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ens@na@@tsystem für elektronische @ @ i@instrumente, Diese Erfindung
bezieht sich auf ein Tastenschaltsystem für ein elektronisches @usikinstrument und
insbesondere auf ein System unter Einschlu@ von Tonausnaltevorrichtungen, bei denen
der Ton mit stetig abnehmender Amplitude nach dem Loslassen der speziellen, gerade
gespielten Taste noch andauert.
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Die in elektronischen Orgeln vorgesehenen Schaltkreise zum Aushalten
von Tönen dienen dazu, den Ton nach dem Loslassen der betreffenden Orgeltaste weiterklingen
zu lassen. Der Ton verklingt allmählich, während sich der Aushalte-Kondensator entlädt.
Für den Fall, daß eine weitere Taste angeschlagen wird, während der zuvor gespielte
Ton (oder die Töne) noch weiterklingt, sind Vorrichtungen vorgesehen, die
solort
sämtliche zuvor gespielten und noch weiterklingenden Töne vollstänaig unterdrucken,so
daß nur der zuletzt gespielte Ton in der Orgel ertlingt. Letzteres ist insbesondere
flei einstimmigen und mit einem Frequenzteiler versenenen Instrumenten zweckmäßig,
weil zwei am Eingang des Frequenzteilers anllegen@e Tonsignale verschiedener Frequenz
einen verstümmelten Klang (im Englischen mit dem Ausdruck "burb@e" bezeichnet, hervorrufen
würden, aa aer Frequenztetier nicht entscheiden könnte, auf weiche der @eiden Frequenzen
er ansnrechen soll.
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Diese Anmeldung gründet sich auf eine "continuationin-part"-Anmeldung,
Serial No. 378,117, eingera@cht am 26.
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Juni 1964 in den V. St. A. (entsprechend der deutschen Patentanmeldung:
P 1472451.7).
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mit dem Anschlag einer Taste einer elektronischen Orgel kann je nach
Bauart der Orgel die gleichzeitige Durchführung mehrerer Funktionen verbunden sein.
Zuerst muß die Taste natürlich auf irgend eine Weise die bestimmte Tonhöhe oder
das Tonsignal an den Orgellautsprecher weitergeben.
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Außeraem können ergänzende Funktionen, wie Anklingen, Aushalten oder
Abklingen, Klangfarbe und dergleichen erforderlich sein. Diese ergänzenden Funktionen
lassen sich am einfachsten dadurch ausführen, daß der Schalter mit zusätzlichen
Behaltzungen versehen wird, so daß beim Anschlagen der Qrgeltaste mehrere miteinander
gekuppelte Schalter gleichzeitig betätigt werden. Hierdurch wird jedoch eines der
störendsten Probleme in der Orgeltechnik, nämlich das Fehlfunktionieren
eines
Schalterkontaktes, noch vergrößert. Die Schalterkontakte gehören zu den verletzlichsten
Abnutzungspunkten einer elektronischen Orgel und müssen im allgemeinen am häufigsten
gewartet werden.
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Bisher wurde keine praktische Lösung gefunden, um grundsätzlich das
Schließen eines Schalterkontaktes für jeden zu spielenden Ton zu vermeiden. Wenn
jedoch auch jede HilSsfunktion mit einem zusätzlichen Kontakt verbunden ist, multiplizieren
sich dadurch die möglichen Fehlerpunkte.
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Aushalteschaltkreise sind in der Orgeltechnik bekannt. Diese Schaltkreise,
die für gewöhnlich Aushaltekondensatoren enthalten, dienen dazu, den Ton auch nach
dem Loslassen der Orgeltaste andauern und allmählich abklingen zu lassen.
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Außerdem kennt man in der Orgeltechnik Schaltungen zum Abschalten
oder Unterdrücken sämtlicher ausgehaltener Töne, wenn ein weiterer Ton erklingt,
ehe der vorherige (oder die vorherigen) ausgeklungen ist. Bei polyphonen Eusikinstrumenten
ist diese Tonunterdrückung zweckmäßig, bei einstimmigen Instrumenten, die einen
Frequenzteiler enthalten, dagegen unbedingt erforderlich, da Tonsignale mit zwei
verschieaenen Frequenzen am Eingang des Frequenzteilers einen Mißklang erzeugen
würden. Bisher war für solche Abschalt- oder Unterdrückungakreise für ausgehaltene
Töne für Jeden Tasten schalter eine zusätzliche Schaltzunge und ein zusätzlicher
Schalterkontakt erforderlich, was die
zuvor erwähnten Schwierigkeiten
zur Folge hat.
