DE1957478A1 - Pulsato-Schaltung fuer elektronische Orgeln od.dgl. - Google Patents
Pulsato-Schaltung fuer elektronische Orgeln od.dgl.Info
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Description
THE WURLITZER COMPANY, eine Gesellschaft nach den Gesetzen
des Staates Delaware, Chicago, Illinois 60603
(V. St. A.)
Pulsato-Schaltung für elektronische Orgeln o.dgl.
Die Erfindung betrifft eine Vibrato-Schaltung für elektronische Orgeln o.dgl., mit deren Hilfe die Frequenzen
der Tongeneratoren in der Größenordnung von 6 Hz variierbar sind.
Es ist in der Musiktechnik allgemein bekannt, daß Vibrato-Effekte den Charakter vieler Musikarten bestimmt. Vibrato-Effekte
können die von einer elektronische Orgel erzeugten Tonarten ganz unterschiedlich erscheinen lassen.
Bei einer Kirchenorgel z.B.,die zum Spielen lithurgischer
Musik verwendet wird, sind nur schwache oder keine Vibrato-Effekte erwünscht. Bei einer Kino-Orgel
sind dagegen sehr starke Vibrato-Effekte erwünscht. Besondere Kompositionen erfordern stärkere oder schwächere
Vibrato-Effekte und es hat sich gezeigt, daß sich spezielle, wünschenswerte musikalische Effekte durch die
Steuerung der Vibrator-Stärke während der Wiedergabe
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einer Komposition erzielen lassen, wie es weitgehend
bereits beim Spielen bestimmter konventioneller Musikinstrumente, z.B. von Violinen, üblich ist.
Vibrato besteht in einer zyklischen Variation des Musiksignales. Gemäß einiger Autoritäten ist Vibrato eine
periodische Variation der Efcequenz oder der Phase, wohingegen
Tremolo eine periodische Variation der Intensität ist. Der Ausdruck "Pulsato" wird gelegentlich allgemein
sowohl für Frequenz als auch für Intensitätsvariationen oder auch für eine Kombination beider verwendet. Obwohl
die Erfindung primär Frequenzvariationen betrifft, sind
ihre Prinzipien jedoch auch für Intensitätsvariationen anwendbar. Daher ist der verwendete Ausdruck "Vibrator"
als Beispiel zu verstehen.
Erfindungsgemäß ist auf dem Schwellpedal einer elektronischen Orgel ein Fußschalter vorgesehen, der durch eine
Bewegung der rechten Fußspitze nach links betätigbar ist. Wenn der Fußschalter nach links gedruckt wird, wird eine
Diode aufgesteuert, um den Ausgang eines Vibrato-Oscilators
abzuleiten. Wenn der Fußschalter freigegeben wird, lädt sich Über die Diode ein Kondensator auf, der die
Diode gesteuert sperrt und dadurch einen progressiv grösseren Betrag des Vibrato-Signals freigibt, das auf die
Tongeneratoren der Orgel wirkt und dadurch einen progressiv größeren Vibrato-Effekt erzeugt.
Aufgabe der Erfindung ist, in einer elektronischen Orgel o.dgl. einen Vibrato-Effekt zu erzeugen, der während
der Wiedergabe einer Komposition wunschgemäß steuerbar und ein- und ausschaltbar ist, und der nach dem Einschalten
mit einer gesteuerten Rate wirksam wird. Der erfindungsgemäße Vibrato-Effekt ist mit einem Glissando-Effekt
kombiniert, wobei beide Effekte von gemeinsamen
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Instrumenten gesteuert werden und der Glissando-Effekt ausgeschaltet wird, wenn der Vibrato-Effekt eingeschaltet
wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ausführlich erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer elektronischen Orgel; λ
Fig.. 2 ein Blockdiagramm der elektronischen Orgel gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Prinzipschaltbild des unterbrochenen Vibratoteils der elektronischen Orgel gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße elektronische Orgel 10. Die spinettartige Orgel 10 besitzt ein Gehäuse 12
mit zwei übereinander angeordneten Manualen 14 mit den üblichen Orgeltasten. Verschiedene Register 16 und andere
Steuerschalter sind neben den Manualen angeordnet. Die Orgel 10 ist ferner mit einem Pedalwerk 18 ausgerü- i
stet. Ferner 'ist die Orgel 10, wie allgemein üblich, mit einem Schwellpedal 20 zur Steuerung der Lautstärke des
Instrumentes ausgerüstet. Das Schwellpedal 20 besitzt am oberen Ende einen Fußschalter 22, der durch eine Bewegung
der Fußspitze nach links betätigbar ist. Die Orgel 10 besitzt ferner ein Lautsprechersystem 24 mit einem
oder mehreren geeigneten Lautsprechern, die hinter einem Abdecktuch angeordnet sind.
