erscheinen, und zwar etwa nach Art eines Banjo. Sie sind von diesem in der Tat nicht zu unterscheiden, wenn geeignete Klangfilter verwendet werden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß zwar die Schwingungen des Tongenerators 28 als sinusförmig dargestellt wurden, daß dies jedoch nur zum Zweck der Veranschaulichung erfolgte, während die Tongeneratoren in Wirklichkeit einen komplexen Ausgang haben. Es ist ferner einleuchtend, daß die Glimmröhre auch direkt von einem Tastenschalter der Orgel an- oder ausgeschaltet werden könnte und dadurch einen Schlagton erzeugen würde, der sich nicht wiederholt

In dem Blockschema in der rechten unteren Ecke von F i g. 4 sind Tongeneratoren 58 schematisch dargestellt, weiche über Tastenschalter 60 an Registerschaltern und Filtern 62 liegen. Von diesen wird ein nicht mit Schlagton versehenes Signal an einer Abzweigstelle 64 abgenommen und über einen Kondensator 66 an einen zugehörigen Vorverstärker 68 des oberen Manuals gekoppelt. Der Ausgang dieses Vorverstärkers liegt über einen Kondensator 70 und einen Widerstand 72 an einer Verbindungsstelle 74, welche zum Eingang des Verstärkers 76 führt

Von der Abzweigstelle 64 führt eine Leitung 78 zu einem Widerstand 80 und weiter zu einer Abzweigstelle 82. Ein beweglicher Schaltkontakt 90 ist wechselweise mit einem der Festkontakte 86 und 88 in Eingriff zu bringen. Während zwischen der Abzweigstelle 82 und dem Festkontakt 88 eine direkte Verbindung besteht, liegt zwischen der Abzweigstelle 82 und dem Festkontakt 86 ein Widerstand 84, so daß der von den Kontakten gebildete Schalter 92 ein Steuerorgan für die Lautstärke des Schlagtonklanges darstellt. Der bewegliche Schaltkontakt 90 ist durch eine Leitung 94 an den in Kürze beschriebenen Schlagtonkreisen angeschlossen.

Die den Erfindungsgegenstand bildende Signal-Nachmodulationseinrichtung befindet sich ;n der von einer gestrichelten großen Rechtecklinie umschlossenen Schaltung, und diese gesamte Einheit ist mit % bezeichnet. Sie weist — etwa oben in der Mitte von F i g. 4 — einen lichtabhängigen Widerstand 98 in der Nähe einer Glimmröhre 100 auf; diese Bauteile entsprechen dem Widerstand 30 und der Neonröhre 38 in Fig.2. Eine weitere Glimmröhre 102 ist von einer Abschirmung 104 umgeben, welche eine Öffnung 106 hat, so daß die bei angeschalteter Orgel ständig leuchtende Röhre 102 auf die Neonröhre 100 scheint. Bekanntlich erfolgt das Zünden von Glimmröhren zuverlässiger und gleichmäßiger, wenn es im Licht geschieht. Beide Glimmröhren 102 und 100 sowie der lichtabhängige Widerstand 92 sind von einer Abschirmung 107 umgeben, welche äußeres Licht fernhält. 6.s

Der lichtabhängige Widerstand 98 stellt einen Teil einer Spannungsteilerschaltung dar. Eine Seite des lichtabhängigen Widerstandes 98 liegt an einem Verbindungspunkt 108, welcher über einen Widerstand UO geerdet ist Die Ausgangsleitung 94 ist am Verbindungspunkt 108 angeschlossen. Die andere Seite des lichtabhängigen Widerstandes 98 liegt über eine Leitung 112 an einem Verzweigungspunkt 114. Dieser ist über einen Widerstand 116 geerdet und über einen Kondensator 118 an den Ausgang eines Verstärkungstransistors 120 gekoppelt. Der Transistor ist ein n-p-n-Transistor, und der Kondensator ist mit dessen Kollektor verbunden, welcher außerdem über einen Widerstand 122 und einen Verzweigungspunkt 124 an einer B + -Klemmenleitung 126 liegt; diese ist über ein vom Widerstand 128 und nebengeschlossenen Kondensator 130 gebildetes Entkopplungsfilter sowie einen Kreuzungspunkt 132 in der dargestellten Weise an einer Spannungsquelle von +34VoIt angeschlossen. Vom Abzweigpunkt 124 führt eine weitere Verbindung über einen Widerstand 134 zur Basis des Transistors 120, welche über einen Widerstand 136 geerdet ist. Der Emitter des Transistors 120 ist Ober einen Widerstand 138 geerdet dem ein ziemlich großer Kondensator 140 und ein Widerstand 142 parallel geschaltet sind.

