DE1939029A1

DE1939029A1 - Formantverschiebungseinrichtung

Info

Publication number: DE1939029A1
Application number: DE19691939029
Authority: DE
Inventors: Kern Donald Roy
Original assignee: Hammond Corp
Current assignee: Marmon Co
Priority date: 1968-08-01
Filing date: 1969-07-31
Publication date: 1970-03-19
Also published as: US3569603A; GB1210186A; BE736933A; DE1939029B2

Description

Hammond Corporation, Chioago, 111./USA

Pormantvorschiebungseinrichtung

Die Erfindung "besieht eich auf eine Musikinstrumentenformantver3chiebungseinriohtung.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist sowohl wirkungsvoll im Gebrauch als auch Wirtschaftlieh in der Herstellung und Unterhaltung und kann verwendet werden, um nur einen Teil des intonierten Tone3 zu beeinflussen, während sie den anderen Teil unbeeinflußt läßt.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Musikinstrumentenformantverschiebungseinrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen normalen Efiederfrequenzbandpaßtonfrequenzverstärker mit einer Schaltungsanordnung, die mit dem Verstärker verbunden ist, um beim Wirksamwerden den Durchlaßbereich des Verstärkers nach oben zu verschieben, durch Mittel in der Schaltungsanordnung, die von der Größe eines ihr zugeführten Potentials abhängig sind, um zur Beeinflussung der Bandpaßeigenschaften des Verstärkers abhängig von der Größe des Potentials die Schaltungsanordnung im wesentlichen unwirksam zu machen oder fortschreitend mehr wirksam zu machen, und durch Mittel zum Zuführen eines veränderlichen Potentials zu den potentialabhängigen Mitteln zur Verschiebung der Formanteigenschaften des Verstärkers durch Verändern der Wirksamkeit dieser Schaltung.

Die vorliegende Erfindung schafft außerdem eine Musikinstrumentenformantverschiebungseinrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen Bandpaßtonfrequenzverstärker mit einem Doppel-T-Ne t ζ werk, das in einen ersten und einen zweiten, parallelen Rückkopplungsweg unterteilt und zwischen den Ausgang und den Eingang desselben geschaltet ist, wobei die Wege miteinander einen Frequenzsperrkreis bilden, dessen Sperrfrequenz von der rela-

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tiven Lcitfähickait durch dlo.so Y.'c^o abhängt, durch tfittol in den zwo i ten Vog, dio von dor Grüß ο oinoa dioaen zusefühi-ton Potentials» abhünsis oind, ua nur !Beeinflussung dor Bandpaßoigenschuftcn dea Verstärkers abhängig von dem Potontialpogol ihren Y.'e^ relativ zu.dea Graten Y."oß im v/osentlichen niohtloitond odor fortachroitend ssuhr loitond zu machen, und durch lüit ■fcol sum Zuführen eine ο voriindcrliohon Potentialo zu den letzte ren Kitteln zur Vei*achieliunc der Poraantoißenachaften dec Verotürkcr3 durch Verändern der Uandpaßeigcnachaften doü

Dia vorllegenda Erfindung schafft v/oiterhin oino lüusikinatx'U-montcnforciantvorschie'bun^üoii'irichtuns, die eekennzeichnot lot durch einen Tonfroquenzvorstürker mit paralldbn eroten und zwoiten Fiüokkopplunsav/e^en, v/ob(Ä die ersten und zweiten Hüokkopplün^avvesö dann, wenn buidc- i;ut leitend ßind, bewirken, daß der Voratärker eins schualo Durchlaßbroite hat und ein gov/iooea Prequensband anliout, und wobei diece, wenn der erato Eückkopplungsv/es gut leitend ist und der zv/oite Rückkopxjlunjo- WOQ im wesentlichen nichtleitend ist, bewirken, daß der Verotärker eiiie Durchlaßbreit ο hat, die ein andere ο Frequenab&nd anhobt, und wobei eine dazwischenliegende leitfühißkoit dea swoiten Rückl:opplungawe£es zusammen cit der hohen Leitfr.hi^- keit dea ersten Kückkopplun^cwegoa ein zwischen doni ersten Frequenzband und dein andoren Trequenzband liegendes Frequenzband abhün^ic von der relativen Leitfähigkeit dea zweiten liüokkopplungowegoa im Vergleich zu der hohen Leitfähigkeit desselben -anhöbt» und durch eine potentialabhängigo veränderlicho Inpodansanordnung in dea swoiten Hückkopplungsv/og sov/ie durch Mittel zum Anlegen eines veränderlichen Potentials an die veränderliche Iapedanzanordnung zum Versohioben der Formanteigenschaften des Verstärkers.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sind inobooondere in den Patentansprüchen angegeben. Die Erfindung ist zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen derselben am Besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den

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zugehörigen Zeichnungen verständlich, wobei in den verschiedenen Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen.

