DE1959309A1

DE1959309A1 - Teaching aids to illustrate musical notation

Info

Publication number: DE1959309A1
Application number: DE19691959309
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl-Ing Buelow; Berthold Schmitt; Rudolf Schneider; Hansrichard Dipl-Phys D Schulz
Original assignee: SABA GmbH
Current assignee: SABA GmbH
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1969-11-26
Publication date: 1971-08-12
Also published as: CH517981A; US3662079A

Description

Lehrmittel zur Veranschaulichung der NotenschriftTeaching aids to illustrate musical notation

Töne, Tonfolgen und Akkorde werden bekanntermaßen mit einer Notenschrift dargestellt, bei welcher die Dauer und Höhe der Töne durch Noten in einem aus fünf Linien bestehenden Liniensystem symbolisiert werden. Erfahrungsgemäß ist es nicht ganz leicht, dem Lernenden, insbesondere dem Kind, den Zusammenhang zwischen der Notenschrift und dem akustisch wahrnehmbaren Ton verständlich zu machen, da die mit abstrakten Noten symbolisierten Tone mittels eines besonderen Musikinstrumentes hörbar gemacht werden müssen.Tones, tone sequences and chords are known to have a musical notation in which the duration and height of the tones are represented by notes in a five-line line System of lines are symbolized. Experience has shown that it is not that easy for the learner, especially the Child to make the connection between the musical notation and the acoustically perceptible tone understandable, there the tones symbolized with abstract notes must be made audible by means of a special musical instrument.

Zur Erleichterung des Verständnisses dieses Zusammenhanges könnten bekannte Lehrmittel verwendet werden, die eine beschriftbare Notentafel aufifeisen, welche mit Tongeneratoren und Wiedergabegeräten kombiniert ist. Mit diesen Lehrmitteln ist es möglich, die bildlich durch Noten in dem Liniensystem der Tafel dargestellten Töne dadurch hörbar zu machen, daßIn order to facilitate the understanding of this connection, known teaching aids could be used, which have a notepad which can be written on and which is combined with tone generators and playback devices. With these teaching aids it is possible to make the tones represented by notes in the system of lines on the board audible in that

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die Noten mittels eines geeigneten und mit den Tongeneratoren und der «iedergabeeinrichtung elektrisch verbundenen Tastkopfes abgetastet werden. Bei einer derartigen Anordnung sind den ITotenlinien elektrische Loiter zugeordnet, die jeweils mit Tongeneratoren mit den ITotenlinien entsprechenden Vonfrequenzen verbunden und an welche der Tastkopf, der über einen Verstärker mit einem Lautsprecher verbunden ist, ankoppelbar ist.the notes by means of a suitable and with the tone generators and the reproduction device electrically connected probe head can be scanned. With such a Arrangement are the I deadlines electrical loiter assigned, each connected with tone generators with the corresponding starting frequencies and on which the probe head, which is connected to a loudspeaker via an amplifier, can be coupled.

Bei den bisher bekannt gewordenen ITotentafeln dieser Art wird die Verbindung zwischen den elektrischen Leitern und dem Tastkopf galvanisch hergestellt· In die Schreibfläche der aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Tafel sind zu diesem Zweck metallische Leiter eingelassen, mit welchen die metallische Tastspitze des Tastkopfes in Berührung zu bringen ist. Da die Tafeloberfläche gleichzeitig mit Kreide o. dgl. beschrieben wird, verschmutzen diese Leiter relativ rasch, so daß kein sicherer elektrischer Kontakt zwischen Tastkopf und den Leitern gewährleistet ist. Außerdem muß die Tastspitze exakt auf die Leiter gehalten und gegen diese zur Überwindung des zwangsläufig vorhandenen Übergangswiderstandes gedrückt werden. Abgesehen davon läßt sich eine mit derartigen Leitern versehene Tafel nur schlecht beschriften. With the IT notice boards of this type that have become known so far the connection between the electrical conductors and the probe is galvanically established · In the writing surface The board, which is made of electrically insulating material, has metallic conductors embedded for this purpose, with which the metal probe tip of the probe head is to be brought into contact. As the board surface Simultaneously with chalk o. The like. Is described, these conductors dirty relatively quickly, so that no safe electrical contact between the probe and the conductors is guaranteed. In addition, the probe tip must held exactly on the ladder and against it to overcome the inevitably existing contact resistance are pressed. Apart from that, you can have one with Badly inscribed boards provided with such ladders.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vorrichtungen dieser Art die erwähnten Nachteile zu beseitigen und somit eine sichere und einfache Benutzung der Tafel zu ermöglichen, was insbesondere für den Schul- und Lehrbetrieb außerordentlich wichtig ist· Insbesondere soll die Ankopplung des Tastkopf β s an die elektrischen Leiter verbessert werden. ....:..,'... The present invention is based on the object to eliminate the disadvantages mentioned in devices of this type and thus safe and easy use to enable the blackboard, which is especially useful for school and teaching is extremely important · In particular, the coupling of the probe β s to the electrical conductor should be improved. ....: .., '...

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Nach einem wichtigen Herkmal der vorliegenden Erfindung wird die bisher bekannte galvanische Ankopplung des Tastkopfes durch eine kapazitive ersetzt. Zu diesem Zweck sind die elektrischen Leiter auf der Rückseite der aus isolierendem Material bestehenden Tafel symmetrisch zu den entsprechenden Boten angebracht. Zur Verhinderung des sog. Über Sprechens, d.h. der gegenseitigen Kopplung der Leiter, sind zwischen und isoliert von diesen geerdete Abschirmbeläge angebracht, die kammartig zwischen die Leiter greifen.According to an important feature of the present invention the previously known galvanic coupling of the probe is replaced by a capacitive one. To this end the electrical conductors on the back of the panel made of insulating material are symmetrical attached to the appropriate messenger. To prevent the so-called over-talking, i.e. the mutual coupling of the Conductors, are attached between and isolated from these grounded shielding coverings, which grip in a comb-like manner between the conductors.