Der Kreuzungspunkt 144 zwischen den an der Basis des Transistors 120 liegenden Widerstände 134 und 136 ist mit einem weiteren Abzweigpunkt 146 verbunden, welcher zu verschiedenen Eingängen führt Erstens liegt der Abzweigpunkt 146 über einen in Reihe geschalteten Kondensator 148, einen nebengeschlossenen Widerstand 150 und einen in Reihe liegenden Widerstand 152 mittels einer Leitung 154 an einem ortsfesten Schaltkontakt 156. Diesem gegenüber liegt ein weiterer Festkontakt 158, der über eine Leitung 160 mit einem Widerstand 162 verbunden ist, welcher zu der vorerwähnten Verbindungsstelle 74 führt und somit zu dem oberen Verstärker 76.

Ein beweglicher Schaltkontakt 164 liegt normalerweise am Festkontakt 158 an, ist aber in Anlage an den festen Schaltkontakt 156 beweglich, so daß diese drei Kontakte einen Schalter 159 bilden. Der bewegliche Kontakt 164 ist über einen in Reihe liegenden Kondensator 166 an einen Schlagton-Vorverstärker 168 des oberen Manuals gekoppelt, dem bei 170 Schlagtonsignale zugeführt werden. Die bei 170 auftretenden Signale kommen von den Tongeneratoren, wie beispielsweise den Tongeneratoren 58, und werden von den Tastenschaltern wie den allgemein mit 60 bezeichneten Tastenschaltern geschaltet sowie von den Registerschaltern und Filtern 62 bei 172 entnommen. Es sei vermerkt daß im besonderen verschiedene Tastenschalter und Filter für die Schlagtöne und für die nicht mit Schlagtonklängen versehenen Töne verwendet werden und daß die Tastenschalter 60 sowie die Register und Filter 62 nur als allgemeine Darstellung zu verstehen sind.

Der Verzweigungspunkt 146 ist ferner über einen Kondensator 174 mit einem Verzweigungspunkt 176 und damit dem Ausgang eines verstärkenden Transistors 178 verbunden. Auch dieser Transistor ist ein n-p-n-Transistor, dessen Kollektor am Verbindungspunkt 176 liegt, welcher ferner über einen Widerstand 180, mit einem Kreuzungspunkt 182 verbunden ist. Von dort führt eine Leitung über ein Entkopplungsfilter aus dem ncbengcschaltetcn Kondensator 184 und dem in Reihe liegenden Widerstand 186 zum Kreuzungspunkt 132 und damit an die Speiseleitung von +34 Volt. Der Kreuzungspunkt 182 ist ferner mit zwei Vorspannwiderständen verbunden, nämlich zunächst dem Widerstand 108, der zu einem Kreuzunfpunkl 190 führt, welcher

(ο

über den weiteren Widerstand 192 geerdet ist

Der Kreuzungspunkt 190 ist ferner mit der Basis des Transistors 178 verbunden, dessen Emitter Ober einen Widerstand 194 geerdet ist dem ein Kondensator 1% und ein Widerstand 198 parallel geschaltet sind. Der letztere soll Kondensatorveränderungen abfangen.

Die den Transistor 178 enthaltende Verstärkungsstufe hat zwei verschiedene Eingänge. So liegt der Basis-Anschlußpunkt 190 an einem Abzweigpunkt 200, welcher über einen Kondensator 202 mit einem Filter 204 in Verbindung steht Das Filter enthält einen geerdeten Widerstand 206 und einen in Reihe liegenden, zum Abzweigpunkt 210 führenden Widerstand 208. Der Abzweigpunkt 210 ist über den Kondensator 212 im Nebenschluß geerdet und ferner mit einem in Reihe liegenden Widerstand 214 verbunden, welcher zu einem weiteren Verzweigungspunkt 216 führt welcher über einen Kondensator 218 im Nebenschluß geerdet ist