Figur 1 ist. ein elektrisches Schaltbild einer Formantverschiebungseinrichtung, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, und

Figur 2 ist ein elektrisches Schaltbild einer anderen Formant- * versehiebungseinrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.

Sie in 3?igur 1 gezeigte Anordnung ist allgemein mit der Kummer 10 bezeichnet und bildet einen Seil eines elektrischen Musikinstruments von der Art einer elektrischen Orgel. Die Orgel besitzt eine Sammelleitung 11, von der elektrische Musiktöne abgenommen werden können* Tastenkontakte oder Taster, die nicht dargestellt sind$ -Ss sie Üblich sind, tasten das richtige Signal zu der Sammelleitung 11, wenn bestimmte Tasten betätigt werden* Ein Wählschalter 12 verbindet den Ausgang der Sammelleitung 11 mit einem allgemein mit 9 bezeichne ten Bandpaß verstärker.

Der Verstärker kann als aus zwei Transistoren bestehender Parallel Ϊ-Büekkopplungsoszillator betrachtet werden, in dem eines der Rückkopplung^-¹¹!" etwas verstimmt ist, wodurch ein Schwingen vermieden wird und sich statt dessen eine Resonanzspitze in dem hörbaren Spektrum etwa bei der Oszillatorfrequenz ergibt.

Der Schalter 12 ist direkt mit einer Seite eines Kondensators 13 verbunden. Ein \Yiderstand 14 ist von dieser Seite des Kondensators 13 ait einer Bezugspotentialebene oder Masse verbunden. Die andere Seite des Kondensators 13 ist über einen Widerstand 15 mit der Basis eines ersten npn-Transistors 16 verbunden. . Ebenfalls mit der Basis des Transistors 16 verbunden ist ein Ende eines Widerstandes 17» dessen anderes Ende an Masse liegt, und ein Ende eines Y/iderstandes 16, dessen anderes Ende mit

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- 4 einem G-leichstromvorspannungspotential B+ verbunden Ist.

Der Emitter des eratcn transistors 16 ist mit der Basis einen aweiten npn-irrüiaijtors 19 verbunden. Ein Y/iderstand 20 ist von dem V-rbindungspunkt doo Emitters des Transistors 16 und der Basis des Transistors 19 nach Hasse geschaltet. Die Kollektoren beider Transistoren 16 und 19 sind miteinander und über einen Widerstand 21 mit dor Spannung3quelle B+ verbunden. Der Emitter de3 Transistors 19 ist über einen V/iderstand 22 und die Parallelschaltung eines Kondensators 23 und eines Widerstandes 24 mit verbunden.

Die Kollektoren der Transistoren 16 und 19 eind miteinander und über einen den Gleichstrom sperrenden Kondensator 25 mit einer Ausgangsklenme 26 verbunden, die ihrerseits mit einer üblichen Muaikinstrumcntenverstärker- und Misohschaltung 70 verbunden ist, die die Signale mit passendem Pegel an einen oder mehrere Lautsprecher 71 liefert. Die Klemme 26 ist außerdem über eine Leitung 27 mit einem allgemein mit 28 bezeichneten Rüakkopi>lungsnetzwork verbunden. Das netzwerk 23 koppelt das an der Klemme 26 vorhandene Ausgangssignal über eine Leitung und einen Kondensator 30 au der Basis des Transistors 16 zurück. Dio Schaltung 23 umfaßt ein erstes T-Glied au3 zwei in Reihe geschalteten '.Via er ständen 31 und 32, deren miteinander verbundene Enden über einen Kondensator 33 mit Masse und deren freie Enden mit den Leitungen 27 bzw. 29 verbunden sind. Die Schaltung 23 umfaßt außerdem ein zweites T-Glied aus zwei in Reihe geschalteten Kondensoren 34 und 35, deren gemeinsame Enden über einen veränderlichen V/lderatand 36 mit Masse verbunden sind. Das freie Ende ds3 Kondensators 35 ist mit der Leitung 29 und außerdem über einen anderen Kondensator 37 mit Masse verbunden. Das freie Ende des Kondensators 34 ist über einen Widerstand 38 mit Hasse verbunden«

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Zwischen don Vorbindungapunkt de3 freien Endea do3 Kondensators 34 und des Widerstandes 38 und die Leitung 27 ist ein Feldeffekttransistor (PET) 40 vom p-Xanal-Typ geschaltet. Der PET iat eine im' kommerziellen Gebrauch bekannte Einrichtung. Jene, die mit seinen Eigenschaften nicht vertraut 3ind, werden auf "Field Effect Transistors", von L.J. Sovin, Jr. McGraw-Hill, 1965» verwiesen. Es aei auch auf die Anwendung3hinweise AN-211 von Motorola Semiconductor Products, Inc. mit dem Titel "Field Effect Transistors in Theorie and Practice" von J.F. Kane u.a. vom September 1966 verwiesen.