Leiter und Abschirmbeläge lassen sich in sehr einfacher Weise mittels eines Leitlackes, d.h. eines den elektrischen Strom leitenden Lackes, herstellen, der auf der Rückseite der Tafel aufgetragen, insbesondere mittels einer Schablone aufgespritzt werden kann.Conductors and shielding coverings can be very easily applied by means of a conductive varnish, i.e. one of the electrical Electrically conductive paint, which is applied to the back of the board, in particular by means of a stencil can be sprayed on.

Die kapazitive Ankopplung der Wiedergabevorrichtung an die Tongeneratoren wirft eine Anzahl von Problemen auf, die nachstehend erörtert und zu deren Lösung gemäß der Erfindung weitere Vorschlage gemacht werden.The capacitive coupling of the playback device The tone generators raise a number of problems which are discussed below and are solved according to FIG Invention further proposals are made.

Bei galvanischer Ankopplung des Tastkopfes wird der Ton erst dann hörbar, wenn der Tastkopf die Tafel berührt. Dieser erwünschte Effekt tritt bei kapazitiver Ankopplung dagegen nicht ohne weiteres ein, da sich der übergangswiderstand zwischen Tastkopf und Leiter bei Annäherung des Tastkopfes kontinuierlich und nicht Sprungartig ändert. Vielmehr wurde die Lautstärke des Tonee alt Annäherung des Tastkopfes unerwttnschterweise wachsen. Um ahnlich wie bei galvanischer Kopplung einen Schalteffekt zu erzielen, wird mit der Erfindung eine Schaltautomatik vorgeschlagen, welche den Übertragungskanal zwischen Tastkopf und Lautsprecher für Signale, deren Amplitude unter einem vorgegebenen Schwellwert liegen, sperrt. Beispielsweise kann paral-If the probe is galvanically coupled, the sound is only audible when the probe touches the board. On the other hand, this desired effect does not occur easily with capacitive coupling, since the contact resistance between the probe and the conductor increases when the Probe head changes continuously and not abruptly. Rather, the volume of the Tonee was approaching old age of the probe head grow undesirably. To be similar to to achieve a switching effect with galvanic coupling, an automatic switching system is proposed with the invention, which blocks the transmission channel between probe and loudspeaker for signals whose amplitude is below a specified threshold value. For example, parallel

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IeI zum Eingangstransiotor des Verstärkers ein steuerbarer Widerstand, vorzugsweise ein Feldeffekttransistor, angeordnet sein, der diesen bei Eingangssignalen mit unter einem Schwellwert liegenden Amplituden kurzschließt. Mittels der Schaltautomatik werden außerdem unerwünschte Störungsfrequenzen, z.B. das sog. Netzbrummen, unterdrückt.IeI to the input transistor of the amplifier a controllable Resistance, preferably a field effect transistor, be arranged, which this with input signals short-circuits amplitudes below a threshold value. The automatic switching also avoids unwanted Interference frequencies, e.g. the so-called mains hum, suppressed.

Ferner ist es aus Demonstrationsgründen zweckmäßig, wenn die Abstrahlung des Tones gegenüber der Bewegung der Tastspitze derart verzögert ist, daß die Tastspitze die jeweilige Note bereits berührt, wenn der Ton hörbar wird. Außerdem soll der Ton ohne störende Khackgeräusche einsetzen und ausklingen· Dies wird dadurch erreicht, daß im Steuerkreis der Schaltautomatik ein derart bemessenes Zeitkonstantenglied vorgesehen ist, daß der Übertragungskreis im wesentlichen ohne tJberschwinger geöffnet bzw. gesperrt wird. Vorzugsweise sind die im Steuerkreis vorgesehenen Siebglieder so dimensioniert, daß eine Zeitkonstante von 0,1 bis 0,5 see. wirksam wird.For reasons of demonstration, it is also useful if the emission of the sound relative to the movement of the probe tip is delayed so that the probe tip the respective Note already touched when the tone becomes audible. In addition, the sound should start and fade away without annoying khacking noises · This is achieved by the Control circuit of the automatic switching system has a time constant element dimensioned in this way it is provided that the transmission circuit is opened or blocked essentially without overshoots will. The filter elements provided in the control circuit are preferably dimensioned so that a time constant of 0.1 to 0.5 seconds. takes effect.

Bei kapazitiver Ankopplung ist die Verwendung eines Verstärkers mit möglichst hochohmigem Eingangswiderstand wich· tig, um den Leistungsverlust durch Spannungsteilung klein zu halten. Gemäß der Erfindung wird darum die Verwendung eines im Tastkopf angeordneten Vorverstärkers vorgeschlagen, der einen Feldeffekttransistor mit durch Bootstrap-Effekt erhöhten Eingangswiderstand aufweist· Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist diesem Vorverstärker eine Amplitudenbegrenzungsschaltung vorgeschaltet, die aus je zwei den Widerständen des Gate-Spannungsteilere gegensinnig parallelgeschalteten Dioden besteht. Diese Begrenzüngsschaltung schützt den Transistor des Vorverstärkers vor Überspannungen, z.B. Netzspannungen und Spannungen durch statische Aufladung·With capacitive coupling, the use of an amplifier with the highest possible input resistance is more important to keep the power loss due to voltage division small. According to the invention, therefore, the use a preamplifier arranged in the probe is proposed, which has a field effect transistor with bootstrap effect has increased input resistance · According to a further feature of the invention, this preamplifier is a Amplitude limiting circuit connected upstream from each two opposing the resistances of the gate voltage divider diodes connected in parallel. This limiting circuit protects the transistor of the preamplifier against overvoltages, e.g. mains voltages and voltages through static charge·