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Die vorliegende Erfindung sorgt für die vorzeitige Beendigung oder
Unterdrückung aller ausgehaltener Töne in dem Augenblick,-in dem ein weiterer Ton
gespielt wird, ohne daß dafür zusätzliche Schalterkontakte erforderlich wären.
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Mit anaeren Worten: Die verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Schaltung sind so ausgelegt, daß beim Schließen eines einzigen Einpolschalters,
der von vornherein in der Schaltung vorgesehen ist und dazu dient, den Ton selbst
erklingen zu lassen, gleichzeitig jedes vorhandene Aushalten oder Ausklingen zuvor
gespielter und schon losgelassener Tasten plötzlich unterbrochen wird.
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Der Erfindung liegt folgende Aufgabenstellung zugrunde: Es soll ein
Tonaushaltesystem geschaffen werden, bei dem ein ausgehaltener Ton augenblicklich
abgeschaltet wird, wenn ein anderer Ton angeschlagen wird, bevor der erste Ton vollständig
abgeklungen ist.
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Es soll weiterhin ein System geschaffen werden, das Speicher- und
Weiterführungsvorrichtungen enthält, um Gatter für den Tonaurchgang nach dem Loslassen
der einem gegebenen Gatter entsprechenden Spieltaste ciJen ,u nalten; alle diese
Weiterführungs- oder Speichervorrichtungen werden in dem Augenblick, in dem eine
andere Taste gespielt wird, sofort abgeschaltet und in ihren nicht speichernden
oder nicht weiterführenden Zustand zurückgeführt; das System verwendet für jede
Note oder Instrumenttaste lediglich einen
einpoligen Schalter; das
An- und Abklingen uer Töne wird in einer vorbestimmten Weise beim Spielen jeder
nachfolgenden Instrumenttsste gesteuert.
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Die Abbildungen in Figur 1, 2 und 3 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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Figur 1 und 2 beziehen sich auf ein einstimmiges Instrument, das beispielsweise
einen Frequenzteiler verwendet. Figur 3 zeigt die Verwendung der vorliegenden Erfindung
für ein polythones Instrument. Alle drei Ausführungsformen zeichnen sich dadurch
aus, daß der schon vorhandene Einpolschalter dazu aient, das Aushalten zuvor gespelter
Töne zu unterdr@cken.
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Nach Figur 1 stellt 11 in Blockform eine Anzahl von Dongeneratoren
dar, deren jeder einen an seine jeweilige Ausgangsklemme 12 ein elektrisches, einem
musikalischen Ton entsprechendes Signal anlegt. Jeder Ausgang 12 wiederum liegt
an einzelnen, elektrisch gesteuerten Gattern, die alle zusammengefaßt durch den
Block 13 dargestellt sind.
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Die Gatter 13 stellen Vorrichtungen zum Auswählen der Tonhöhe dar,
die die Tonhöhe der aus dem Instrument erklingenden Töne festlegen. Sämtliche Gatter
haben einen gemeinsamen Ausgang 14, der zu einem Ausgangssystem rührt; dieses enthält
im speziell veranschaulichten Muster beispielsweise Intonations- und Regelungsvorrichtungen
16, einen Verstärker 17 und einen Lautsprecher 18. Zusätzlich sind zwischen den
Tonsignalgeneratoren 11 und dem Ausgangssystem einschließlich
des
Lautsprechers 18 in Reihe ein Frequenzteiler 19 und Vorrichtungen 21 zum Modulieren
der Amplitudenhüllkurve beim Ausschalten des Tons eingeschaltet; beide werden im
fol@enden genauer oeschrieben.
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Jedes der watter 13 bildet einen Bestandteil von Tastenvorrichtungen,
die auch Schaltervorrichtungen in Form eines einpoligen Schalters 15 enthalten;
dieser nat eine normalerveise offene Kontaktstellung 23, die an einer Steuerklemme
24 des entsprechenden Gatters 13 angeschlossen ist.
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Die Schaltzunge 22 jedes Schalters 15 wird durch eine Kusiktaste (nicht
gezeig@) betätigt, z.B. durch die Taste eines Tasteninstruments wie eines Klaviers
oder einer Orgel. Liegt keine Spannung an der Steuerklemme 24, so ist cias Gatter
13 nicht leitend, so daß keine Tonsignale vom Eingang 12 zum Ausgang 14 hindurchgehen
'können. Wenn aber ein Steuersignal, z.B. in Form einer Steuerspannung an aie Steuerklemme
24 angelegt wird, wirå das Gatter 13 leitena; dann hat ein Tonsignal die Möglichkeit,
aus der entsprechenden Eingangsklemme 12 zu der gemeinsamen Ausgangsklemme 14 hindurchzugehen.