Die Senke de3 FET 40 iat mit der Leitung 27 und die Quelle des FET 40 mit der Serienschaltung dea Kondensators 34 und des Widerstandes 38 verbunden. Die Steuerelektrode des FET 40 iat mit dem beweglichen Abgriff eines veränderlichen Widerstandes 41 verbunden, dessen eines Ende mit Masse und dessen anderes Ende mit einem Ende eines festen Y/iderstandes 42 verbunden i3t. Die Verbindung zwischen diesen Y/iderständen ist über einen Ladekondensator 43 mit !.lasse verbunden. Das andere Ende des feston Widerstandes 42 ist über den Kollektor-Emitter-Kreis eines Transistors 45 mit Masse und über einen Widerstand 46 mit B+ verbunden.

Der Transistor 45 ist vom npn-Typ, sein Emitter iat mit !.lasse und seine Basis mit einem Kontakt eines einpoligen Ausschalters 47 verbunden, dessen andere Seite mit Masse verbunden ist., Wenn der Schalter 47 offen ist, wird die Basisvorspannung des ■ Transistors durch einen allgemein mit dem Bezugszeichen 50 bezeichneten Tastkreis bestimmt. ' ^!

Der Tastkreis 50 kann in irgendeiner geeigneten Wei&e ausgebildet sein, besteht jedoch so, wie er dargestellt ist, aus einer Schaltung von der Basis des Transistors 45 über einen Strombegrenzungswiderstand 48 zu zwei npn-Transistören 51 und 52. Der Kollektor, des Transistors 51 ist mit dem Widerstand und außerdem über einen Widerstand 53 mit der Vorspannungsq,uelle B+ verbunden. Sein Emitter ist mit Masse verbunden und die Basis ist mit dem Kollektor des Translators 52 und über

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BAD ORIGINAL

• · ·
ft

oinon Widerstand 54 ait dor Vorapannungsquelle 13+ ver-· "bunden.

Dio Basic des Transiotorc 52 iüt mit der Serienschaltune von zwei Widerständen 55 und 56 verbunden, die in Reihe sv/ischcn dio Vorspannunccquclle 2-i- und "aaae geschaltet sind. Parallol cu dorn V.'idoratand 56 befindet sich eine Diode 57 mit solcher Orientierung, da3 Strom von der Basi3 dos Transistors 52 nach IJaase fließt.

Der Emitter de3 Transistors 52 iat über eine Diode 58 und einen dazu parallelen Y/iderstand 59 niit Llaase verbunden. Die Diode ist ao orientiert, daß ein Strom nur von Emitter do3 Transistors 52 nach Masse fliegen kann.

Der Emitter de3 Transistors 52 ist außerdem mit einer Seite eines normalerweise offener* Steuerschalters 60 verbunden, der typiücherwoise durch Betätigung der Orgeltastenkontakte geschlossen v/ird. Die andoro Seite des Schalters 60 ist über einen Strombogrenaungsv/idorstand 61 mit einer mit B¹+ bezeichneten Quelle positiven Potentials von etwa 4 Volt verbunden.

Die Vorspannung für die Transistoren 16 und 19, die durch die Spannungsquelle 3+ und die su den Transistoren gehörigen V/ideratände erreicht v/ird, ist so, daß sio als A-Verstärker arbeiten. Der PET ist ebenfalls so vorgespannt, daß er als veränderlicher Widerstand zwischen 3einer Senke und Quelle arbeitet.

Im Gesamtbetrieb kann die Anordnung 10 an die Verstärker- und Miβchschaltung 70 ein I.Iusikton3ignal liefern, das den Pormantverschiebungseffekt al3 Polge des Schließens dos Tastenschalters 60 zeigt. ^!.7enn der 'Zahlschalter 47 geschlossen ist, so daß der Kontakt 44 mit Hasse verbunden ist, reagiert die Schaltung 10 nicht auf die Tastenkontakte 60, sondern liefert ein musikalisches Tonsignal an seiner Ausgangskleiaine 26, das in seiner Art einem Trompetenton ähnlich ist und keinen PormantverSchiebungseffekt zeigt.