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Sin fur die erfindungsgemäße Anordnung wichtiger Bauteil, auf dessen Bemessung es entscheidend ankommt, ist das Steuergerät mit seinen Tongeneratoren. Hit der erfindungsgemäßen Kotentafel sollen vor allem Töne im normalen Sprech- und Singbereich der menschlichen Stimme, deren Grundschwingungen etwa zwischen 200 - 1000 Hz liegen, erzeugt werden· Wegen der relativ niedrigen 3?requenzlagen seaeiden als" 'x'öngeneraiioreri schon aus Kosten- und Bimensionierungsgründen Iß-Oszillatoren aus· Geeigneter sind in diesem Frequenzbereich RC-Oszillatoren, insbesondere RC-Phasenschieber-Oszillatoren, · g deren Amplituden- und Frequenzstabilisierung und deren Ab-Stimmung allerdings bekanntermaßen kritisch sind.An important component for the arrangement according to the invention, the dimensioning of which is crucial, is the control device with its tone generators. According to the Kotentafel according to the invention, tones in the normal speaking and singing range of the human voice, whose basic vibrations are approximately between 200-1000 Hz, should be generated · Because of the relatively low 3? Bimensionierungsgründen Eat oscillators from · Suitable are in this frequency range RC oscillators, in particular RC phase shifter oscillators xg whose amplitude and frequency stabilization and though their down mood are known to be critical.

Go mußte im Rahmen der Erfindung ein EC-Qszillator entwickelt werden, der gegenüber Betriebsspannungs- und TemperaturSchwankungen unempfindlich ist und außerdem einen relativ großen Abstimmbereich bietet, was für Fertigung und Abgleich der erfindungsgemäßen Anordnung wichtig ist«Go had to develop an EC oscillator as part of the invention that is insensitive to operating voltage and temperature fluctuations and also a offers a relatively large tuning range, which is important for manufacturing and adjusting the arrangement according to the invention «

Die bei der erfindungsgemäßen Anordnung verwendeten SJransistor-EC-Oszillatoren weisen eine Ausgangsstufe mit zwei nach Art einer Darlington-Schaltung verkoppelten Transistoren auf. Hierbei ist die RC-Kette über eine Emitterstufe ä mit Emittergegenkopplungswiderstand, der gleichzeitig als Koppelwiderstand wirkt, galvanisch mit einer Kollektorleistungsstufe verbunden. Bei dieser Schaltung sind die Arbeitspunkte der Transistoren außerordentlich gut stabilisiert, woböi der Emibfcerwidersband zwischen Eaitfcerßbufe und Kollektorleisfcungssfcufe so bemessen werden kann, daß die Frequonzab aängigkeifr des Oszillators von dox· BebrieboHpannung öia Minimum, beiopioleweiae ^ 0.,01'%/V" ist.The transistor EC oscillators used in the arrangement according to the invention have an output stage with two transistors coupled in the manner of a Darlington circuit. Here, the RC-chain via an emitter stage is similar with emitter degeneration resistor which acts as coupling resistor electrically connected to a collector power level. In this circuit, the operating points of the transistors are extremely well stabilized, whereby the emitter resistance between the output level and the collector output level can be dimensioned in such a way that the frequency of the oscillator depends on the operating voltage is a minimum, atopioleweiae ^ 0., 01.

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Eine Schwiüigbeäiagung für jeden Ossiilator ist., daß die Phasenverschiebung zwischen der Eingangs- und der Ausgangsspannung 360° beträgt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung bewirkt die Emitterstufe eine Phasenverdrehuns von 180°, während die EG-Sette für eine Phasendrehung um weitere 180° sorgt, Hach einem weiteren Ileriaial de:·? Erfindung sind die EG-Glieder dieser Kette hierbei so bemessen, daß sie nacheinander eine Phasendrehung von. 30°, 60° und 90° verursachen. Bine derartige Dimenaionierung ermöglicht eine besonders einfache Abstimmung des Oszillators durch itnSenms eines einzigen './id or Standes, vorzugstieise des Widerstandes des letzten RG-Gliedes, ohne daß sich hierbei die Amplitude der Schwingung wesentlich ändert bzw. die Schwingung abreißt. One problem with any oscillator is that the phase shift between the input and output voltage is 360 °. In the arrangement according to the invention, the emitter stage causes a phase rotation of 180 °, while the EG set ensures a phase rotation by a further 180 °, according to another Ileriaial de: ·? In accordance with the invention, the EG links in this chain are dimensioned in such a way that they successively rotate the phases by. Cause 30 °, 60 ° and 90 °. Such a dimensioning enables a particularly simple tuning of the oscillator by means of a single stand, preferably the resistance of the last RG element, without the amplitude of the oscillation changing significantly or the oscillation breaking off.

Zur Koagpensatiön des Semparatureinflusses wird in "./ bildung der Erfindung ein. Hompensationskondensator vorgeschlagen, der weehselspannungsEiäßig dam Ausgang der Kollektorstufe parallelgeschaltat ist irad dessen O?essperattirkoeffizient verglichen mit demjenigen der ÄG-Glie&er groß, seine Kapazität dagegen klein ist. Der !Bempei'aöurkoeffiaiaut dieses Kondensators, der die Schvdngfrequsnz. des Oszillators nur unwesentlich beeinflußt, ist so gewählt, daß■Frequenz und Amplitude der Oszillatorschwingungen /in dsm in Betracht kommenden Temperaturbereich ann'dhCiJiid lion-övaa« sind» Bei Veiiiienduas von EondensafcGren mit" einem fenp^rai'urkoeff te» von ca» 130.10""V⁰G fm? die dreigUödr%© XiC-Kefcfce empfiehlt sich für den Koapensafcioaskondenaator eia p raturkoeffizient von 33O»1O~*y^üG.For the coagulation of the semparature influence, a compensation capacitor is proposed in "./ formation of the invention, the alternating voltage is connected in parallel with the output of the collector stage irad whose oessperity coefficient is large compared to that of the ÄG-Glie & er, its capacitance, on the other hand, is small this capacitor, which only insignificantly influences the oscillation frequency, is chosen so that the frequency and amplitude of the oscillator oscillations / in the temperature range in question are ann'dhCiJiid lion-övaa «» in various cases of EondensafcGren with " a fenp ^ rai 'urkoeff te »from approx» 130.10 "" V ⁰ G fm? the dreigUödr% © XIC Kefcfce recommended for Koapensafcioaskondenaator eia p raturkoeffizient of 33O "1O ~ * y ^u G.