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Eine solche Steuerspannung wird aus einer Gleichstromleistungszufuhr
oder Quelle 26 über einen Widerstand 27 an die Schaltzunge 22 und von aort an die
Steuerklemme 24 gelegt. Das veranschaulichte Muster ist ein einstimmiges Instrument,
d. h. ein solches, das nur für einen einzigen ion zu jedem gegebenen Zeitpunkt eingerichtet
ist. Dies wira durch eine Reihenschaltung der einpoligen Schalter 15 bewirkt
Jener
Schalter 15 ist ein umschalter und nat eine normalerweist gescnlossene Anlagekontaktstellung
8. Jeder Kontakt 28 ist in Reihe mit aer nächstfolgenuen Schaltzunge o2 verbunden.
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Ein gegebener Schalter 15 kann also Steuerspannung aus der Leistungszufuhr
26 nur durch sämtliche davorliegenden Schalterkontakte 28 erhalten. Bei dem dargestellten
Muster liegen die Schalter in der Reihenfolge ansteigender Töne, so daß den tiefsten
Tönen der Vorzug gegeben wird. Wenn also mehrere Töne so gespielt werden, daß gleichzeitig
mehrere Schalter 15 aus der als normal veranschaulichten Ruhestellung 28 in die
Spiel stellung 23 betätigt werden, spricht nur der tiefste der so betätigten Töne
an, da die anderen entsprechenden Schalter 15 aus dem Kreis mit der Leistungsquelle
26 herausgeschaltet sind.
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Mit jeder Steuerklemme 24 der Gatter 13 sind jeweils entsprechenae,
einzelne Weiterführungsvorrichtungen in Formvon elektrischen Speichervorrichtungen
zusammengeschaltet, Qie hier als ein Kondensator 31 dargestellt sind. Die eine Klemme
jenes Kondensators 31 ist geerdet, während die andere an ihrer entsprechenden Klemme
24 liegt. Jede der Steuerklemmen 24 hat über eine entsprechende, einzelne Sperrdiode
33 Anschluß an eine Sammelleitung 32. Die Leitung 32 wird wahlweise mittels eines
handbetätigten Wahlschalters 36 an einen von mehreren Abklingwiderständen 34 und
von dort an Erde angeschlossen.
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Wenn lrgendeiner der Tastenschalter 15 geschlossen
wird,
d. h. wenn die Schaltzunge 22 zur oberen Stellung 23 wandert, so wird Leistung an
die entsprechende Steuerklemme 24 geführt und veranlaßt das entsprechende Gatter
13, leitend zu werden und sein spezielles Tot signal zur Ausgangsklemme 14 durchzulassen.
Gleichzeitig wird der entsprechende Kondensator 31 so geladen, daß, wenn die Schsltzunge
22 losgelassen wird und in die geöffnete Lage 28 zuruckwandert, die Ladung am Kondensator
31 das Gatter 13 weiterhin im leitenden Zustand erhalt, und zwar für eine vorbestimmte
Zeit, die von der RC-Konstanten des Kondensators 31 und des speziellen, gerade in
den Kreis eingeschalteten Widerstands 34 und von anderen ebenbelastungen des Kreises
abhängt.
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Die oben erwähnten Vorrichtungen 21 zur Hüllkurvenmodulation dienen
der Gestaltung der abklingenden oder aushaltenden Amplitudenhüllkurve des Tons,
wenn er nach dem Loslassen der Schaltzunge 22 abklingt. Die Vorrichtungen bestehen
im wesentlichen aus einem Gatter, das Signale bis zu einem bestimmten Ausmaß hindurchläßt;
dieses wird durch das Steuersignal oder die Spannung an der entsprechenden Steuer-Klemme
37 bestimmt, die mit der Sammelleitung 32 verbunden ist. Damit ein Tonsignal aus
dem Eingang 38 zu dem Ausgang 39 des Modulators 21 hindurchgehen kann, muß die Spannung
an der Steuerklemme 37 über einem bestimmten Schwellwert liegen.
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Oberhalb dieses Werts wächst die Amplitude des durchgelassenen Signals
proportional zur Steuerspannung.
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Der FreHuenzteiler 19 dient dazu, die an seinen
f:r
den Gatterausgang gemeinsamen Eingang 14 gelegte Frequenz durch einen ganzzahligen
Teiler (z. B. eine Uktave) zu senken.
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Bei de dargestellten Muster liefern die Tongenerstoren 11 Tonsignale,
die im wesentlichen quadratische ellen darstellen.