Gemäß Fig. ? "besitzt die Orgel mehrere Tongeneratoren
Der otand der Technik kennt geeignete Tongeneratoren.
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Erfindungsgemäß werden Tongeneratoren mit einer Oktave
Führungs-Oszillatoren und einer Reihe Schlepp-Oszillatoren, die von den Führungs-Oszillatoren gesteuert werden,
bevorzugt. Dem Stand der Technik gemäß sind die Ftihrungs-Oszillatoren vorzugsweise LC-abgestimmte Transistor-OsziLlatoren
mit einer ausgeprägten Stabilität, deren Frequenz jedoch veränderbar ist,um einen Vibrato-Effekt
zu erzeugen. Die Schlepp-Oszillatoren sind vorzugsweise transistorisierte Multivibrato- oder Flip-Flop-Oszillatoren,
deren Frequenz beim Vibrato-Effekt mit der Frequenz der Führungs-Oszillatoren gleitet.
Eine Glissando- und Vibrato-Schaltung 28 besitzt einen Glissando-Schalter zum Verstimmen der Oszillatoren, die
anschließend wieder auf ihre Frequenz zurückgleiten und dadurch einen Glissando-Ton erzeugen. Die Schaltung
besitzt ferner einen Vibrato-Oszillator und geeignete Steuerungen zum hoch- oder niedrig-steuern der Frequenz
der Tongeneratoren 26. Die Tongeneratoren 26 sind über geeignete Tastenschalter 30, die von den Tasten 14 und
dem Pedalwerk 18 betätigt werden, mit Registerschaltern
und Filtern 32 mehr oder weniger bekannter Bauarten verbunden.
Die Signale, die von den Tongeneratoren 26 über die Tastenschalter
30 weitergegeben werden, werden von den Filtern 32 modifiziert und wirken auf einen Verstärker
34. Der Verstärkerausgang wirkt auf das Lautsprechersystem 24, das aus einem oder aus mehreren Lautsprechern
(nicLt dargestellt) bestehen kann. Der Verstärkerausgang kann ferner zum induviduellen Abhören durch den
Organiston auf eine Kopfhörerbuchse gehen.
Die Glissando- und Vibrato-Schaltung 28 ist in Fig. 3
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im Detail dargestellt. Der Vibrato-Oszillator 36 ist ein RZ-Phasenschieber-Oszillator mit einem Transistor
38. Der Transistor 38 besteht vorzugsweise aus zwei in einer "Darlington-Schaltung11 verbundenen Transistoren,
d.h. zwei Transistoren in Kaskade. Der Transistor 38 ist ein NPN-Transistor,dessen Emittor an Masse liegt.
Sein Kollektor ist mit einer Verbindungsstelle 40 verbunden, die über einen Widerstand 42 und einen Leiter
44 an+15 V Gleichspannung liegt. Die Verbindungsstelle
40 ist ferner über einen Spannungsteiler, der aus drei Widerständen 46» 48 und 50 besteht, an die Basis des
Transistors 38 rückgekoppelt. Der Widerstand 50 liegt dabei an Masse und die Verbindungsstelle zwischen den
Widerständen 48 und 50 ist mit der Basis des Transistors
38 verbunden. Ferner liegt die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 46 und 48 über einen Kondensator
52 im Nebenschluß an Masse. Ferner ist die Verbindungsstelle 40 über einen Kondensator 54 mit einer
Verbindungsstelle 56 verbunden. Die Verbindungsstelle 56 ist über einen Kondensator 58 mit der Basis des Tran
sistors 38 verbunden und liegt über einen Widerstand an Masse. 'Parallel zum Widerstand 60 liegt ein Widerstand
62 über einen normalerweise offenen Schalter 64 zur Steuerung der Frequenz des Vibrato-Oszillators,
die normalerweise ungefähr 6 hz beträgt, an Masse.