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Ji-m^dv:·- )-£ SAD ORIGINAL

Das Signal von der S&iauelleitung 11 wird über den Kondensator 13 und den Widerstand 15 zur Basic des Transistors 16 geleitoti Die Transistoren 16 und 19 verstärken dieses Signal und liefern e3 über den Kondensator 25 εη die Außgangsklorame 26. Die Rückkopplungsschaltung 28 hat zvrei Rückkopplungswege, einen über die Leitung 27, das T-Glied aus den Widerständen 31 und 32 und die Leitung 29, und einen anderen über den Senke-Quelle-Kreio des FST 40, die Sondensatoren 34 und 35 und die Leitung 29. Der wirksame Widerstand des Senke-Quelle-Krei3es des PET 40 steuert oder moduliert da3 Signals das über diesen zweiten Weg lauft. Im Effekt ist deshalb die Rüelrkopplungsschaltung ein RC-Doppel-T-Prequenzversehiebungsnetzv/erk, das so aufgespalten ist, daß das Ausgangssignal des Transistors der einen Hälfte des Netzwerkes (31-32-33) zugeführt wird, während eine veränderliche Spannung, jedoch andererseits ein ähnliches Signal der anderen Netswerkhälfte (34-35-36) zugeführt wird. Die Sperrfrequenz ändert sich daher abhängig von der Leitfähigkeit des PET.

Der Verstärker ist daher von der Art der Bandpaßverstärker und sein DurchlaSbereich ist durch die kapazitive und ohmsehe Rückkopplungsschaltung 28 bestimmt. Wenn der effektive Widerstand deö Senke-Quelle-Kreises des PET 40 hoch ist, ist der aweite RückkorpLungsweg wirkungsmäßig aus dem Krei3 ausgeschaltet und der Durchlaßbereich des Verstärkers 9 liegt um eine hohe Resonansspitse herum. Wenn der Senke-Quelle-Widerstand des PET 40 niedrig ist, ist der andere Weg voll geöffnet und der Durchlaßbereich des Verstärkers 9 liegt um eine niedrige Re3onanz3pitse herum.

Die Verschiebung des Durchlaßbereiches des Verstärkers 9 von seiner niedrigen zu seiner hohen Resonanzspitze wird somit durch den effektiven. Senke-Quelle-Widerstand des PET 40 gesteuert, der wiederum durch die G-Ie ich Stromvorspannung an seiner Steuerelektrode gesteuert wird. Die Spannung an seiner Steuerelektrode wird durch die Zeitschaltung aus den Widerständen 41 und 42 und dem Kondensator 43 bestimmt.

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Normalerweise, wenn der Transistor 45 leitend ist, d.h. wenn der Widerstand des Kollektor-Emitter-Kreises des Transistors niedrig ist, ist die Verbindung der Widerstände 42 und 46 wirkungsmäßig auf Kaocopotential und die Steuerelektrode des PET 40 liegt ebenfalls auf Llassepotential. Dies hält den Senke-Quelle-Y/iderctand des PST 40 gering und den Durchlaßbereich de3 Verstärkers 9 niedrig. Y/enn jedoch der Transietor 45 nichtleitend wird, fließt Strom von der Quelle B+ durch die Widerstände 46 und 42 und au der Parallelschaltung des Kondensators 43 und des Widerstandes 41·

Wäre der Ladekondensator 43 nicht in diesem Kreis; dann würde die Spannung am oberen Ende des Widerstandes 41 nahezu unmittelbar auf einen Pegel springen, der durch die Spannungsteilerwiderstände 411 42 und46 bestimmt ist. Wenn jedoch der ' Kondensator in dem Kreis ist, wird der Strom anfänglich zum Aufladen dieses Kondensators aufgeteilt. Wenn die Ladung in dem Kondensator 43 ansteigt, steigt auch das Potential an dem Mittelabgriff des Widerstandes 41.an und die Potentialänderung an der Steuerelektrode des PET ist im wesentlichen so, wie es durch die Kurvo 72 in dem kleinen Diagramm von Pigur 1 angedeutet ist.

'"enn nach dem ungefähren Erreichen seines Endwertes, zu welcher Zeit der Kondensator 43 völlig geladen ist, der Transistor 45 wieder leitend wird, entlädt sich der Kondensator 43 durch den Widerstand 42 sowie durch den dauernd angeschlossenen Widerstand 4t. Wenn der Wert des Widerstandes 42 im Vergleich zu jenem des Y/iderstandes 41 klein gewählt ist, wird ein schneller Abfall der Spannung an der Steuerelektrode des PET 40 erreicht, der der Kurve 73 des kleinen Diagramms von Figur 1 ähnelt.