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Der Freuenzteiler 19 ist eine Schaltvorrichtung, die im wesentlichen
bei ihrer Auslösung eine Spannung vollständig ein- oder vollständig ausschaltet
und die Eingangsimpulse aus dem Ausgang 14 teilt. Die Ausgangswelle bei 38 aus dem
Frequenzteiler 19 ist von praktisch gleichförmiger Amplitude unabhängig von der
Eingangsamplitude bei 14 so lange, wie die Amplitude bei 14 hinreicht, den Teiler
19 auszulösen. Unterhalb eines solchen Wer@e. n,«^ ;.- überhaupt kein Ausgang aus
de, Frequenzteiler 19.
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Die Bedeutung der oben genannten Tätigkeit des Freuenzteilers 19
läßt sich durch die Erkenntnis verstehen, da im;ner dann, wenn die Ladung an einem
gegebenen Kondensator 31 über einen Widerstand 34 dahinschwindet, das Eingangssignal
zum modulator 21 bei 38 stetig und ungemindert bis über den Punkt hinaus fortdauert,
an dem die Steuerspannung an der Klemme 37 unter den Schwellpunkt herabfällt'. Solange
also der modulator 21 im Zustand ist, überhaupt ein Signal durchzulassen, liefert
der Frequenzteiler 19 ein Signal voller Amplitude weiter. Als Ergebnis wird die
Ausgangsamplitude des Tons an der Klemme 39 allein durch die Amplitude des Steuersignals
oder der Spannung an der Steuerklemme 37 festgelegt.
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Bei dem Kreis, wie er bis hierher beschrieben worden ist, würde eine
Möglichkeit bestehen, zwei aufeinanderfolgende, überlappende Töne hervorzubringen,
und dies würde unerwünschte Gelänge zur Abstrahlung aus dem Lautsprecher führen.
Das heißt also, daß während des Ausnaltens des einen Tons mit Hilfe der angestauten
Spannung an seinem Speicherkondensator 31 ein anderer Tastenschalter 15 betätigt
werden könnte und somit das Gatter 13 eines anderen Tons leitend machen würde.
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Um solche unerwünschten Klänge auszuschließen, sind Vorrichtungen
zum Ausschalten oder Unterdrücken eines Steuersignals vorgesehen, die augenblicklich
sämtliche Kondensatoren 31 kurzschließen, also durch deren ßntladung ihre weiterrührende
Wirkung an ihren entsprechenden Gattern 13 freisetzen oder auflösen. Diese Unterdrückungsvorrichtungen
sind mit der Sammelnummer 41 dargestellt und entnalten Unterdrückungsschalter in
Form eines Transistors 42, der mit seinem Kollektor 43 an der Sammelleitung 32 und
mit seinem Emitter 44 an Erue liegt. Der Transistor 42 ist normalerweise nichtleitend,
wird jedoch auf die Betätigung irgendeines der Tastenschalter 15 hin im Augenblick
leitend, um ebenso schnell die Leitung 32 zu erden, also jegliche an irgend einem
der Speicherkondenstorn 31 verbliebene Ladung zum Verschwinden zu bringen. Diese
augenblickliche Erdung über den Transistor 42 wird durch einen Kreis 46 bewirkt,
der durch eine Spannungsänderung am Widerstand 27 ausgelöst
wird;
dieser Widerstand liegt in dem Kreis zwischen der Leistungszufuhr 26 und den verschiedenen
Tastenschaltern 15.
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Die Arbeit dieser Unterdrückungsvorrichtungen 41 wird im folgenden
im Zusammenhang mit einer anschließenden Beschreibung des Gesamtbetriebs der Schaltung
beschrieben.
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Wenn bei eingeschaltetem System keiner aer Tastenschalter 15 betätigt
wird, so ist der Transistor 47 vollstänaig leitend, da er unmittelbar mit Leitung
aus aer Quelle 26 über den Widerstand 48 beliefert wird und da seine Basis 49 vorwärts
oder positiv aus derselben Quelle über die iderstanze )1 und 52 vorgespannt ist.
Der volle Leitungszustand des Transistors 47 legt seinen Kollektor 53 im wesentlichen
an Erdpotential, so daß also aucn die Basis 54 des Transistors 42 keine Vorwärtsvorspannung
erhält und dieser Transistor 42 nichtleitena bleibt.
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Nunmehr werde die der Schaltzunge 22a entsprechende @usiktaste angeschlagen.