Ue it ere Merkmal© des Gegenütandss der JBrf-UMiung, ins3ba~ sondere Aufbau und I\inktionaweisö der es?fiitduiiseisösiäßen Anordnung, sind nachstehend .rmh^and von 55aichn*.mgea im eia-valnon erläutert _β Ue it ere feature © Gegenütandss of the JBrf-UMiung, ins3ba ~ sondere up and I \ inktionaweisö it? Fiitduiiseisösiäßen arrangement are .rmh below ^ and of 55aichn * .mgea in eia-valnon explained _β

BAD 10383.1/0 1S4 BATH 10383.1 / 0 1S4

So läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung noch dadurch ausbauen, daß das Steuergerät mit Tasten versehen wird, mit welchen nacheinander oder gleichzeitig sämtliche Töne hörbar gemacht werden können. Diese Tasten können an der Notentafel in Höhe der betreffenden Noten angebracht sein. Auch können sie zu einem kleinen Manual nach Art einer elektronischen Orgel zusammengefaßt werden.Thus, the device according to the invention can be expanded by providing the control unit with buttons with which all tones can be made audible one after the other or at the same time. These buttons can attached to the score board at the height of the relevant notes be. They can also be combined into a small manual like an electronic organ.

Schließlich kann die Obertragungseinrichtung zusätzlich mit anderen Tonspannungsquellen, wie z.B. Hundfunkgeräten, Plattenspielern, Tonbandgeräten u. dgl. kombiniert «erden, was für den Einsatz des erfindungsgemäßen Lehrmittels im Schulbetrieb nicht unwichtig ist.Finally, the transmission device can additionally combined with other audio voltage sources, such as dog radios, record players, tape recorders and the like «to earth, which is not unimportant for the use of the teaching material according to the invention in school.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,1 shows the block diagram of the arrangement according to the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der erf indungsgemäSen notentafel,Fig. 2 is a perspective view of the invention notentafel,

Fig. 3 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung des Steuerteiles der Notentafel mit LautSprecher gemäß Fig. 2, 3 is an enlarged, perspective illustration of the Control part of the note board with loudspeaker according to Fig. 2,

Fig. 4 eine Aufsieht eines vergrößerten Ausschnittes der Tafelrückseite,4 shows a view of an enlarged section the back of the board,

Fig. 5 die Schaltungsanordnung des im Tastkopf angeordneten Verstärkers,5 shows the circuit arrangement of the arranged in the probe head Amplifier,

Fig. 6 die Schaltungsanordnung der Schaltautomat ik und Fig. 7 das Schaltbild eines der verwendeten KO-Oszilla-Fig. 6 shows the circuit arrangement of the automatic switch and Fig. 7 shows the circuit diagram of one of the KO oscillators used

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Anhand des schematischen Blockschaltbildes in sind grundsät suche Aufbau und Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Lehrmittels zur Veranschaulichung der Notenschrift erläutert.The basic structure and mode of operation of the invention are based on the schematic block diagram in FIG Teaching material to illustrate the musical notation.

Dieses Lehrmittel besteht aus einer beschriftbaren Notentafel 1, auf deren Rückseite elektrische Leiter angebracht sind, wie anhand iron Fig· 4 weiter unten erläutert ist. Biese Leiter sind mit Tongeneratoren 2 verbunden, mit welchen sämtliche Halbtone zwischen a und a¹' erzeugt werden können·This teaching aid consists of a note board 1 that can be written on, on the back of which electrical conductors are attached, as is explained below with reference to FIG. 4. These conductors are connected to tone generators 2, with which all semitones between a and a ¹ 'can be generated

Zur erfindungsgemäßen Notentafel gehört ein Tastkopf 3 mit kapazitiver Tastspitze 3a und Vorverstärker 3b. Dieser Tastkopf leitet die empfangenen Schwingungen über eine Schaltautomat ik 4, welche die Wirkung eineas*S2mpf indlichkeitsschwelle hat, einen NFWVorstärker 5 zu den Lautsprechern 6- Uird der Tastkopf 3 mit seiner Tastspitze Ja an die Notentafel 1 geführt, so strahlen die Lautsprecher 6 einen Ton mit der jeweiligen Note zugeordneten Frequenz ab.A probe head 3 belongs to the note board according to the invention with capacitive probe tip 3a and preamplifier 3b. This Probe conducts the vibrations received through a Automatic switching system 4, which has the effect of an eas * S2 sensitivity threshold has a NFW preamplifier 5 to the speakers 6- If the probe head 3 with its probe tip Yes led to the note board 1, the loudspeakers 6 emit a tone with the frequency assigned to the respective note away.

Der mechanische Aufbau dieser Notentafel geht aus den perspektivischen Darstellungen in Fig. 2 und 3 hervor. Die Notentafel 1 ist mit dem Steuerteil 7 und der Lautsprecherbox 8 zu einer Einheit kombiniert. In dem Steuerte il 7 siM sowohl die Tongeneratoren als auch die NF-Verstärker mit der Schaltautomatik untergebracht. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, sind auf der Frontplatte des Steuerteiles 7 eine Reihe von Tasten 9 in Höhe der Notenlinien angebracht. Bei Betätigen dieser Tasten strahlen die Lautsprecher einen der jeweiligen Notenlinie ent- ', sprechenden Ton ab.The mechanical structure of this note board can be seen from the perspective representations in FIGS. 2 and 3. The note board 1 is combined with the control part 7 and the loudspeaker box 8 to form a unit. In the steering wheel il 7 includes both the tone generators and the audio amplifiers housed with the automatic switch. As shown in particular in Fig. 3, are on the front panel of the Control part 7 a number of keys 9 attached at the level of the staff. Shine when you press these buttons the loudspeakers on one of the respective staff lines speaking tone.