Der Abzweigpunkt 216, welcher den Eingang des Filters 204 darstellt ist über einen in Reihe liegenden Kondensator 220 und den nachfolgenden Widerstand 222 mit dem beweglichen Kontakt 224 eines »Bongo-Schlagtone-Schalters 226 verbunden, der ferner einen Festkontakt 228 besitzt welcher über eine Leitung 230 zu dem leitenden Element 232 einer im übrigen isolierten Registrierstange 234 führt. Bestimmte Konstruktionseinzelheiten dieser Registrierstange werden sogleich beschrieben werden. Die Registrierstange 234 ist diejenige der nicht mit einem Schlagton versehenen 16-Fuß-Tonlage. 3c

Wie die Fig.4A zeigt besteht die Registrierstange 234 aus einem länglichen, zylindrischen Stab. Sie ist vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunstharz gefertigt In Längsrichtung der Stange ist sie mit einem Schlitz versehen, in dem das Leitelement 232 — beispielsweise ein Draht — befestigt und mit der Leitung 230 verbunden ist. Mehrere Tongeneratoren sind in vereinfachter Weise als Oszillatoren 236 dargestellt obgleich sie wesentlich kompiexer aufgebaut sind. Mit den Tongeneratoren sind bewegliche Schaltkontakte 238 verbunden, von denen jeder in Berührung mit dem Leitelement 232 niedergedrückt werden kann, um ein entsprechendes Ausgangssignal auf die Leitung 230 zu geben. Mit jeder der Tasten 16,18 kann eine Mehrzahl von vertikal übereinanderliegenden beweglichen Kontakten, beispielsweise Kontakten 238, niedergedrückt werden, so daß das Signal gleichzeitig auf mehrere Registrierstangen gegeben werden kann. Bekanntlich können diese Registrierstangen um ihre Längsachse drehbar angeordnet werden, so daß für den Fall der Nichtregistrierung die beweglichen Kontakte nicht an dem Leitelement 232, sondern an dem Isoliermaterial zur Anlage kommen.

Der Kreuzungspunkt 200 ist über einen in Reihe liegenden Widerstand 240 und einen Kondensator 242 an den Ausgang eines verstärkenden Transistors 244, ■and zwar an dessen Kollektor gekoppelt. Dieser liegt ferner über einen Widerstand 246 an einem Verzweigungspunkt 248, von wo aus eine Leitung zum Kreuzungspunkt 182 zwecks Zufuhr positiver Speisespannung führt Auch der Transistor 244 ist ein n-p-n-Transistor, dessen Basis über einen Kreuzungspunkt 2S0 an einem Spannungsteiler liegt welcher von dem Widerstand 252 (zum Abzweigpunkt 248 geschaltet) und einem Widerstand 254 gebildet wird, Ober den 6s der Kreuzungspunkt 250 geerdet ist Der Emitter des Transistors ist über einen Widerstand 256 geerdet

Der Eingang des Transistors 244 weist einen am

Kreuzungspunkt 250 angeschlossenen Kondensator 258 auf. Über einen in Reihe liegenden Widerstand 260 ist dieser mit einem nebengeschlossenen Kondensator 262 und einem in Reihe liegenden Kondensator 264 verbunden, von dem aus die Verbindung über einen in Reihe liegenden Widerstand 266 zum beweglichen Schaltkontakt 268 des »Pizzicato-Schlagton«-Schalters 270 führt Der Schalter ist normalerweise offen und mit einem Festkontakt 272 schließbar, welcher über einen Widerstand 274 geerdet ist und femer an einer Abzweigung 276 liegt Dieser Abzweigpunkt steht über einen Widerstand 278 mit dem Leitelement 280 einer Registrierstange 282 und über einen Widerstand 284 mit dem Leitelement 286 einer Registrierstange 288 in Verbindung.

Die Registrierstange 282 ist diejenige der nicht mit Schlagton versehenen Acht-Fuß-Tonlage, während die Registrierstange 288 der entsprechenden Vier-Fuß-Tonlage zugeordnet ist Die an jeder der Registrierstangen 282 und 288 (oder genauer gesagt an deren Leitelementen 280 und 286) auftretenden Signale haben die Form einer Rechteckwelle, wobei die Frequenz an der Registrierstange 288 doppelt so groß wie diejenige an der Registrierstange 282 ist Am »Pizzicato-Schlagton«-Schalter 270 tritt daher eine stufenförmige Mischwelle auf. Es ist klar, daß die von der Registrierstange 234 dem »Bongo-Schlagton«-Schalter 226 zugeführten Signale ebenfalls von Rechteckform sind, aber die halbe Frequenz des Rechtecksignals an der Registrierstange 282 haben.