Hierdurch gelangt Steuerspannung aus der Leistungszufuhr 26 zur Steuerklemme 24a
des Gatters 13a. «in entsprechendes Tonsignal geht aus uem eingang 12a zum Ausgang
14, von dort aurch den Frequenzteiler 19 und zur Eingangsklemme 38 der Modulationsvorrichtung
21. Die Steuerspannung an der Klemme 24a wird außerdem auch uber die Sammelleitung
32 an die Steuerklemme 37 angelegt und veranlaßt aie Modulationsvorrichtung 21,
vollständig leitend zu werden, so daß Tonsignale zum Lautsprecher 18 gelangen.
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Wenn aie Faste una Schaltzunge 22a losgelassen wird,
bleibt
die Spannung an aer Leitung 32 und an der Steuerklemme 24a infolge der im Kondensator
31a gespeicherten Ladung bestehen, jedoch u.it ständig abnehmender Amplitude. Der
Kondensator 'D1a entlädt sic über die Sperrdiode 33a, die Leitung 3? und den aus
der Widerstandareihe 34 ausgewählten Widerstand.
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Diese abklingende Spannung sperrt allmählich die Leitung der Modulationsvorrichtung
21 und schafft so eine ablinkende odulation der Hüllkurve aus dem durchgehenden
Tonsignal. Wenn Qie Spannung an der Leitung 32 auf einen vorbestimmten Schwellwert
abfällt, hört jegliche Leitung im Modulator 21 auf. Wie bemerkt wurde, tritt dies
ein, bevor irgendeine Verminderung.
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in dem Quadratwellenausgang des Frequenzteilers 19.stattgefunaen hat.
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Das obige Beispiel hat vorausgesetzt, daß nach dem Loslassen der
Schaltzunge 22a kein anderer Tastenschalter 15 betätigt wurde, bevor nicht jener
spezielle Ton vollständig abgeklungen war. Nunmehr soll angenommen werden, daf?
vor dem vollständigen Abklingen des zuerst gespielten Tons, d. h.
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während er noch abklingt, ein zweiter Tastenschalter 15b betätigt
wird. Das Schließen des Schalters 15b läßt Spannung an der Steuerklemme 24b ankommen
und leitet die Aufladung des Kondensators 31b ein. Dieser Ladestrom, der nach 31b
durch den in Reihe dazugeschalteten Widerstand 27 fließt, läßt eine negativ werdende
Spannung an der linken Klemme des Kondensators 57 entstehen, die zur Basis 49 des
Transistors 47 geht. Diese negativ werdende Spannung beginnt, die Leitung
vom
Kollektor zum Emitter des Transistors 47 herabzusetzen.
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Diese Wirkung bringt eine positiv werdende Spannung über die Diode
58 an der Basis 54 des Transistors 42 hervor. Diese positiv werdende Spannung läßt
den Transistor 42 leitend werden, der dabei schnell seinen Sättigungsleitwert erreicht,
also Qie Leitung 32 und infolgedessen salrltliche Kondensatoren 31 erdet und im
gleichen Augenblick jeglicne darin verbliebene Ladung zum Verschwinden bringt.
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Die oben beschriebene Wirkung schaukelt sich serir schnell auf. Wenn
der Transistor 42 beginnt, leitend zu werden, wird zunehmend Strom über den Reihenwiderstand
27 entnommen, steigert also die negativ werdende Wellentront an der linken Klemme
des Kondensators 57 und regenel--el ,o @O @@e Beschleunigung des gesamten Vorgangs.
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Wenn der Transistor 42 seinen Sättigungszustand erreicht, hört die
Änderung des Stroms durcn den Iriderstand 27 auf, und die negativ werdende Spannung
an der linken Klemme des Kondensåtors 57 verschwindet. Mit dem Verschwinden der
negativ werdenden Spannung beginnt der Kondensator 7; sich über den Widerstand 52
zu entladen, mit dem Ergebnis einer positiv werdenden Spannung an der Basis 49.
Diese positiv werdende Spannung stellt die Leitung des Transistors 47 wieder her
und äußert sich als eine negativ werdende Spannung an der Basis 54, die wiederum
zum Abschalten der Leitfähigkeit des Transistors 42 strebt.
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Das Endergebnis ist, daß für einen sehr kurzen
Augenblick
der Transistorschalter 42 leitend gemacht wurde, um schnell darauf folgend wieder
seinen nichtleitenden Zustand aufzunehmen. Vlies wieder hat zum Ergebnis, daß die
Leitung 32 für einen Augenblick geerdet wird, aber hinreichend lang, um die Ladanz
an irgendeinem der Kondensatoren 31, die noch während der aushaltenden oder abklingenden
Wirkung des zuvor gespielten Tons verblieben sein könnte, zum Verschwinden zu bringen.