Der Ausgang des Oszillators 36 von der Verbindungsstelle 40 liegt über einen Kondensator 66 und einen Widerstand
68 an der Basis eines NPN-Transistors 70 eines Pufferverstärkers 72. Der Emittor des Transistors 70
liegt an Masse, während sein Kollektor an einer Verbindungsstelle 74 liegt, die über einem Widerstand 74 und
den Leiter 44 an +15 V Gleichspannung liegt. Die BaBia deo Transistors 70 liedTt an einer Verbindungsstelle zwischen
zwei Spannungsteiler-Widerständen 78 und 80, die
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mit der Verbindungsstelle 74 bzw. Masse verbunden sind.
Der Ausgang von der Basis des Transistors 70 wirkt über die Verbindungsstelle 74 und einen Kondensator 82 auf
eine Verbindungsstelle 84. Die Verbindungsstelle 84 ist mit der Anode einer Diode 86 verbunden, deren Kathode
an Masse liegt.
Die Verbindungsstelle 84 ist über einen Kondensator 88 mit einer Verbindungsstelle 90 verbunden, die über einen
Widerstand 92 mit einer Verbindungsstelle 94 verbunden ist. Die Verbindungsstelle 94 ist mit einer weiteren
Verbindungsstelle 96 verbunden, die über einen Leiter 98 an einer G-enerator-Vibrato-Schiene 100 liegt. Das
Potential der Generator-Vibrato-Schiene 100 steigt und fällt mit der Frequenz des Vibrato-Oszillators 36, wenn
der Ausgang des Vibrato-Oszillators 36 auf die Schiene 100 wirkt, und steuert dadurch die Frequenz der Tongeneratoren
26 hoch oder runter.
Die Verbindungsstelle 96 ist ferner über eine Verbindungsstelle 102, einen Widerstand 104 und einen Leiter
106 mit einem beweglichen Kontakt 108 eines Vibrato-Pegel-Schalters
109 verbunden. Der bewegliche Kontakt 108 läßt sich mit einem festen Kontakt 112 zur Berührung
bringen, der an Masse liegt. Ein Vibrato-Ein-Aus-Schalter 110 besitzt einen beweglichen Massekontakt
114. Der Kontakt 114 berührt in der dargestellten Ausstellung einen festen Kontakt 116, der über einen Leiter
118 mit einem beweglichen Kontakt 120 eines Vibrato-Verzögerungsschalters
122 verbunden ist. Der Vibrato-Verzögerungs-Schalter
ist in der Aus-Stellung dargestellt. In dieser Stellung berührt der bewegliche Kontakt
120 einen festen Kontakt 124, der mit der Verbin-
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dungsstelle 94 verbunden ist.
Wenn der Vibrato-Ein-Aus-Schalter 110 in seine EinPosition
bewegt wird, bleibt der bewegliche Kontakt 114 frei.
Der Vibrato-Verzögerungs-Schalter 122 besitzt ferner einen beweglichen Kontakt 130, der mechanisch mit dem
beweglichen Kontakt 120 gekuppelt ist. In der dargestellten Aus-Position berührt der bewegliche Kontakt 130 %
einen festen Kontakt 132, der mit einer Generator-Glissando-Schiene
134 verbunden ist. Dadurch werden die Tongeneratoren 26 um einen Halbton heruntergesteuert und
anschließend freigegeben, so daß sie wieder auf ihre normale Frequenz kommen und dadurch einen Glissando-Effekt
erzeugen. In der Ein-Stellung berührt der bewegliche Kontakt 130 des Vibrato-Verzögerungsschalters 122
einen festen Kontakt 136, der über einen Leiter 138 mit der Verbindungsstelle 84 verbunden ist, während der bewegliche
Kontakt 120 frei bleibt. (Bemerkung: Die Aus-Stellung
des Vibrato-Verzögerungsschalters 122 bedeutet "Ein" für den Glissando-Effekt.) j
Der bewegliche Kontakt 130 ist über einen Widerstand 140 mit einem beweglichen Kontakt 142 des Fußschalters
22 verbunden. Der Fußschalter 22 ist normalerweise offen; wird er geschlossen, berührt der bewegliche Kontakt
142 einen festen Masse-Kontakt 144. Der Fußschalter 22 besitzt ferner einen zweiten beweglichen Kontakt 146,
der mechanisch mit dem beweglichen Kontakt 142 gekuppelt ict und in der Geschlossen-Stellung einen festen Masse-Kontakl
14ö berührt. Der zweite bewegliche Kontakt 14t ist über ei rinn Leiter 1^0 mit der Verbindungsstelle IuP
verbunden.