Die Widerstände 260 und 266 sowie die Kondensatoren 262 und 264 bilden ein Filter, das die Kurvenform der Signalspannung beeinflußt Dies gilt auch vom Filter 204.

Eine Seite der stets leuchtenden Glimmröhre 102 liegt direkt an Erde. Die andere Seite ist über einen Widerstand 238 mit einem Verzweigungspunkt 241 verbunden, welcher über eine B+ -Klemmenleitung 243 an einer positiven Spannungsquelle 345 von 170VoIt liegt. Ferner ist der Abzweigpunkt 241 mit einem Kreuzungspunkt 245 verbunden, von dem eine direkte Verbindung zur Glimmröhre 100 führt Die andere Seite der Glimmröhre 100 ist über einen Widerstand 247 an einem Kreuzungspunkt 251 angeschlossen, von dem über den Abzweigpunkt 253 eine Verbindung zum Kollektor des Transistors 255 besteht, welcher einen elektronischen Schalter darstellt Dieser Transistor ist ein n-p-n-Transistor, und sein Emitter ist über einen Widerstand 257 geerdet Der Kreuzungspunkt ist einerseits über einen Widerstand 259 und andererseits über einen parallelliegender« Kondensator 261 geerdet.

Zwischen den Kreuzungspunkten 245 und 265 liegt ein Widerstand 263, der mit dem geerdeten Widerstand 267 einen Spannungsteiler bildet. Der Kreuzungspunkt 265 liegt direkt an der Basis des Transistors 255, welcher von einem Schmitt-Trigger 217 gesteuert wird. Letzterer ist über einen Kondensator 271 und einen in Reihe liegenden Widerstand 273 am Kreuzungspunkt 265 angeschlossen.

Der Schmitt-Trigger 217 enthält die n-p-n-Transistoren 279 und 281. Die Emitter beider Transistoren sind gemeinsam Ober den Widerstand 283 geerdet. Der Kollektor des Transistors 279 liegt über eine Leitung 285 und den Widerstand 287 an der positiven Spannung führenden Klcmmenleitung 289, welcher über ein Entkopplungsfilter aus dem nebengeschlossenen Kondensator 291 und einem in Reihe liegenden Widerstand 293 am Kreuzungspunkt 132 angeschlossen ist. Der

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Kollektor des Transistors 281 ist in ähnlicher Weise über einen Widerstand 297 mit der Leitung 289 verbunden.

Die Basis des Transistors 281 liegt an einem Kreuzungspunkt 299, von der eine Verbindung über einen Kondensator 290 zum Kollektor des Transistors 279 führt. Ferner ist der Kreuzungspunkt 299 über einen Widerstand 292 mit dem Emitter des Transistors 281 und somit mit dem gemeinsamen Emitter-Widerstand 283 verbunden. Dem Widerstand 292 liegt in der dargestellten Polarität eine Diode 294 parallel, um positive Impulse von der Basis zum Emitter abzuleiten.

Der Kollektor des Transistors 281 ist zur Basis des Transistors 279 über einen Widerstand 296 rückgekoppelt, der auch als Spannungsteilungs-Vorspannwidersitand für die Basis des Transistors 279 wirkt, die ferner über einen Widerstand 298 geerdet ist Zwischen dem Kreuzungspunkt 299 und dem Kondensator 290 ist ein Kondensator 300 über eine Leitung 302 angeschlossen, der andererseits am beweglichen Kontakt 304 eines normalerweise offenen Schalters 306 liegt Der Festkontakt 308 des Schalters steht über eine Leitung 310 mit Abzweigpunkt 312 in Verbindung, die einerseits zum vorerwähnten Kopplungskondensator 271, andererseits zur Leitung 285 führt. Bei geschlossenem Schalter 306 ist demnach der Kondensator 300 dem Kondensator 290 parallel geschaltet

Es befindet sich der Transistor 279 normalerweise in seinem leitenden Zustand, während der Transistor 281 des Schmitt-Triggers normalerweise nicht leitet Es sind Mittel vorgesehen, um den Schmitt-Trigger derart zu schalten, daß der leitende Zustand momentan umkehrt wodurch den nachfolgenden Stufen ein Impuls zugeführt wird. Jene Schaltung weist eine Mehrzahl von Schlagton-Tastenschaltern 314 auf, die in der oberen linken Ecke von Fig.4 dargestellt sind. Jeder dieser Schalter ist von jeweils einer der Orgeltasten 16, 18 gesteuert und für jeden Ton, der mit einem Schlagton zu versehen ist, ist ein Schalter vorgesehen.