Der Transistor 45 wird nichtleitend gesteuert durch Verbinden seiner Basis mit Masse. Dies kann durch den Trompetenwahlschalter 47 oder durch die Tastenschaltung 50 als Polge des Schließens der Tastenkontakte 60 erfolgen. Wenn es durch den Schalter 47 geschieht, ist der Durchlaßbereich des Verstär-

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-^{; !} -^ 8AOORJGINAt

kors auf seinen, hohen Spitzenwert festgelegt und das an der Ausgangnklemme 26 orzoiigtö Tonsignal lot einer Trompete ähnlich, und zeigt nicht den Poi-mantverschiebungooffekt. Y.'enn jodoch der Schalter 47 offen ist, ist der Durchlaßboreich des Verstärkers 9 normalerv.'oido an seiner unteren Durchlaßboreichspitze und ein gedämpftes elektrisches Trompetenklangoignal wird durch den Verstärker 9 zu der Aucgangoklemme 26 übertragen. Y/enn die Tastenkontakto 60 geschlossen sind, dann bewirkt dies, daß das Potential an dem Emitter des Transistors 52 auf den Schwellwert der Diode ansteigt, diesen Transistor sperrt und den Transistor 51 aufsteuert. Dies bewirkt, daß die Spannung an dem Kollektor de3 Transistors 51 von ungefähr 3+ auf Massepotential abfällt, was wiederum*die Basis des Transistors 45 auf Kassepotential bringt. Wenn dies eintritt, dann steigt die Spannung an der Steuerelektrode des PET gemäß Kurve 72 und der Durchlaßboreich des Verstärkers 9 geht von seinem niedrigen (gedämpften) Spitzenwert zu seinen hohen (Trompeten) Spitzenwert über, was sich in dem Formantverschiebungseffekt äußert, der das. Öffnen einer gedämpften Trompete nachahmt.

Zu Zwecken der Bestimmtheit dieser Beschreibung und nicht zur Einschränkung werden die folgenden Bautoilewerte angegeben. Es i3t für Fachleute dieses Gebietes klar, daß zahlreiche Änderungen der Werte sowie eine Umorientierung von Bauelementen und Austausch von Äquivalenten für Elemente oder Gruppen von Elementen möglich sind und daß diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen sollen.

Widerstände	33	kOhm
Ί4	680	Il
15	100	It
17,53	470	Il
18,48	TO	Il
20,21	120	Il
22	2,	7"
24	56	Il
31,32	0-100	It
36

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ORlGIAlM.

Y/iderstlLndü

38,42

41

46

5C,61

G₁8 kOhna

O-1OOO

270

220

150

it it ti

Il Il

Ohm

Kondonnatoren

30 25 23 33 35,34 37 43

0,0056 0,1 0,22 50 0,022 -

0,0047 " 0,0068 "

0,33 "

Dor Transistor 16 ist vos: Cyp 2ΙΓ·3391Α, die Transistoren 19, 45, 51 und 52 sind von Typ 2ΙΓ 3393. Der FET 40 i3t von Typ 2IT 3Ö1Q.

Die Dioden oind typische Siliziursflächendioden und werden d verwendet, ein Potential ihroa 3ch'.vellwertes von etwa 0,6 Voll; zu erzeugen. Sie dienen der Temperaturkompensation der Schaltung.

Das eingeprägte Signal von dor Sammelleitung 1T beträgt normalerweise etwa 10,7 Volt Spitse-Spitae.

Die Bauelemente v/urden so c^eVi'ä-hlt, daß eine Vornantverschiebung von etwa Vy2 Oktaven ersielx wird, wobei die höhere Sesonanzspitae einen Poraanten liefert, ähnlich dem normalen 8'-fronpetenregister einer typischen elektrischen Orgel.

In Pigur 2 ist eine andere Schaltung für die Porinantversehiebungseinrichtung gezeigt und in ähnlicher 7/eise mit der Summer 10' bezeichnet. Die Elemente dieses Ausführungsbeispiels, die jenen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels ähnlich sind, sind durch Striche der gleichen Zahlen gekennzeichnet, wobei es selbstverständlich ist, daß sie wie in dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel geschaltet sind, sofern nicht das Gegenteil

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BAD

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erwähnt ist. Die Werte der sonst ähnlichen Bauelemente können sich jedoch unterscheiden.

Die Anordnung 10' umfaßt einen Verstärker 9'ι der im allgemeinen dem Verstärker 9 dos vorherigen Ausführungsbsispieles ähnlich iot, mit der Ausnahme, da£ er einen npn-Transistor 80 anstelle dos PET 40 und eine Parallelschaltung aus einer Spule 81 und einem Kondensator 82 anstelle des LastwiderStandes 21 enthält.