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Heben den Tasten 9 sind dreistufige Umschalter 10 im Steuerteil 7 untergebracht, die Jedem der ,12 Töne dec Hotensystems zugeordnet sind, Hit diesen Schaltern ist die Alteration Jedes Tones um einen Halbton nach oben und unten möglich, so daß entsprechend den Vorzeichen Jede beliebige Tonart und Tonfolge in dem gegebenen Tonumfang eingestellt werden kann. ./...?".*■, Lifting the buttons 9 are three-stage toggle switches 10 in the Control part 7 housed, the each of the, 12 tones dec Are assigned to the hotel system, these switches are hit the alteration of each tone by a semitone up and down is possible, so that each any key and tone sequence can be set in the given range. ./...?".*■,

Der obere Teil der Frontplatte der Lautsprecherbos: 8 trägt den ITetzschalter 11₁ einen Lautstärken regler 12 und eine Kontrollampe 13-The upper part of the front panel of the loudspeaker bos: 8 carries the power switch 11 ₁ a volume control 12 and a control lamp 13-

Die Anordnung a&r elektrischen Leiter auf der Tafelrückseite ist mittels des Ausschnittes ia Fig· 4 verdeutliäit. Symmetrisch zu Jedem Ton des auf der Vorderseite der Tafel angeordneten Notenliniensystems sind metallische Leiterflächen 14 angebracht. Diese Leiterflachen sind elektrisch mit den Jeweiligen Oszillatoren über die Umschalter verbunden. Jeweils zwischen zwei benachbarten Leitern befindet sich ein gleichfalls metallischer geerdeter Schirmbelag 15» der der Entkopplung dient· Sämtliche Schirmbeläge 15 sind miteinander verbunden, so daß sie in die Zwischenräume der Leiter 14 kammartig eingreifen.The arrangement of A & R electrical conductors on the rear panel is verdeutliäit by means of the cut-ia FIG ·. 4 Metallic conductor surfaces 14 are attached symmetrically to each tone of the staff system arranged on the front of the board. These conductor surfaces are electrically connected to the respective oscillators via the switch. Between each two adjacent conductors there is an equally metallic, earthed shield covering 15 which is used for decoupling.

Leiter und Schirmbeläge können aus aufgeklebten Metallfolien bestehen. Einfacher ist es Jedoch, wenn diese, wie mit der Erfindung ferner vorgeschlagen wird, unter Zuhilfenahme einer geeigneten Schablone in F:>rm von Leitlack aufgespritzt werden.Conductors and shield coverings can consist of glued-on metal foils. However, it is easier if this is how It is further proposed with the invention, with the aid of a suitable template in F:> rm of conductive lacquer sprayed on will.

Die Schaltung des in dem Tastkopf 3 untergebrachten Vorverstärkers ist in dem Schaltbild gemäß Fig. 5 dargestellt. Dieser Vorverstärker ist mit einem Feldeffekttransistor T. ausgestattet, dessen von Hatur aus schon hoher dynamischer Eingangswiderstand noch durch die Bootstrap-The circuit of the preamplifier housed in the probe head 3 is shown in the circuit diagram of FIG. This preamplifier is made with a field effect transistor T. equipped, which from Hatur is already more dynamic Input resistance due to the bootstrap

109833/0154 .. ₁₀ 109833/0154 .. ₁₀

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Methode vergrößert ist. Zu diesem'Zweck ist der ßource-VJiderstand E^. über den Kondensator O^ mit dem Mittelpunkt des aus den Widerständen Rg ^UVJ& ^3 bestehenden Gate-Teilers verbunden. Zur Amplitudenbegrenzung sind diesen Teilerwiderständen R« und R-, Dioden D. und D₀ bzw. D-, und Üjl gegensinnig parallelgeschaltet, wobei deren mittlere Knotenpunkte mit dem Teilermittelpunkt verbunden sind. Die Anordnung zweier Diodenpaare ist .notwendig, um den Bootstrap-Effekt nicht zu beeinträchtigen.Method is enlarged. For this purpose, the resource resistance is E ^. ^Connected via the capacitor O ^ to the center point of the gate divider consisting of the resistors Rg UVJ & ^ 3. To limit the amplitude, these divider resistors R «and R-, diodes D. and D ₀ or D-, and Ujl are connected in parallel in opposite directions, their central nodes being connected to the divider center point. The arrangement of two pairs of diodes is necessary in order not to impair the bootstrap effect.

Das Gate des l?ET~Transistors Ty. steht über einen Vor-Widerstand E^ mit der Lastspitze 3a des Sastkopfes elektrisch in Verbindung. Der Ausgang dieses-Vorverstärkers.ist über die Adern e und b eines geschirmten Eabels, dessen Kupplungen 15 und 16 dargestellt sind, mit der Schaltautomatik gemäß Fig. 6 verbunden.The gate of the l? ET ~ transistor Ty. is electrically connected to the load peak 3a of the probe head via a series resistor E ^. The output of this preamplifier is connected to the automatic switch according to FIG. 6 via the wires e and b of a shielded cable, the couplings 15 and 16 of which are shown.

Die Schaltung des 3?astkopfes ist hierbei so ausgelegt, daß über die Kabelader e sov/ohl die Signalübertragung als auch die Stromversorgung erfolgt, v;ährend die Ader b lediglich eine Masseirerbindung darstellt.The circuit of the 3-branch head is designed in such a way that that over the cable core e sov / ohl the signal transmission as the power supply is also provided, while wire b is only represents a masseuse bond.