Alle Schalter 314 sind normalerweise offen, und ihre Festkontakte liegen an Erde. Die beweglichen Kontakte sind jeweils über einen Widerstand 316 mit einer Sammelschiene 318 verbunden, die zu einem Anschlußpunkt 320 führt, welcher über einen Spannungsteilerwiderstand 322 an der vorerwähnten Spannungsquelle 345 von positivem Potential liegt, Im Anschlußpunkt 320 liegt somit die von der Spannungsquelle 345 gelieferte Nennspannung von +170VoIt, wenn keiner der Schalter 314 geschlossen ist Wird jedoch einer der Schalter 314 geschlossen, so erfolgt eine Spannungsteilung zwischen dem zugehörigen Widerstand 316 und dem Widerstand 322, wodurch ein plötzlicher Abfall der dem Anschlußpunkt 320 zugeführten Spannung eintritt. Falls jener Schalter geschlossen gehalten und ein weiterer Schalter 314 geschlossen wird, so liegen zwei Widerstände 316 parallel, so daß der Widerstand zwischen der Anschlußstelle 320 und Erde verringert und das Potential an der Anschlußstelle 320 weiter abgesenkt wird. Dies aufeinanderfolgende Absenken des Potentials beim Schließen von Schaltern setzt sich über mehrere Schalter-Schließvorgänge merklich fort wenn alle zuvor geschlossenen Schalter geschlossen bleiben. Zwar könnte der Widerstand der parallelgeschaltetcn Widerstände so niedrig werden, daß Parallelschaltung eines weiteren Widerstandes kaum merkbare Folgen hätte, jedoch sollte man sich vergegenwärtigen, daß unter normalen Umständen ein Organist mit seinen zehn Fingern höchstens zehn Schalter gleichzeitig schließen kann, normalerweise sogar wesentlich weniger.

Der Anschlußpunkt 320 ist mit einer Diode 324 und einem diesem parallelgeschalteten Widerstand 326

S verbunden, die gemeinsam an einen Kopplungskondensator 328 und einen in Reihe liegenden Widerstand 330 geführt sind, von wo aus sie über den Abzweigpunkt 332 mit der Basis des Transistors 279 in Verbindung stehen. Der Abzweigpunkt 332 ist über einen weiteren Widerstand 334 und Kopplungskondensator 336 an dem Festkontakt 338 eines Schalters 340 angeschlossen, der außerdem den beweglichen Kontakt 342 hat Die beweglichen Schaltkontakte 164, 304 und 342 sind zur gemeinsamen Bewegung mechanisch gekoppelt wie

ij dies durch die gestrichelte Linie 344 in Fig.4 angedeutet ist Sämtliche beweglichen Schaltkontakte befinden sich normalerweise in der dargestellten angehobenen Stellung und werden gleichzeitig in die Horizontallage abgesenkt Der bewegliche Schaltkon takt 342 ist über einen Widerstand 344 mit dem verschiebbaren Abgriff 346 eines Potentiometers 348 verbunden. Eine Seite dieses Potentiometers ist geerdet und seine andere Seite ist mit einem in Reihe liegenden Widerstand 350 sowie einem Kopplungskondensator 352 verbunden. Letzterer ist an einen Tongenerator 354 angeschlossen, welcher praktisch einer der Tongeneratoren 58 ist Die spezielle Frequenz des Tongemerators 354 ist nicht kritisch, in der Praxis hat sich jedoch ein Tongenerator mit einer Frequenz von 277 Hz (Cis) als zweckmäßig erwiesen.

Wirkungsweise: Betriebsart 1:

Zur Betrachtung der einen Arbeitsweise der Signal-Nachmodulations-Einheit 96 sei angenommen, daß sich die Schalter 340, 159 und 306 in ihrer gezeichneten angehobenen Stellung befinden. Das bei 170 eingeführte Schlagtonsignal wird über die Schaltkontakte 164, 158 und den Widerstand 162 an den Eingang des oberen Verstärkers (Pfeil 76) gegeben. Die Signal-Nachmodulations-Einheit hat keinen Einfluß auf dieses Schlagtonsignal. Ist jedoch der »Pizzicato-Schlagton«-Schalter 270 oder der »Banjo-Schlagton«-Schalter 226 oder sind gar

beide Schalter geschlossen, so treten die Signale am Kreuzungspunkt 190 auf und liegen damit an der Basis des verstärkenden Transistors 178. Ferner werden sie auf die Basis des verstärkenden Transistors 120 gegeben und gehen von dort an den lichtabhängägen Widerstand