Der Widerstand des Emitter-Kollektor-Kreiseα des Transistors 80 wird entweder durch eine vereinfachte Tastenschaltung 83 oder durch eine liiederfrequenaosaillatorschaltung 84 gesteuert, von denen jede mit der Basis des Transistors 80 verbunden werden kann, und zwar abhängig von der Stellung des Wahlschal-ters 85"·

Genauer gesagt hat der Verstärker 9' eine Eingangsklemme 86, die mit einem Ende eines Widerstandes 15' verbunden ist, dessen anderes Ende mit äer Basis eines npn-Transistors 16' verbunden ist Die Basis ist außerdem über einen Widerstand 18' mit B+ und über einen Widerstand 17' mit Uasse verbunden. Der Emitter des Transistors TC ist mit der Basis eines npn-Iransistors 19* verbunden und die Kollektoren beider Transistoren 16' und 19' sind gemeinsam über eine Parallelschaltung eines Kondensators 82 und einer Spule 81 mit B+ und auSerdem mit einer Signalausgangsklemne 26' und über eine Leitung 27' mit einer Hückkopplüngsschaltung 28 verbunden. Der Emitter des Transistors 19' ißt über eine Parallelschaltung eines Widerstandes 24' und eines Kondensators 23' mit Masse verbunden. Die Schaltung 28' besteht aus zwei T-Gliedern, das eine aus den Widerständen 31', 32' und einem Kondensator 33' und das andere aus den Kondensatoren 34', 35' und einem veränderlichen Widerstand 36', wobei das letatere mit der Leitung 27' über den Kollektor-Smitter-Xreis eines Transistors 80 verbunden ist. Die andere Seite der Schaltung 28' ist mit der Basis des Transistors 16' über eine Leitung 29' und einen Kondensator 30" verbunden.

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ÖRfGlNÄt

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Der Kollektor des Tranaistors 80 ist mit der Leitung 27' verbunden und ein Kondensator 87 int zwischen den Kollektor und seine ■ Basic geschaltet. Die Basis int außerdem über einen Widerstand 46' nit 3+, über einen Widerstand 41' mit Masse und über einen Widerstand 08 mit dem beweglichen Kontakt des oben erwähnten Schaltors 85 verbunden. Der bewegliche Kontakt des Schalters ist außerdem über einen Ladekondensator 43' mit Masse verbunden.

Die Tastenschaltung 83 ist über eine Leitung 89 mit einem von zv/ei Kontakten verbunden, die der bewegliche Teil des. Schalters 85 berühren kann. Die Leitung 89 ist mit dem Kollektor eines Transistors 90 und außerdem über einen Y/iderstand 91 nit B+ verbunden. Der Emitter des Transistors 90 ist über einen V/iderstand 92 mit Masse verbunden, und die Basis dieses Transistors ist über einen V/iderstand 93 mit B+ und über einen Widerstand 94 mit Masse verbunden. Die Basis des Transistors 90 ist außerdem über einen Strombegrenzungswiderstand 95 mittels tastenbetätigter Kontakte 60' mit B¹+ verbunden.

Der Niederfrequsnzoszillator 84» der mit Vibratofrequenz, d.h. etwa 6,5Hz schv/ingt, umfaßt zwei npn-Transistoren 96 und 97» deren· Kollektoren miteinander und über einen Widerstand 98 mit B+ und | über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 99 und einem ver- | änderlichen Y/iderstand 100 mit der anderen Klemme des Schalters i 85 verbunden sind.

Der Emitter des Transistors 96 ist über einen Widerstand 101 mit Masse verbunden, während der Emitter des Transistors 97 mit der Basis de3 Transistors 96 verbunden ist. Die Basis des Transistors 97 ist über einen Widerstand 102 mit seinem Kollektor und über einen Widerstand 103 mit Kasse verbunden. Die Basis ist außerdem mit einer Seite eines Kondensators 104 verbunden, dessen andere Seite über einen veränderlichen Widerstand 105 mit Masse und der einen Seite eines weiteren Kondensators 106 verbunden ist. Die "andere Seite dieses Kondensators 106 ist über einen weiteren veränderlichen Y/iderstand 107 mit Masse und außerdem mit der einen

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Seite oinos v/eiteren Kondensators 108 verbunden. Die andere Seite dieüos Kondensators ist mit den Kollektoren der Transistoren 96 und 97 verbunden. .

Die veränderlichen Widerstünde sind mechanisch miteinander gekoppelt und wordon von Knnd betätigt, um die Schwinßungcfrequenz zu variieren. Der veränderliche Viderstand 100 verändert die "Schv/ingungs^II-grenzön oder den Grad der Verschiebung pro Schwingung, wenn der Oszillator 84 die Formantverschiebung des Verstärkers 9' steuert.