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Während der Transistor 42 seinen nichtleitenden Zustand wiener annimmt,
fließt Ladestrom über die Schaltzunge 22b in den Kondensator 31b, und die Spannung
an der Steuerklemme 24b baut sich schnell wieder auf.
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Nach voller Aufladung des Kondensators 31b wird auch für volle modulation
eine Steuerspannung an die Steuerklemme 37 angelegt, und eine neue Abkling- oder
Aushaltehüllkurve wirci sofort dann hergestellt, wenn der Musiker die Schaltzunge
22b freigibt.
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Die in die Unterdrückungsvorrichtung 41 eingebaute Zeitkonstante
ist so kurz, daß das handbetätigte Schließen und Loslassen einer Schaltzunge 22
vielmal so lange wie der Unterdrückerimpuls dauert, der den Leiter 32 kurzzeitig
erdet.
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Als Ergebnis findet die Wiederherstellung eines auf vollständiges
Verschwinden jeder vorherigen Aushaltespannung am Kondensator 31 folgenden Aushslteimpulses
sogar dann noch statt, wenn die Tasten in übertriebener Weise Stakkato gespielt
werden.
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Die Verwendung des Transistors 42 als ein Ein-Aus-Schalter wira dadurch
bewirkt, daß allen ihn entweder bis zum Sättigungsleitwert, d. h. auf eine niedrige
Impedanz, oder bis zum Ausschalten, d. h. auf eine sehr hohe Impedanz vorspannt.
Der dazwischenliegenue Vorspannungsbereich bringt dazwischenliegende Impedanzwerte
hervor. Wenn geeignete Zeitkonstanten für die Unterdrückervorrichtungen 41 gewählt
werden, kann man aen Transistor 42 veranlassen, eie meßbare zeitspanne zwischen
Impedanzen zu durchlaufen, aie von einem eigentlichen Kurzschluß bis zum eigentlichen
offenen Kreis variieren. Davon kann man dort Gebrauch achen, wo ein langsames Anklingen
des gespielten Tons verlangt wird, das dann durch das allmähliche Anwachsen der
Impedanz bei 42 und das darauffolgende AbsinKen der Ladung an Gen Kondensatoren
31 hervorgebracht wird.
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Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform aer Brfindung, aie ebenfalls
für ein einstimmiges Instrument verwendet werden kann, das jedoch im Gegensatz zur
Ausführungsform aus Figur 1 das Aushalten einer gespielten ote nicht abschaltet
oder unterdrückt. Wie bei Figur ' besteht jedoch ein wesentliches Merkmal darin,
daß lediglich ein Sinpolschalter für jede Taste der Tastatur erforuerlich ist. In
Figur 2 sinu entsprechende Schaltelemente mit den gleichen Bezugsnummern wie in
Figur 1 bezeichnet.
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Jeder lastenschalter 15 ist mit einem entsprechenden TastensclialtKreis
71 verbunden, aessen eingang 24 an den
normalerweise offenen Kontakt
23 des Tastenschalters 15 angeschlossen ist. Bevor am Punkt 24 eine Vorspannung
von aer positiven Spannungsquelle 26 uber aie Tastenschalter 1) anliegt, trennt
die Diode '/2 den Tongenerator 11 von der Tonsignalausgangsklemme, die durch die
ZUXt Frequennteiler 9 fünrende Sammelleitung 73 dargestellt ist. Die Sammelleitung
73 stellt gemeinsame Verbindungspunkte aar, an jenen menrere ähnliche Schaltkreise,
beispielsweise Schaltkreis 71, an einen Kreis angeschlossen sind, der allen Orgeltönen
oder einem gegebenen Abschnitt der Orgel, beispielsweise dem Teiler 19, gemeinsam
ist.
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Wenn ein Schalter 15 betätigt oder geschlossen wird, wird seine Diode
72 in den leitenuen Zustand vorgespannt, so daß das Tonsignal vom Tongenerator 11
über den Ausgangskondenastor 74 zur Sammelleitung 73 gelangen kann. Gleichzeitig
vird der Kondensator 31 aufgeladen, so dar: durch das Entladen des Kondensators
31, das durch Öffnen des Tastenschalters 15 hervorgerufen wird, weiterhin Tonsignale
vom Tongenerator 11 an der Sammelleitung 73 anliegen, bis die Ladung am Punkt 31
auf einen Wert abgesunken ist, bei dem die Diode 72 in den nichtleitenden oder Sperrzustand
zurückkehrt. Wie im Zusammenhang mit Figur 1 erwähnt wurde, reicht dieses wenn auch
sehr schwache Signal aus, den Teiler 19 zu betreiben. Die endgultige Hüllkurve des
abklingenden Tonsignals wird durch den Eingang an der Klemme 37 des Modulators 21
bestimmt. Bei normalem Aushalten des Tons wird dieser Eingang von der Klemme 24
(Konuensator
,1) über die Schaltelemente 86, 33, 85 und 87 abgenommen.