98. Im Normalzustand ist die Glimmröhre IOC abgeschaltet, so daß der lichtabhängige Widerstand 9« unbelichtet ist, so daß sein Widerstand hoch gegenübei dem Widerstand 110 ist. An dem Abzweigpunkt 108 und auf der Leitung 94 tritt daher keine Ausgangs?pannunt

auf.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß eir negativer Impuls auf der Sammelschiene 31« auftritt wenn einer der Schalter 314 geschlossen ist Ein solchei negativer Impuls wird von der Diode 324 ohne weitere!

durchgelassen, die gleichzeitig eine Rückikopplunj verhindert. Der Transistor 279 befindet sich normaler weise im leitenden Zustand, während der Transistor 281 normalerweise nicht leitet. Jener negativ» Impuli gelangt nun an die Basis des Transistors 279 und schalte diesen ab bei gleichzeitigem Anschalten des Transistor 281. Die Schaltung kehrt selbsttätig rasch in ihrei Anfangszustand zurück, wobei die Schaltzeit von dei Zeitkonstanten des Rückkopplungskreises im Schmitt

Trigger 217 abhängt Es ist ersichtlich, daß die Diode 234 normalerweise die Basis des Transistors 201 an dessen Emitter koppelt und damit den Transistor ausgeschaltet hält.

Wenn der Transistor 279 in den nichtleitenden Zustand versetzt ist, steigt die Spannung an seinem Kollektor und damit diejenige auf der Leitung 285 von einem Nennwert von 8,4VoIt auf einen solchen von 17,8 Volt Bei Rückkehr des Schmitt-Triggers in seinen Anfangszustand fällt die Kollektorspannung wieder auf 8,4 Volt ab. Dadurch wird ein positiver Impuls auf die Leitung 285 gegeben und wird durch den Kondensator 271 an die Basis des Transistors 255 gekoppelt.

Der Transistor 255 ist normalerweise abgeschaltet. Damit ist das Potential an seinem Kollektor (Abzweigpunkt 253) das gleiche wie am Kreuzungspunkt 245, nämlich +170 Volt Ober der Glimmröhre 100 liegt ein Potential von 30 Volt, und die Röhre leitet nicht. Wenn der Transistor 255 jedoch in der vorbeschriebenen Weise angeschaltet wird, fällt sofort das Potential am Verzweigungspunkt 253. Die Glimmröhre zündet und beleuchtet den lichtabhängigen Widerstand 98, so daß dessen Widerstand augenblicklich absinkt, und zwar im wesentlichen auf Null oder einen sehr geringen Wert. Damit tritt der Signaleingang am Verzweigungspunkt 114 — nur etwas in der Amplitude verringert — auch am Verbindungspunkt 108 auf, liegt am Schalter 92 und wird somit über den Abzweigpunkt 64 an den oberen Verstärker gegeben (Pfeil 76).

Sobald der Schmitt-Trigger in seinen Ursprungszustand zurückkehrt, hört der Transistor 255 auf zu leiten, und die Glimmröhre 100 geht sogleich aus. Der lichtabhängige Widerstand nimmt — mit einer geringen Verzögerung — seinen normalen hohen Widerstand wieder an und IaBt den Ausgang am Verbindungspunkt 108 auf Null abklingen.

Betriebsart 2:

Falls die Schaltkontakte 304,164 und 342 nach unten in Eingriff mit den jeweiligen Festkontakten 308, 156 und 338 gedrückt werden, unterliegen die bei 170 eingeführten Schlagtonsignale der Steuerung durch die Signal-Nachmodulations-Einheit 96. »Pizzicato-Schlagton« und »Banjo-Schlagton« können durch die zugehörigen Schalter 270 und 226 an- oder ausgeschaltet sein. Wie aus dem Schaltplan hervorgeht, gelangen die Schlagtonsignale vom Eingang 170 Ober die Schaltkontakte 164, 156 auf die Leitung 154, damit zum verstärkenden Transistor 120 und zum Eingangsabzweigpunkt 114 des lichtabhängigen Widerstandes 98.