Im Grunde genommen arbeitet die Anordnung"10 im Betrieb, vienn der bewegliche Kontakt des Wählsc halters 85 mit der Oszillator.schaltuhg 84 verbunden ist, so, da>3 sio das durch den Verstärker S" übertragene Formantsignal zyklisch mit einer durch den Oszillator 84 bestimmten Frequenz, z.3. etwa 6,5 bis 7 Schwingungen pro Sekunde, verschiebt. Dies ergibt einen angenehmen musikalischen Effekt, der einen Vibrato etwas ähnlich ist.

Wenn der bewegliche Kontakt des Schalters 85 mit der Leitung 89 verbunden ist, arbeitet die Anordnung genau wie die des Ausführungsbeispiels von Figur 1 , wenn der Schalter 4-7 dieses Aueführungsbeispiel s offen ist. D.h., als Folge des Schließens des tastenbetätigten Schalters 60' wird eine ForiaantverSchiebung eraeugt.

In der Schaltung von Figur 2 können für die verschiedenen Bauelemente folgende Werte verwendet v/erden. Diese speziellen 7/erte werden natürlich als Beispiel und zur Vervollständigung der Erläuterung vorgeschlagen. Es sollte jedoch nicht vergessen werden, daß zahlreiche andere Werte sowie andere Änderungen der Konstruktion und der Anordnung erfolgreich verwendet werden können.

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-H-

Y/iderständö

103 100

46¹ 105,107 18' 15',83,101

31*,32· 36' 17',41' 33·,94

102 95 92 24'

Kondensatoren

82,34',35' 23,99 33' 87 43' 104,106,108

.2000	kOhm	6	It	UP
0-1000		7	Il	It
1000		7	η	Il
0-200		2	Il	Ii
150		•	11	II
100			11	H
63		01	Il	11
56			Il
27		11
0-25		Il
22		It
10		Il
5,	It
4,	Il
2,	H
1,	Il

a
ο,
20	047
ο,
2	O
1,	1
ο,

Spule

81

4,7 H (2300 2, Perrit3chalen-

kern)

Die Vorspunnung3quelle 3+ beträgt 15 YoIt, während jene von B¹+ 4 Volt beträgt, wie oben erwähnt wurde.

Die Anordnung 10' verschiebt so, wie sie dargestellt und beschrieben i3t, tatsächlich einen ?oraanten etwas mehr als zwei Oktaven, entweder durch Steuerung der Spieltaoten oder wahlweise unter dem Einfluß einer periodischen Spannungsquelle, wie a.3. des Vibratooszillators. Da3 Troapetenregister einer Orgel klingt, wenn es durch diese Anordnung mit Hilfe von 3?asten3touerung gespielt wird, wie eine gedämpfte Trompete, die geöffnet wird, wenn die Spieltaste gehalten wird.

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• ·

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Eine der eindrucksvollen Anv/ondungen der Anordnung 10 oder 10' besteht in ihrer Tastung nit einem berührungsempfindlichon System im oberen Lianual und mit dem durch sie gelieferton hellen schwingenden Tönen. Wenn diese Anordnung mit der Vibratofrequenz betrieben wird, klingt oie wirklich fast wie Vibrato in den Frequenzen des Formantboreicheο. Weil der Forinantbereich nit den in Figur 2 gezeigten Bauteilen und den oben im Einzelnen angegebenen T/orten zwischen 400 Hz und 1900 Hz liegt, ist es möglich, helle Hiederfrequenztöne zu -spielen, wobei die höheren Frequenzen so erscheinen, daß sie ein Vibrato aufweisen, ohne daß die niedrigen Frequenzen beeinflußt werden. Bei richtiger Wahl des Formanthsreiches bewirkt diese Anordnung die Schaffung einer IJanualwahl von Vibrato an Orgeln, die normalerweise nur ein Ein-¹ heitsvibrato besitzen.

Es ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine neue und verbesserte Fornantverschiebungseinrichtung schafft, die veränderlich und für verschiedene Anwendungen in elektrischen Musikinstrumenten geeignet ist. Ferner ist sie relativ billig,,weil sie billige Bauteile verwendet, obgleich sie ihr beabsichtigtes Ziel in v/irkungsvoller V/eise erreicht.