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Im Gegensatz zur Unterdrückerschaltung 41 aus Fiaur 1 arbeitet die
Schaltung 41' aus Figur 2 nicht kurzzeitig, sonder sie hält den Unterdrückertransistor
42 so lange im leitenaen Zustand, wie einer aer Tastenschalter 15 in der betätigten
oder aeschlossenen Stellung ist. Solange also Schalter 15 geschlossen ist, hält
der sich ergebende Strom durch den Widerstand 27 eine leitende Vorspannung an der
Emitter-Basis-Leitung des Transistors 76 aufrecht und bewirkt, daß die positive
Vorspannung von der Quelle 26 am Kollektor 77 des Transistors 76 auftritt. Die Vorspannung
am Punkt 77 wird etwa gleichmäßig auf die Widerstände 78 und 79 aufgeteilt, und
die am Punkt 81 auftretende, resultierende Vorspannung reicht aus, um die Steuerklemme
37 des Modulators 21 über die Diode 82 auf volle Leitung hin vorzuspannen.
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Dieser volle Leitungazustand dauert so lange an, wie ein Schalter
15'geschlossen ist.
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Die Vorspannung am Punkt 77 schaltet außerdeLri den Transistor 42
in den leitenaen Zustand, was sich dahingehend auswirkt, daß der Punkt 83 mit einer
kleinen negativen Vorspannung bei 84 verbunden ist.
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Auf diese Weise wird irgendwelche Restladung am Kondensator 31 durch
Entlaaen über den Widerstand 86, Diode 33, Diode 88, Punkt 83 und Transistor 42
rasch vernichtet.
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Hierdurch werden sämtlicne Töne unterdrückt, nicht jedoch
der
gerade gespielte Ton, obwohl auch dieser mit der an Punkt 83 herrschenden, hohen
negativen Vorspannung verbunden ist.
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Der Grund hierfür liegt aarin, daß für den gerade gespielten Ton ein
kontinuierlicher Stromfluß von der Quelle 26 über den Widerstand' 27, Schalter 15
der gespielten Taste und den zugehörigen Tastenschaltkreis 71 herrscht. Die Widerstäncie
27 und 86 bilden einen Spannungsteiler, der eine gewisse Spannung am Kondensator
31 aufrechterhält. Auch wenn aiese am Kondensator herrschende Spannung beträchtlich
absinkt, reicht die Spannung noch aus, um die Diode 72 im leitenden Zustand zu halten,
so daß weiterhin Tonsignale vom Tongenerator 11 zur Ausgangs-Sammelleitung 73 gelangen.
Beispielsweise können die Wiaerstände 27 und 86 im wesentlichen gleich groß gewählt
werden, z. B. 470 Ohm, so daß vo den 15 Volt der Spannungsauelle 26 immer noch etwa
72 Volt am Punkt 24 anliegen, wobei die Schaltung so ausgelegt ist, daß diese Spannung
ausreicht, die Diode 72 im leitenden Zustand zu halten.
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Aus der Schaltung aus figur 2 ist ersichtlich, daß der Modulator
21 im Gegensatz zur Ausführungsform aus Figur 1 nicht mit jedem Anschlag einer Taste
abgeschaltet wira, sondern stattdessen aie ganze Zeit über, während der irgend einer
der Schalter 15 geschlossen ist, leitend bleibt. Wie in Figur 1 bleibt der Modulator
21 aus Figur 2 weiterhin mit abnehmender Amplitude leitend, und zwal auch nach Öffnen
oder Loslassen sämtlicher Schalter 15, auf Grund der vom Kondensator 31 über den
Widerstand 86, Diode 33, Diode 87 und von dort zur
Steuerklemme
37 kiecenue Ladung. Der Kondensator 31 entlädt sich außerdem über einen relativ
hohen und geerdeten Widerstand 89. Wenn ein Anhalten des Tons nicht erfolgen soll,
wird der Widerstand 89 einfach durch Schließen eines Schalters 90 überbrückt, der
den Kondensator 31 über einen relativ niedrigen Widerstand 91 rasch entlädt.
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Die in Figur 1 und 2 gezeigten Schaltkreise sind im wesentlichen
tür ein einstimmiges Instrument gedacht und enthalten die in Serie geschalteten,
einpoligen Tastenumschalter 15 und den Frequenzteiler 19. Die vorliegende Erfindung
kann jedoch auch für ein polyphones Instrument verwendet werden, wie Figur 3 zeigt.