™ Die Schaltautbmatik, deren Schaltbild in Pig» 6 dargestellt ist, bewirkt» daß Signale mit unterhalb einer bestimmten Schwelle liegendem Pegel unterdrückt werden. Hierdurch werden zunächst ßtörfrequensen, wie z.B. ITotzbrummen» unterdrückt. Tor allem bewirkt die Schaltautomatik jedoch, daß der Ton bei Annähern des Tastkopfes ohne Anschwellen knackfrei einsetzt und bei Entfernen des Tastkopfes e_ntaprechend auaklingt. Nach dem Schaltbild in Fig. 6 ist neben einem Übertragungskanal mit den Transistoren T^ und T₃₁ die. über die Widerstände B> und Rr, miteinander verbunden sind, ein Steuerkreis mit den Transistoren T₁, _t Tr und Tc vorgesehen. Der Transistor Tp ißt mib seinem. Baals— widerstand R₂,» dem veränderbaren ■Emittox-widez'stand Ε_Γ) νχιά ™ The automatic switching, the circuit diagram of which is shown in Pig »6, causes signals with a level below a certain threshold to be suppressed. This initially suppresses interference frequencies such as, for example, idle hum. However, the automatic switching mechanism ensures that the sound starts cracking-free when the probe is approached without swelling and sounds correspondingly when the probe is removed. According to the circuit diagram in Fig. 6, in addition to a transmission channel with the transistors T ^ and T _31, the. Connected to one another via the resistors B> and Rr, a control circuit with the transistors T ₁ , _T Tr and Tc is provided. The transistor Tp eats with his. Baals resistance R ₂ , »the changeable ■ Emittox-widez'stand Ε _Γ) νχιά

dem. Kollektorwiderstand R-q in Emitterschaltung angeordnet. Der Understand Rj- ist mittels des Kondensators Gg teilweise überbrückt, welcher zur Verstärkungsregelung mit der veränderbaren Iiittelanzapfung des "Jiderstandes Rc verbunden ist· Der Ausgangstransistor T, ist dagegen mit seinem Emitterwiderstand. Rq zur Erhöhung des Eingangswiderstande3 und damit Entkopplung vom HF-Verstärkereingang in Kollektorschaltung angeordnet. Sein Emitter ist über die Klemmen d und a der Kupplung 16 mit dem Eingang des nicht dargestellten NF-Verstärkers verbunden.to the. Collector resistance R-q in emitter circuit arranged. The understanding Rj- is by means of the capacitor Gg partially bridged, which for gain control with the changeable medium tapping of the "resistance" Rc is connected · The output transistor T, is against it with its emitter resistance. Rq to increase the input resistance 3 and thus decoupling from the RF amplifier input arranged in a collector circuit. Its emitter is connected via the terminals d and a of the coupling 16 to the input of the low-frequency amplifier, not shown.

Parallel zum Transistor 3?2 ist der als Kurz schlußschalt er wirkende FET-Transistor T^ vorgesehen, welcher einerseits über den Kondensator C, mit dem Knotenpunkt der Widerstände Rg und R™ und andererseits mit dem FuBpunkt des Eingangsverstärkers verbunden ist. Parallel zum Transistor T* ist ein Ableitwiderstand Rq vorgesehen·In parallel with the transistor 3? 2, it is used as a short circuit switch acting FET transistor T ^ provided, which on the one hand across the capacitor C, to the junction of the resistors Rg and R ™ and on the other hand with the foot of the input amplifier connected is. A bleeder resistor Rq is provided parallel to the transistor T *

Dieser Transistor T₂, wird mittels eines zum Übertragungskanal parallelgeschaj-teten Steuerjcreises gesteuert, der einen Verstärkertransistor T^ mit Emitter^fiderstand R.^» Kollektorvriderstand Ryj2 und Emitterkondensator 0^, einen "This transistor T ₂ is controlled by means of a control circuit connected in parallel to the transmission channel, which has an amplifier transistor T 2 with an emitter resistor R 1, collector resistor Ry 2 and emitter capacitor 0, a "

Hochpaß mit den Kondensatoren C₁-, Cg und Widerstand ß>j2s einen Doppelweggleichrichter und ein nachgeschaltetes Siebglied mit den Dioden Dc, Dg, den Widerständen R^, Ryjc "^nd den Kondensatoren C„, Cg sowie einen Schalt transistor T^. mit den als Spannungsteiler geschalteten Kollektorwiderständen Ryjg, R>j« aufweist. Der Mittelpunkt dieses Spannungsteilers ist über den Vorwiderstand R^g mit dem wechselstrommäßig mittels des Kondensators C₀ kurzgeschlossenen Gate des FET-Transistors T₂^ verbunden. Die St~romversorgune erfolgt über das aus dem V/iderstand R^q und dem Kondensator bestehende Siebglied.High pass with the capacitors C ₁ -, Cg and resistance ß> j2s a full wave rectifier and a downstream filter element with the diodes Dc, Dg, the resistors R ^, Ryjc "^ and the capacitors C", Cg and a switching transistor T ^. With the collector resistors Ryjg, R> j "connected as a voltage divider. The center point of this voltage divider is connected via the series resistor R ^ g to the AC short-circuited gate of the FET transistor T ₂ ^ _{by means of the capacitor C 0} filter element consisting of the resistance R ^ q and the capacitor.

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Diese Schaltung hat folgende W5.r.?av.ig8weise.This circuit has the following W5.r.?av.ig8weise.

Das über die Klemme e dem Verstärker eingang zugeführt© Signal wird bei ausreichender Amplitude über den Ve:>?etelr~ kertransictor !L^ und ü.en I&pedanswanalertransistör T^ dem nicht dargestellten HI?-Verstärkex· zugeführt. Gleichseitig wird aus diesem Signal nach weiterer Verstärkung mit Sransistor Tc durch Gleichrichtung mit dom Doppelweggleichrichter D,- und Dg und Siebung mit den Siebglied R^s E*,c und On₁ Oq eine Steuerspannung gewonnen, vjelche den Erarzschlußtransistor I^ übsr den Schalttransistor 3?_s und den Spannungsteiler ß/jg, K^r₇ steuert. Hierbei bleibt der Schalttransistor bei Signalen mit kleiner Amplitude gesperrt, so daß der Spannungsteilerpunkt zwischen den Widerständen ^16' E-17 praktisch auf dem Potential Ug liegt. Der über den Widerstand E^q angekoppelte FET-iPransistpr T^ wird geöffnet und damit die Eingangstransistorstufe kurzgeschlossen. Bei Signalen mit den-Schweilwert überschreitender Amplitude wird der Schalttransistor Tv· geöffnet, folglich der PEfT-Transistor T^ gesperrt, und damit der Übertragungskanal durchlässig. If the amplitude is sufficient, the signal fed to the amplifier input via terminal e is fed via the Ve:>? Etelr ~ kertransictor! L ^ and ü.en I & pedanswanalertransistör T ^ to the HI? Is the same side from this signal after further amplification with Sransistor Tc by rectification with dom rectifier D, - s e * c and on and Dg and screening with the screening member R ^ obtained ₁ Oq a control voltage vjelche the Erarzschlußtransistor I ^ übsr the switching transistor 3 ? _s and the voltage divider ß / jg, K ^ r ₇ controls. In this case, the switching transistor remains blocked for signals with a small amplitude, so that the voltage divider point between the resistors ^ 16 'E-17 is practically at the potential Ug. The FET-iPransistpr T ^ coupled via the resistor E ^ q is opened and thus the input transistor stage is short-circuited. In the case of signals with an amplitude exceeding the threshold value, the switching transistor Tv is opened, consequently the PEfT transistor T ^ is blocked, and the transmission channel is thus permeable.

