DE19905232B4 - Electronic musical instrument and volume control for an electronic musical instrument - Google Patents
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Abstract
Elektronisches Musikinstrument mit mindestens einer Spieleinheit, einer Klangerzeugungseinrichtung, die in Abhängigkeit von einer Betätigung der Spieleinheit Klänge erzeugt, und einem während der Betätigung verstellbaren Lautstärkesteller, der in Abhängigkeit von seiner Stellung und einer Kennlinie die Lautstärke der Klänge beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lautstärkesteller (3) mit einer Abgleicheinrichtung (17) verbunden ist, die fortlaufend ein Maximum seiner Aussteuerung (A) ermittelt und dieses Maximum als vorbestimmten Wert der Kennlinie verwendet.electronic Musical instrument with at least one game unit, a sound generator, the dependent from an operation the game unit sounds generated, and one during the actuation adjustable Volume control, in dependence from his position and a characteristic the volume of the Sounds influenced, thereby characterized in that Volume Control (3) is connected to an adjustment device (17), which continuously determines a maximum of its modulation (A) and this maximum used as a predetermined value of the characteristic.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit mindestens einer Spieleinheit, einer Klangerzeugungseinrichtung, die in Abhängigkeit von einer Betätigung der Spieleinheit Klänge erzeugt, und einem während der Betätigung verstellbaren Lautstärkesteller, der in Abhängigkeit von seiner Stellung und einer Kennlinie die Lautstärke der Klänge beeinflußt. Ferner betrifft die Erfindung einen Lautstärkesteller für ein elektronisches Musikinstrument, der in Abhängigkeit von seiner Stellung und einer Kennlinie ein Ausgangssignal erzeugt.The The invention relates to an electronic musical instrument with at least a game unit, a sound generating device, which is dependent on an operation the game unit sounds generated, and one during the operation adjustable volume control, in dependence from his position and a characteristic the volume of the Sounds affected. Further The invention relates to a volume control for an electronic Musical instrument that depends generated an output signal from its position and a characteristic.
Ein
derartiges Musikinstrument ist aus
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer elektronischen Orgel als Beispiel für ein elektronisches Musikinstrument beschrieben. Bei einer elektronischen Orgel wird die Spieleinheit durch die Manuale und gegebenenfalls das Pedal gebildet. Die Erfindung ist aber auch bei Musikinstrumenten anwendbar, die auf andere Weise gespielt werden, etwa nach Art einer Gitarre oder eines Blasinstrumentes. Hier ist lediglich auf dem Weg von der Spieleinheit zur Klangerzeugungseinrichtung noch eine weitere Signalaufbereitung erforderlich, die für die vorliegende Erfindung aber keine Rolle spielt.The Invention is described below with reference to an electronic organ as example for an electronic musical instrument described. In an electronic Organ becomes the game unit through the manuals and if necessary the pedal is formed. The invention is also in musical instruments which are played in a different way, such as one Guitar or a wind instrument. Here is just on the Away from the game unit to the sound generator yet another Further signal conditioning required for the present invention but does not matter.
Wenn bei einer elektronischen Orgel eine Taste gedrückt wird, erhält die Klangerzeugungseinrichtung ein entsprechendes Signal und erzeugt im einfachsten Fall einen dieser Taste entsprechenden Ton. In der Regel läßt sich dieser Ton auch noch durch die Auswahl entsprechender Register klanglich verändern. Diese Veränderung kann so weit gehen, daß man im Grunde nicht mehr von einem Ton sprechen kann, der beispielsweise anhand seiner Tonhöhe identifizierbar ist, sondern allgemein von einem Klang sprechen muß, d.h. einem Geräusch mit einer bestimmten Charakteristik.If When a key is pressed on an electronic organ, the sound generator receives a corresponding signal and generates in the simplest case sound corresponding to this key. In general, this sound can also be through change the selection of corresponding registers tonally. These change can go so far that one basically can no longer speak of a sound, for example based on his pitch is identifiable, but generally speaking of a sound must, i. a noise with a specific characteristic.
Der Musiker oder Künstler, der das Musikinstrument spielt, also die Spieleinheit betätigt, verwendet als wesentliches Gestaltungsmerkmal seines Vortrags auch die Lautstärke. Die Lautstärke soll während des Vortrages dynamisch verändert werden können. Hierzu wird der Lautstärkesteller verwendet.Of the Musician or artist, who plays the musical instrument, that is, operates the game unit as an essential design feature of his presentation, the volume. The volume should while of the lecture changed dynamically can be. This is the volume control used.