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Funktionsgemäß ist der obere bewegliche Kontakt 142 des !Fußschalters 22 über den beweglichen Kontakt 130 mit der
Generator-Glissando-Schiene 134 verbunden, wenn der Vibrato-Verzögerungs-Schalter
122 in der dargestellten Aus-Stellung steht. Dadurch wird, wenn der Fußschalter 22
durch die Fußspitze des Organisten in die Geschlossenstellung bewegt wird, die Generator-Glissando-Schiene
näher an das Masse-Potential gebracht. Dadurch werden die Tongeneratoren 26 um einen Halbton herunter gesteuert.
Wenn der Fußschalter 22 freigegeben wird und öffnet, kommt die Generator-Glissando-Schiene auf ihr normales
Potential zurück und die Tongeneratoren 26 erzeugen während der Rückkehr in ihre normale Frequenz einen steigenden
Glissando-Ton.
Wenn der Glissando-Schalter 22 geschlossen ißt, liegt die Verbindungsstelle 96 und damit der Leiter 98 über
den beweglichen Kontakt 146 an Masse, so daß der Ausgang des Vibrato-Oszillators 36 kurzgeschlossen ist und
dadurch die Erzeugung eines Vibrato-Effekts während der Erzeugung eines Glissando-Effekts verhindert wird.
Bei der dargestellten Schaltungdes Vibrato-Pegel-Schalters
109 liegt die Verbindung 94 über den Widerstand 604,
den Leiter 106 und die Kontakte 108 und 112 an Masse, so daß ein minimaler Vibrato^-Ausgang auf die Generator-Vibrato-Schiene
100 wirkt. Wenn der Vibrato-Pegel-Schalter 109 in seine entgegengesetzte Stellung gebracht wird,
liegt der Widerstand 104 über die Kontakte 108 und 126 parallel zum Widerstand 92. Dadurch wird der Widerstand
der Verbindung vom Vibrato-Oßzillator 36 zur Generator-Vibrato-Schiene 100 reduziert, so daß ein maximaler
Vibrato-Ausgang auf die Tongeneratoren 26 wirkt.
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Es ist offensichtlich, daß der Vibrato-Ein-Aus-Schalter
110 in seiner dargestellten Aus-Stellung den Ausgang des Vibrato-Oszillators 36 mit Masse kurzschließt, so
daß kein Vibrato-Effekt auftritt. Wenn dagegen der Schalter 110 in seine entgegengesetzte Ein-Stellung
bewegt wird, liegt die Generator-Vibrato-Schiene 100 nicht mehr an Masse.
Wenn der Vibrato-Verzögerungs-Schalter 122 mit Hilfe
der Register 16 (der Vibrato-Ein-Aus-Schalter 110 wird
ebenfalls mit Hilfe der Register 16 gesteuert) in seine Ein-Stellung bewegt wird, öffnen die Kontakte 120 und
124f so daß der Masse-Schluß unterbrochen wird. Gleichzeitig
bewegt sich der bewegliche Kontakt 130 von dem Kontakt 132 zu dem festen Kontakt 136, so daß der GIisando-Effekt
gesperrt wird, da keine Verbindung mehr zu der Generator-Glissando-Schiene 134 besteht.