Obgleich die beiden im Detail beschriebenen Ausführungsbeispiele einen Trafisistor oder einen Feldeffekttransistor als spannungsabhängigen veränderlichen Widerstand verwenden, um die Wirksamkeit eines der beiden Rückkopplungswege zu steuern, dürfte es klar sein, daß es andere spannungsabhängige veränderliche Widerstandsanordnungen gibt, die ähnlich arbeiten. Z.3. kann ein IOS (lichtempfindlicher Y/iderstand) als veränderliches Widerotand3clement eingesetzt werden und das veränderliche Potential kann einer Glühlampe zugeführt werden, die, wenn sie erregt wird, den LDH beleuchtet und seinen Widerstand verringert.

Es können natürlich auch noch andere Änderungen vorgenommen werden ohne von der Erfindung abzuweichen, und es ist deshalb Ab-

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sieht der folgenden Patontanoprüohe, alle dieao Abwandlungen und Weiterbildungen einzuschließen, so daß diese unter das Y.'ecen und den Umfang der Erfindung fallen.

5 Patentansprüche
2 "Figuren

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Claims

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Patentansprüche

I.Iuüikinotrur.ientonformantveröchio'bunQ-öoinriohtxinß, gekennzeichnet durch einen normalen SiiQdorfrequensbandpaßtonfrequenaverstarkor mit einer Schaltungsanordnung, die mit dem Verstärker verbunden ist, um "beim Y/irksamwerden den Durchlaßbereich des Verstärkers nach oben zu verschieben, durch Mittel in der Schaltungsanordnung, die von der Größe eines ihr zugoführten Potentials abhängig sind, um zur Beeinflussung der BandpaSeigenschaftcn des Verstärkern abhängig von der Größe des Potentials die Schaltungsanordnung im wesentlichen unwirksam zu machen oder fortschreitend mehr wirksam zu maohon, und durch Mittel zum Zuführen eines veränderlichen Potentials zu den potentialabhängigen Mitteln zur Verschiebung der Pormanteigenschaften des Verstärkers durch Verändern der Wirksamkeit dieser Schaltung.

Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bandpaßtonfrequenzverstärker mit einem Doppel-T-Netzwerk, das in einen ersten und einen aweiten, parallelen Rückkopplungsweg unterteilt und zwischen den Ausgang und den Eingang desselben geschaltet ist, wobei die Wege miteinander einen Frequenzsperrkreis bilden, dessen Sperrfrequenz von der relativen Leitfähigkeit durch diese Wege abhängt, durch Mittel in dem zweiten Weg, die von der Größe eines diesem zugeführten Potentials abhängig sind, um zur. Beeinflussung der Bandpaßeigenschaften des Verstärkers abhängig von dem Potentialpegel ihren Weg relativ zu dem ersten Weg im wesentlichen nichtleitend oder fortschreitend mehr leitend zu machen, und durch Mittel zum Zuführen eines veränderlichen Potentials zu den letzteren Mitteln sur Verschiebung der Pormanteigenschaften des Verstärkers durch Verändern der Bandpaßeigenschaften desselben.

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.Einrichtung nach. Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Tonfrequenzverstärker mit parallelen ersten und zweiten Rückkopplungswogen, wobei die ersten und zweiten Rückkopplung3-woge dann, wenn beide gut leitend sind, bewirken, daß dor Verstärker eine schmale 3urohla3breite liat und ein gawiaaea Frequenzband anhebt, und .voeei diese, wenn der erste Rüokkopplungsweg gut leitend ist und der zweite Rückkopplungswog im wesentlichen nichtleitend int, bewirken, daß der Verstärker eine Durehla3brcitc hat, die ein anderes Frequenzband anhebt, und wobei eine dazwischenliegende leitfähigkeit deu zweiten Rückkopplungo-.vagöα zu3aaaen mit der hohen Leitfähigkeit des ersten Hüekkopplungsweges ein zwiochen dem ersten Frequenzband und dea anderen Frequenzband liegenden Fx*equonzband abhängig von der relativen Leitfähigkeit doo zv/eiton Rückkopplungsv/jgea in Vergleich zu der hohen Leitfähigkeit desselben anhebt, und durch eine potentialabhängige veränderliche Inpedanzanordnung in de& zweiten Rüclckopplungo-

Einrichtung nach Anopruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ilittel zum Schaffen eine α veränderlichen Potentials eine durch eine I-Iusikinatruaentenopielerateuerung betätigte Schalteinrichtung und eine 2oitschaltung enthalten, die mit der Schalteinrichtung und den potentialempfindlichen Mitteln verbunden und dazu bestimmt iat, eine Spannung für die potential empfindlichen Ilittel zu schaffen, die als Folge der Betätigung der Sehalteinrichtung automatisch seitlich veränderlich ist.

Einrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, 'daQ die Mittel zum Schaffen eines veränderlichen Potentials einen Niederfrequenzoszillator umfassen.

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