Den Lautstärkesteller kann man sich zunächst einfach als Potentiometer, d.h. als veränderlichen elektrischen Widerstand vorstellen, dessen Widerstandswert von der Stellung des Lautstärkestellers abhängig ist. Da das Hörempfinden nicht linear, sondern im wesentlichen logarithmisch ist, ist dem Lautstärkesteller in der Regel eine Kennlinie zugeordnet, die den einzelnen Stellungen einen in der Regel nicht linearen Zusammenhang zu einem Ausgangssignal zuordnet. Natürlich kann man anstelle eines Potentiometers andere Möglichkeiten zur Stel lungsermittlung verwenden, beispielsweise eine induktive, kapazitive, optische oder magnetische Erfassung.The Volume Control you can first simply as a potentiometer, i. as a variable electrical resistance imagine its resistance value from the position of the volume control dependent is. Because the hearing sensation is not linear, but essentially logarithmic, is the volume control usually a characteristic associated with the individual positions a generally non-linear relationship to an output signal assigns. Naturally you can instead of a potentiometer other ways to Stel lungsermittlung use, for example, an inductive, capacitive, optical or magnetic detection.
In allen Fällen liegt ein Problem bei der Behandlung des Ausgangssignals darin, daß bei der Erfassung der Potentiometerwerte (oder der Werte entsprechender Einrichtungen) bedingt durch mechanische und elektrische Toleranzen bei der Fertigung und durch thermische Veränderungen eine Streuung der individuellen Kennwerte eintritt, die ohne zusätzliche Maßnahmen erhebliche Auswirkungen auf die akustisch relevant Lautstärke hat, was zu erheblichen Einbußen in der Aussteuerbarkeit des Musikinstruments führen kann.In all cases is a problem in treating the output signal therein, that at the detection of the potentiometer values (or the corresponding values Facilities) due to mechanical and electrical tolerances in the production and by thermal changes a dispersion of individual characteristics, without significant additional impact on the acoustically relevant volume, which has become significant losses in the controllability of the musical instrument can lead.
Bislang löst man dieses Problem darin, daß bei jedem Neuanschluß des Lautestärkestellers ein Abgleich auf die maximale Vollaussteuerung manuell ausgeführt werden muß. Bei stationär eingebauten Lautstärkestellern ist das Problem zwar nicht so gravierend, es besteht aber dennoch. Kritisch ist hierbei vor allen Dingen die Tatsache, daß man den Abgleich hier in der Regel vergißt.So far you solve this problem is that at each new connection of the Loud volume adjuster a calibration to the maximum Vollaussteuerung be carried out manually got to. at stationary built-in volume control Although the problem is not that serious, it still exists. Above all, the fact that one is the critical Balance here usually forgets.
Der Abgleich setzt voraus, daß jeder Benutzer das entsprechende Wissen hat und bei Bedarf diesen Abgleich schnell durchführen kann. Erfahrungsgemäß sind sich aber Musiker dieser Probleme nicht ständig bewußt, so daß vielfach eine nicht optimal angepaßte Kennlinie verwendet wird, was zu unbefriedigendem akustischen Verhalten des elektronischen Musikinstruments führt.Of the Matching requires everyone User has the appropriate knowledge and if necessary this comparison perform quickly can. Experience shows but musicians are not constantly aware of these problems, so that in many cases one is not optimal adapted Characteristic curve is used, resulting in unsatisfactory acoustic behavior of the electronic musical instrument leads.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lautstärkebeeinflussung zu verbessern.Of the Invention is based on the object to improve the volume control.
Diese Aufgabe wird bei einem elektronischen Musikinstrument der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Lautstärkesteller mit einer Abgleicheinrichtung verbunden ist, die fortlaufend ein Maximum seiner Aussteuerung ermittelt und dieses Maximum als vorbestimmten Wert der Kennlinie verwendet.These Task becomes with an electronic musical instrument of the beginning solved by the type mentioned, that the Volume Control is connected to a balancing device, which is continuously a maximum its modulation is detected and this maximum as predetermined Value of the characteristic used.
Nach dem Einschalten des Geräts wird zunächst eine Kennlinie benutzt, die beispielsweise werksseitig vorgegeben ist und den unteren vorgegebenen Toleranzgrenzen entspricht. Ein Triggerwert wird auf diese untere Grenze gesetzt.To switching on the device will be first a characteristic used, for example, the factory default is and corresponds to the lower predetermined tolerance limits. One Trigger value is set to this lower limit.