Mittels des im Steuerkreis vorgesehenen Eoohpasses Gj-, Cfti ^ß/i* wird der Einfluß von Störspannungen,' insbesondere der Einfluß der tieferfrequenten Netsspannung unterdrückt. Außerdem, wird der sog. Blubbereffekt ausgeschaltet.By means of the Eoohpasses Gj-, Cfti ^ß / i * provided in the control circuit, the influence of interference voltages, in particular the influence of the lower-frequency mains voltage, is suppressed. In addition, the so-called bubbling effect is switched off.

Die Schaltautomatik gemäß S⁸Ig. 6 weist schließlich, einen teren Eingang f auf, der unmittelbar mit der Basis des Ausgangstransistor^s T^ verbunden· ist. Dieser Eingang dient dem Anschluß der Sastmatrix, mit welcher einzelne, mittels der lasten 9 fcinschaltbare Ossiilatoren unmittelbar angekoppelt werden können.The automatic switching according to S ⁸ Ig. 6 finally has a lower input f which is directly connected to the base of the output transistor ^ s T ^. This input is used to connect the master matrix, with which individual oscillators that can be switched on by means of the load 9 can be connected directly.

— Ί 3- Ί 3

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Der Aufbau dieser Tongeneratoren ist mit dem Schaltbild gemäß Pig. 7 dargestellt. Diese Tongeneratoren sind als zweistufige Transistor-RC-Oszillatoren aufgebaut. Der annähernd im Leerlauf betriebene Rückkopplung*3kanal ist im Gegensatz zu den bekannten RC-Oszillatoren galvanisch über eine Emitterstufe mit Transistor T₁-, und deren Emittergegenkopplungswiderstand R^q mit der Kollektorleistung sstufe mit Transistor Tg, Emitterwiderstand R₂₁ und Kollektorwiderstand R₂₂ verbunden. Die Ausgangsspan- · ■ ■ nung des Transistors Tg wird der Phasenschieberkette, be- ™ stehend aus drei RG-Gliedern H^,, C₁₁, R₂^, C₁₂ und R₂C₁ C₁* rückgeführt. Die I/iderstandswerte dieser RC-Kette sind erfindungsgemäß so gestaffelt, daß jedes Glied eine optimale Phasendrehung von 30°, 60° bzv; 90° bewirkt, wodurch eine optimale Prequenzstabilität erzielt wird.The structure of these tone generators is based on the circuit diagram according to Pig. 7 shown. These tone generators are designed as two-stage transistor RC oscillators. In contrast to the known RC oscillators, the feedback * 3channel, which is operated almost in idle, is galvanically connected via an emitter stage with transistor T ₁ - and its emitter negative feedback resistor R ^ q to the collector power s stage with transistor Tg, emitter resistor R ₂₁ and collector resistor R ₂₂ . The output voltage of the transistor Tg is fed back to the phase shifter chain, consisting of three RG elements H ^ ,, C ₁₁ , R ₂ ^, C ₁₂ and R ₂ C ₁ C ₁ *. According to the invention, the resistance values of this RC chain are staggered in such a way that each link has an optimal phase rotation of 30 °, 60 ° or; 90 °, whereby an optimal frequency stability is achieved.

Der Eraittergegenkopplimgswiderstand Eg₀, der gleichzeitig den Koppelwiderstand für ate Transistoren 5?^'und Sg darstellt, ist so bemessen, SaS dia rrequenzabhMagigic@it des Oszillators von der Betriebsspannung ein üinisma ( < 0,Oi %/V) ist. Außerdem stabilisiert er die Arbeitspunkte der Transictorstuf en bei Temperaturschwankungen, | Zur Kompensation des durch die weiteren Bauelement· bedingten Temperaturganges ist der r ..sätzliche Kondensator C₁^ wechselspannungsmäßig parallel zum Ausgang des Kollektorverstärkertransistors T₈ geschaltet. Sein Temperaturkoeffizient ist größer als derjenige der Kondensatoren C^₁, O₁₂, O₁, und so ausgewählt, daß eine optimale Temperaturkompensation erfolgt. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung hat sich ein Kondensator C₁^ mit einemThe Eraitter Gegenkopplimgswiderstand Eg ₀ , which also represents the coupling resistance for ate transistors 5? ^ 'And Sg, is dimensioned so that SaS dia rrequenzabhMagigic @ it of the oscillator is a üinisma (<0, Oi% / V) from the operating voltage. In addition, it stabilizes the operating points of the transictor stages in the event of temperature fluctuations, | To compensate for the temperature variation caused by the further components, the basic capacitor C ₁ ^ is connected in terms of alternating voltage in parallel with the output of the collector _{amplifier transistor T 8.} Its temperature coefficient is greater than that of the capacitors C ^ ₁ , O ₁₂ , O ₁ , and is selected so that an optimal temperature compensation takes place. In the circuit according to the invention has a capacitor C ₁ ^ with a

Temperaturkoeffizienten von ca. +330.10"⁶Z⁰O als vorteilhaft erwiesen, wobei die verbleibenden Kondensatoren O₁₁, O₁₂, O₁₅ einen Temperaturkoeffizianten von ca.Temperature coefficients of approx. +330.10 " ⁶ Z ⁰ O have proven advantageous, with the remaining capacitors O ₁₁ , O ₁₂ , O ₁₅ having a temperature coefficient of approx.