Der Ausgang des Pufferverstärkers 72 ist immer positiv. Während des stationären Betriebes wird der Kondensator
82 von dem positiven Leiter 44 über den Widerstand 76 und die Diode 86 aufgeladen, so daß die linke Seite des
Kondensators 82 positives Potential und die rechte Seite negatives Potential hat, wodurch die Diode 86 gesperrt
wird. Unter diesen Bedingungen schließt die Diode 86 den Pufferverstärker 72 nicht g%gen Masse kurz, so daß
das Vibrato-Signal über den Kondensator 88 und den Widerstand 92 zum Leiter 98 geleitet wird, der mit der Generator-Vibrato-Schiene
100 verbunden ist, und so einen Vibrato-Effekt erzeugt. Wenn jedoch der Fußschalter
durch die Fußspitze des Organisten geschlossen wird, liegt die Verbindungsstelle 84 über den Widerstand
an Ma3se, während die Verbindungsstelle 94 über den Leiter 150 direkt an MasBe liegt, so daß keine Vibra-
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-ίο- 1 9 5 7 4 7 S
to-Schwingungen auf die Generator-Vibrato-Schiene 100
übertragen werden.
Wenn der Fußschalter 22 vom Organisten'danach wieder
freigegeben wird, öffnet er, so daß die Verbindungsstelle oberhalb der Diode 86 zunächst weitgehend Massepotential
besitzt. Das alternierende, jedoch immer positive Signal von der Ausgangsverbindung 74 des Pufferverstärkers
72 passiert den Kondensator 82 und wird von der Diode 86 an Masse kurzgeschlossen. Da jedoch die
Diode 86 leitet, wird der Kondensator 82 aufgeladen, so daß er links positiv und rechts negativ wird und dadurch
progressiv die Diode 86 sperrt. Dadurch nimmt die Wirkung der Diode 86 als Kurzschluß ab, so daß ein progressiv
steigendes Vibrato-Ausgangssignal über den Kondensator
88, den Widerstand 92 und den Leiter 98 auf die Generator-Vibrato-Schiene 100 wirkt und dadurch der Vibrato-Effekt
zunimmt. Wach einiger Zeit erreicht die rechte Seite des Kondensators 82 ein negatives Potential
von z.B. -0,5 V. Wenn in diesem Beispiel die .Schwellspannung
der Diode 86 -0,5 V ist, ist die Diode 86 dann weitgehend gesperrt.
In dem veranschaulichenden Beispiel ist die Wellenform
des Rifferverstärkers 72 ^weitgehend trapezförmig. Das
Potential der Verbindungsstelle 74 wird weitgehend durch die Leitfähigkeit des Transistors 70 bestimmt. Obwohl
der Kondensator 82 über den Widerstand 76 von dem Potential den positiven Leiters 44 aufgeladen wird, wird
die Geschwindigkeit des Ladevorgangs tatsächlich von der Ausgangswelle des Pufferverstärkers 72 in Abhängigkeit
von der Zeitkonstanten des Kondensators 82 und der Diode
8b gesteuert.
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Claims (7)
- - 11 ANSPRÜCHE'l2 Pulsato-Schaltung für ein elektronisches Musikinstrument, die zur Erzeugung des Pulsato-Effektes ein Signal abgibt und deren Ausgang mittels eines manuell betätigbaren Schalters zu sperren ist, gekennzeichnet durch ein eine vorgegebene Zeitkonstante aufweisendes Glied, das dem Schalter zugeordnet ist und den Signal-Ausgang anschließend in vorgegebener Anstiegszeit aufsteuert.
- 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulsato-Signal mit einem Fußschalter (22) ein- und abschaltbar ist.
- 3. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungskomponenten (82, 86) für das Ansteigen des Pulsato-Sic""als von den Tongeneratoren (26) des elektronischen Musikinstrumentes (10) unabhängig sind.
- 4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungskomponenten eine an den Schalter (22) angeschlossene Dipde (86) um fassen, die in leitendem Zustand das Pulsato-Signal kurzschließt.
- 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungskomponenten einen in Reihe geschalteten Kondensator (82) aufweisen, der das Pulsato-Signal überträgt und durch sein Aufladen die Diode (86) sperrt.
- 6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Musikinstrument (10) mit einem Manual (14) und mehreren Tastenschaltern009825/ 1 3 Π ΑBAD ORIGIMAL(30) ausgerüstet ist, von denen die Schaltungskomponenten (82, 86) unabhängig sind.
- 7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (22, 122, 134, 140) zum Erzeugen eines Glissando-Effekts, die den Schalter (22) sowie Schaltungselemente (130) umfaßt, die während der Erzeugung des Pulsato-Effekts die das Glissando erzeugende Einrichtung abschaltet·009825/130
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