In Figur 3 sind zahlreiche, allgeme:n gleichartipe Tastenschaltkreise 101 gezeigt,
die jeder einen Tongenerator 11 enthalten, der über einen Abtaster 13 einen gemeinsamen
Ausgangskreis 3Y schließt. Die Bezugsnummer 16 stellt gemeinsame Formanten- oder
Intonationsschaltkreise, Verstärker, Steuerungen und dergleichen dr. Der letztliche
Ausgang wird dem Lautsprechersystem 18 eingespeist.
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Jeder Schaltkreis 101 wird durch einen einpoliger Tastenumschalter
22 gesteuert oder erregt, wobei durch Schließen dieses Schalters eine positive Vorspannung
von der Quelle 26 über den Widerstand 27 und einen Widerstand 102 an die Steuerklemme
24 des Abtasters 13 angelegt wird.
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Wie bei Figur 1 und 2 enthält jede Steuerklemme 24 einen zugehörigen
Kondensator 31, der sich rasch auflädt'und den Abtaster 13 für eine bestimmte Zeitdauer
nach Loslassen der
Taste im leitenden Zustand hält. In der speziellen
Ausführungsform aus Figur 3 dient der Abtaster 13 außerdem als Modulator, der die
Hüllkurve für das Abklingen des Tons gemäß der sich verringernden Amplitude der
an der Klemme 24 anliegenden Spannung formt.
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Die in Figur 2 gezeigten Schaltelemente 88, 87, 89, 90 und 91, sowie
Leitung 37 und Diode 82 sind in der Ausführungsform aus Pigur 3 fortgelassen.
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Durch Schließen des Tastenschalters 22 wird außerdem der Unterdrückerschaltkreis
41' mittels aes durch den Widerstand 7 hindurchgehenden Stromflusses in den leitenden
Zur stana geschaltet uno zwar in gleicher Weise, wie im Zusammenhang mit Figur 2
beschrieben wurde. Hierdurch wird aie bammelleitung 85 praktisch geerdet, wie bei
105 gezeigt ist. Der Widerstanu 103 ist Deträchtlich größer (z. B. 1000 Ohm) als
der Widerstand 27, so daß bei der Spannungsteilung der Spannung von der Quelle 26
immer noch eine beträchtliche Vorspannung am Punkt 104 anliegt, die eine genugend
hohe Ladung am Kondensator 31 aufrechterhält, um den Abtaster 13 im vollen Leitungszustana
zu halten.
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Wenn alle Tastenschalter 22 offen sind, ist der Unterdrückerkreis
41' wegen des fehlenaen Spannungsabfalls am Widerstand 27 außer Betrieb. Irgenewelche
am Kondensator 31 auftretende Ladung wird also normalerweise über den Abtaster 13
entladen. Wenn unter uiesen Umständen während des AbAlingens ocer Aushaltens vorheriger
Töne eine Taste gespielt
wira, d. h. wenn ein weiterer Tasten schalter
22 geschlossen wird, wird dadurch augenblicklich der Unterdrückerkreis 41' betätigt,
wodurch sämtliche Itestlauunb zuvor aufgeladener Kondensatoren 31 entladen wird,
während gleichzeitig aer mit dem gerade geschlossenen Schalter 22 verbundene Kondensator
31 aufgeladen wira.
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Der Widerstand 103 von 1000 Ohm bewirkt, daß die uber den Unterdruckertransistor
42 erfolgende Entladung der Kondensatoren 51 etwas länger dauert als die entsprechende
Entladung in Figur 1 und 2, jedoch ist der unterschied in aer Entlauezeit mit aem
uhr nicht wahrnehmbar. Außerdem wira eine leichte Verzögerung aes vollständigen
Abschaltens eines ausgehaltenen Tons nicht bemerKbar oder feststellbar sein, cia
sich figur 5 auf ein polyphones Instrument bezieht una nicht den Frequenzteiler
1Y aus Figur 1 und 2 enthält. Wenn der Frequenzteiler 19 verwendet wird, müssen
sämtliche Kondensatoren sehr rasch abgeschaltet werden, um zu vermeiden, daß ein
Mißklang auftritt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung hier anhand von Ausführungsbeispielen
aargestellt und beschrieben wurde, die als praktischste bevorzugt werden, bleibt
zu beachten, daß Abweichungen hiervon innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich
sind, die infolgedessen nicht auf die offenbarten Einzelheiten eingeschränkt werden
soll, sondern für den vollständigen, anschließend beansprllchten Erfindungsrahmen
zu gewähren ist,