Durch den Schalter 306 wird der Kondensator 300 dem Kondensator 290 parallel geschaltet, wobei die beiden Kondensatoren den gleichen Wert haben, nämlich 2 mF (Millifarad). Dies ändert die Rückkopplungscharakteristik des Schmitt-Triggers derart, daß er zu einem astabilen Multivibrator wird, wobei jeweils erst einer der Transistoren 279 und 281 leitet und dann der andere. Die Wiederholungsgeschwindigkeit wird durch die Stellung des verschiebbaren Abgriffs 346 am Potentiometer 348 gesteuert Die Frequenz des Tongenerators 354 ist nicht besonders bedeutsam, sie soll jedoch mindestens das Zehnfache der Wiederholungsfrequenz des Schmitt-Triggers sein, welche im vorliegenden Beispiet einen Wert von etwa 20 Hz haben sollte. Die Amplitude des Ober den Abgriff 346 aufgenommenen Signals bestimmt jedoch die Wiederholungsfrequenz. Diese Steuerung oder Triggerung ist etwa derjenigen eines getriggerten Relaxationsoszillators, beispielsweise in einem Ablenkgenerator, analog.

Es ist klar, daß die Flip-Flop-Wirkung des Schmitt-Triggers das An- und Abschalten der Glimmröhre 100 zur Folge hat, und zwar mit einer Wiederholungsfrequenz, deren Höhe von der Einstellung des verschiebbaren Abgriffs 346 abhängt Dies läßt den lichtabhängigen Widerstand 98 abwechselnd einen niedrigen und einen hohen Widerstand annehmen, wodurch die am Verbin dungspunkt 108 auftretende Impulswelle eine Einhüllen de hat, welche der im Zusammenhang mit den F i g. 2 und 3 erörterten Form ähnlich ist

Obgleich der Schmitt-Trigger dauernd in Betrieb ist und einen Rechteckwellenausgang auf der Leitung 285

is erzeugt führt das Schließen irgendeines der Schalter 314 infolge des dadurch erzeugten negativen Impulses zum Abschalter, des Transistors 279. Je nachdem, an welchem Punkt des Zyklus der negative Impuls auftritt, hält er den Transistor 279 abgeschaltet oder schaltet ihn

so ab. In jedem Fall bestimmt der negative Impuls den Zeitablauf des Zyklus, so daß ein neuer Zyklus stets beginnt, wenn ein solcher Impuls auftritt, wodurch der am Verbindungspunkt 108 auftretende Schlagtonausgang sich in Synchronisation mit den angespielten Tasten befindet. Mit anderen Worten wird unabhängig von dem Zeitpunkt, zu dem eine Taste relativ zum Zyklus des Schmitt-Triggers angeschlagen wird, sofort der maximale Schlagtoneffekt erzielt, dem ein Abfall in der Intensität folgt. Der wiederholte Schlagton, der beim Dauerspiel eines Tones auftritt, ist sehr ähnlich demjenigen eines Banjo oder eines anderen wiederholt eingeblendeten bzw. angeschlagenen Instrumentes, und zwar in Abhängigkeit von der Registrierung und der damit ausgewählten Filter.

Die Schaltung der F i g. 5 stellt im wesentlichen eine Substitution für den lichtabhängigen Widerstand und die diese betätigende Glimmröhre in Fig.4 dar. Gewisse Bezugszeichen sind in F i g. 5 wiederverwendet worden, um entsprechende Verbindungen anzudeuten.

Die Schaltung der F i g. 5 weist einen Transistor 356 auf, dessen Basis an einem Kreuzungspunkt 358 liegt Dieser ist über einen Widerstand 360 mit einer Leitung 269 verbunden, welche in F i g. 4 entsprechend bezeichnet ist und dort zwischen dem Kondensator 271 und dem Widerstand 273 liegt. Gemäß F i g. 5 ist die Leitung über einen Widerstand 362 geerdet. Der Kreuzungspunkt 358 ist ferner über einen Widerstand 364 mit dem Kreuzungspunkt 132 verbunden, welcher an einer Speisespannung von +34VoIt liegt. Der Basis des

Transistors wird demnach ihr Potential über die Spannungsteilerschaltung der Widerstände 364,35S und

362 zugeführt. Darüber hinaus erhält die Basis Impulse vom Schmitt-Trigger über die Leitung 269.