130.'KT⁶Z⁰O besitzen.130.'KT ⁶ Z ⁰ O own.

Mittels des TrisHttwiderstandes H^c kaim der Oszillator in relativ weiten Grenzsn bei jannähornd glsicliblßiben der Amplitude abgeglichen werden*By means of the TrisHtt resistance H ^ c kaim the oscillator in relatively wide border areas near Jannähornd glsicliblßiben the amplitude can be adjusted *

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Claims

j; ur TerGZLrch? .-. uliob.miG des? notation, from cinor böschrii'ijbaren 'board with Notenie-i, v; elehen electrical conductors are arranged, the jcvjoils 12.ii; Songonsratcren with the. plumb lines övrjsprechenden ionl'requGnsezi are connected, as well one;, over a sanen amplifier with at least one ^

chsr vcrbTindenGn Sastkopf, thereby marked-- '

that the electrical conductor (14) on the c; those made of isolisrondes material QJafel (* l) S2f * mmetriccbi for the corresponding notes angex-eight are »that swiscaen the Leit-c-rn (14) insulated from these grounded shields (15) are arranged, and that dsr probe (3) capacitive can be coupled to the ladder (14).

2. Teaching aid according to claim 1, characterized in that that the conductors (14) and the shielding coverings (15) by means of conductive varnish on the back of the 5? aufetrasea, especially with the help of a |

Stencil are sprayed on

3 · Teaching material according to claim 1 or 2, characterized in that that there is a transmission channel between the probe head (3) and loudspeaker (6) one the transmission channel

Signals whose amplitude is below a specified threshold value, blocking automatic stop (4) ■ is provided.

4.! Teaching aids according to claim 3 «characterized in that that the Schaltautomafcik essentially from one the Transmission channel for signals with a small amplitude short-circuiting controllable resistance, as a precaution consists of a pelde effect transistor (T ^),

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Teaching material according to claim 3 and ^ t cLa & iarefe, characterized "that sur" Steue-nsng das stenes? Bai * ea resistance (T ^) an ait dem. Ei ^ angstransistor-O ^) connected control circuit is provided, which consists of an amplifier transistor (Sf-), eizteixL Eoehpaß (0 ^, Cg.

a rectifier (De · »3V) ₁₅ a Siebgli 'j. s ^ as well as aiis another Scha. .-ordered, whose output is connected to that of the controllable Viiderstaades, -Trorziigweise of the gate of the S ^ SS-Sraasistor (5? ^).

6 · Teaching materials according to address 5 »in that the im. Stenerkreis-effective "especially the sieve members (R ^^, ^ 5 * ^c 75 ^c g) bsstiGsa1? E-Zea.tkonstante is dimensioned in such a way that the transfer circuit is opened or blocked essentially without overshoots, whereby the time constant is a Large from 0.1 to 0.5 sea hurried

7 · Teaching material according to one or more of the claims 1 to 6 _S characterized in that the probe head (5) has a preamplifier (3b) with a ZSa? Transistor connected in this way. (T ^), that ssia input resistance is increased by 3ootstrap ~ $ ££ ect _f and that the input of a Mplitudenbegrenzmigsschaltung is connected upstream, which the V / iderständert from ^ e SWEi "of the gate Spanaungsteilers (Rg, R ^) parallel geßensinnig Diodes (D ^ to D ^).

8 · Lehrmittöl according to one or more of Claims 1 to 7 »characterized in that the Congener 3 / -or s consist of transistor RC oscillators (Pig. 7) known per se, the output stage of which consists of an emitter counter-coupling ( H ₂₀ ) is galvanically connected to an emitter follower stage (“) with an e-collector power stage (SPg). , ',, _β ^ ». ,

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9 «Teaching material according to claim 8, characterized in that that the coupling branch de? HJ generators one Chain of three RG links

which successively effect a phase shift of JO ₀ , 60 ° and 90 °.

10. Teaching aid according to claim 8, characterized in that the resistance (Rgs ^ ^{des aie p} & ^{ase 1} ^ ¹ 9 °° rotating gust member is variable «

11 · Teaching material according to claim 8 »9 or 10, characterized by an alternating voltage to the output de? ICoI lecturer level (Tg) capacitor (C ^) connected in parallel for temperature compensation, the temperature of which coefficient compared with that of the BO members big is

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12 · teaching aid according to claim 11, characterized in that the ä.er Korapeneationskcndensato ^ (^ Ο λ) +530.10 a Teapsraturkoeffizienten of "" ^{^6/0} C "IThe capacitors (C /, / ,, C _12, C _y, ^) the HO members, on the other hand, have a partial temperature coefficient of approx. +150 »10 V ⁰ C.

13 * teaching aid according to one or more of claims B to 12 _v, characterized in that 12 oscillators are provided to generate the semitones of an octave, three oscillators with successive frequencies via switch (10) each with a conductor attached to the control unit (?) (14) are optionally connectable »

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14. Teaching aid according to claim 13, characterized in that the xia lying below an octave (1) are obtained from the tones lying within the octave urph frequency division.

Teaching material according to one or more of Claims 8 l> is 14, characterized in that the iPongGnerators additionally via box (9) with the v / iedergabeeiaricatnas (5 »6) are connectable.

16 · teaching aids according to claim 15 unü. 15, characterized in that the switches (10) and the keys (9) are arranged in a control part (?) At the level of the corresponding lines of the notation system *

17. Teaching aid according to one or more of claims 1 to 16, characterized by one with the board (1) Combined loudspeaker box, preferably attached to the side (8)

18 · Teaching material according to one or more of Claims 1 1? * Marked by a with the oscillators • 7) Connectable key manual ·

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