Die Basis des Transistors 356 liegt im NebenschluG

SS über den Kondensator 366 an Erde, während dei Emitter direkt geerdet ist. Der Kollektor des Transistor; ist mit dem Verbindungspunkt 108 verbunden, der zui Ausgangsleitung 94 führt. Der Verbindungspunkt 1Of liegt ferner über einen Widerstand 367 am Verbindungs punkt 146, der als Eingang Signale vom Vorverstärkei 168 für die mit Schlagton versehenen Tune des oberer Manuals und vom verstärkenden Transistor 178 dei »Pizzicato«- und »Banjo«-Schlagtöne (auch als »Effck te« bezeichnet) erhält. Schließlich ist der Kreuzungs

6$ punkt 146 über einen Widerstand 368 geerdet.

Die Wirkungsweise der Signal-Nachmodulations-Ein hcit mit der gemäß F i g. 5 abgewandelten Schaltung is ähnlich der vorbeschriebenen Schaltung. DerTransisto

356 ist normalerweise angeschaltet. In diesem Zustand ist der Innenwiderstand zwischen Kollektor und Emitter nocht höher als in der Größenordnung von 50 Ohm. Dieser Innenwiderstand bildet einen Spannungsteiler mit dem Widerstand 367 und erdet im wesentlichen den gesamten Eingang weg. Wenn jedoch der Transistor 356 einen Impuls vom Schmitt-Trigger erhält und dadurch angeschaltet wird, wird sein Innenwiderstand sehr hoch. Die Spannungsteilerwirkung ist dann derart, daß das Signal dem Ausgangsverbindungspunkt 108 und damit der Ausgangsleitung 94 ohne wesentliche Abschwächung zugeführt wird, wodurch das Signal in Übereinstimmung mit der impulsgesteuerten Leitfähigkeit des Transistors 356 moduliert wird Der Kondensator 366 hält jeweils den Transistor kurzzeitig in einem Abklingzustand, um den erwünschten Abklingverlauf (56 in F i g. 3) zu erzeugen.

Von besonderem Vorteil ist, daß der Hilfsoszillator 217 dauernd schwingt und daß die Phasenlage des Hilfsoszillators durch jedes Schließen eines Tastenschalters auf den Beginn einer Schwingungsperiode verschoben wird, weil dadurch Phasenverschiebungen zwischen dem durch die Taste geschalteten Ton und dem Schlagtoneffekt auf einfache Weise verhindert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. leitenden und einem völlig nichtleitenden Zustand Patentansprüche: ""jo^ree* nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-

   , E,e_k,ron*che Orge, _mi> ™,ehre_re„ D-generatoren, deren Ausgänge von Tastenschaltern gesteuert, an einen Verstärker gegeben und durch eine Einrichtung nachmoduliert werden, die einen einen Rechteckausgang liefernden Hilfsoszillator

   i lb d i n diesem leitend

   einen Rechteckausgang liefernden Hilfsos mit Impulsgeber und ein von diesem leitend

   steuerbares Element aufweist, das seinerseits den io _VrRndunt betrifft eine elektronische Orgel mit

   Dauerton-Ausgang steuert, dadurchgekenn- Die fcn '"^{au B} _atoI._en> deren Ausgänge von

   ζ e i c h η e t, daß der durch von einem Tonge^ra- ^re^n^rtong ^ ^ ^^ £

   tor (354) abgeleitete Impulse synchronisierte Hilfs- Tastenschartenngnachmoduliert werden, die

   oszillator(217)durchSchIagton-Tastenschalter(314) und ^rch e.ne b™^c | _liefe_rnden Hilfsoszillator

   impulsartig mit Hilfe von Spannungsteilern (316, 15 einer.einer^^Ref^™_on ^g _diesemlei_tendsteuerbares

   322) ansteuerbar ist, derart, d,ß deren Te^rspan- ™t Im^lsgebe "nd e η ^.^ _DMaertMr

   mine über ein differenzierendes ÄC-Glied (328,330, Element autweisv, u«

   298) am Hilfsoszillatoreingang liegt und so das g«ngjlam _{ihrer Betriebsweise und} Ausgangssignal des Hilfsosz.Hators über das EIe- H^SSn Möglichkeiten sehr vielseitig geworment (98) steuert, wobei der H.lfsosz.llator (217) in κ» den W™™T_rfT_{ii? _das Spielen von Unterhaltungsseiner Phasenlage durch jedes Schließer,eines ^d^J^™%l^ppen entwickelt, die eine Fülle Tastenschalters (314) auf den Begmnemer Schwin- ^JjJ^Jg^*, _auf die Ausgangssignale gungspenode verschoben wird kw« Tremolo Vibrato, Sustain und Perkussion sind 2. Orgel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- bieten. Iremoio, vm.a Zusätze Unter