Nach dem Zusammenbau des Musikinstruments und dem folgenden Einschalten oder einfach nur nach dem Einschalten ermittelt die Abgleicheinrichtung nun ständig, ob der aktuelle Ausgangswert des Lautstärkestellers, beispielsweise der oben angesprochene Potentiometerwert, über dem Triggerwert liegt. Falls dieser Fall eintritt, so ist der Triggerwert auf den aktuellen Wert zu setzen und es wird eine neue Kennlinie für diesen Fall berechnet. Durch die ständige Anwendung dieses Schrittes ist gewährleistet, daß bei einer einmaligen vollen Aussteuerung, d.h. Einstellung des Lautestärkestellers auf maximale Lautstärke, der für dieses Musikinstrument mit seiner entsprechenden Konfiguration erhältliche Maximalpegel stets erreicht wird und damit eine optimale Aussteuerbarkeit des Instruments gesichert ist und zwar unabhängig von den individuellen mechanischen und elektrischen Toleranzen. Diese Vorgehensweise setzt natürlich voraus, daß der Musiker den Lautstärkesteller einmal voll betätigt, beispielsweise bei einem Fußschweller ganz durchtritt. Es läßt sich jedoch beobachten, daß die meisten Musiker dieses Verhalten zum Beginn einer Vorführung – in der Regel unbewußt – zeigen. Sollte dies einmal nicht der Fall sein, wird der Musiker bei unbefriedigendem Klangvolumen den Lautstärkesteller eben doch "bis zum Anschlag" stellen, wodurch die gewünschte Bedingung wieder erreicht wird.After assembling the Musikinstru ments and the subsequent switching on or simply after switching on, the adjusting device now constantly determines whether the current output value of the volume control, for example the above-mentioned potentiometer value, is above the trigger value. If this occurs, the trigger value must be set to the current value and a new characteristic curve is calculated for this case. Through the constant use of this step ensures that at a one-time full modulation, ie setting the Lautestärkestellers to maximum volume, the maximum level available for this musical instrument with its corresponding configuration is always achieved and thus optimal controllability of the instrument is secured regardless of the individual mechanical and electrical tolerances. This approach, of course, requires that the musician fully presses the volume control once, for example, at a Fußschweller completely through. However, it can be observed that most musicians show this behavior at the beginning of a performance, usually unconsciously. If this is not the case, the musician will, with unsatisfactory sound volume, just set the volume control "all the way to the stop", whereby the desired condition is reached again.
Vorzugsweise ermittelt die Abgleicheinrichtung fortlaufend das Minimum der Aussteuerung und verwendet dieses Minimum als zweiten Wert der Kennlinie. Damit wird auch die untere Grenze der Aussteuerbarkeit zuverlässig definiert.Preferably the matching device continuously determines the minimum of the modulation and uses this minimum as the second value of the characteristic. In order to The lower limit of the controllability is reliably defined.
Vorzugsweise weist die Abgleicheinrichtung mindestens einen Vergleicher, mindestens einen Speicher und einen Kennlinienbildner auf. Der Speicher speichert den der maximalen Aussteuerbarkeit entsprechenden Triggerwert. Der Vergleicher vergleicht nun, ob der gespeicherte Triggerwert größer oder kleiner ist als der aktuelle Triggerwert. Der größere der beiden Werte wird gespeichert und gleichzeitig an den Kennlinienbildner weitergegeben, der die Kennlinie bildet und gegebenenfalls auch zur Auswertung des Ansteuerungssignals verwendet.Preferably the matching device has at least one comparator, at least a memory and a characteristic generator. The memory stores the trigger value corresponding to the maximum controllability. Of the Comparator now compares whether the stored trigger value is greater than or equal to is less than the current trigger value. The larger of the two values becomes stored and passed on to the characteristic generator at the same time, which forms the characteristic and, if necessary, also for evaluation used the drive signal.
Vorzugsweise weist die Abgleicheinrichtung einen Taktgeber auf. Man kann dann die Ermittlung des Maximums bzw. des Minimums in vorgegebenen zeitlichen Abständen ausführen, beispielsweise mit einer Frequenz von 100 Hz. Die Abtastrate ist groß genug, um sämtliche Stellungsänderungen des Lautstärkestellers zuverlässig ermitteln zu können.Preferably the matching device has a clock. You can then the determination of the maximum or the minimum in given temporal intervals To run, for example, with a frequency of 100 Hz. The sampling rate is big enough, around all position changes of the volume control reliable to be able to determine.
Mit Vorteil ist der Lautstärkesteller als Fußschweller ausgebildet. Dies ist eine insbesondere bei elektronischen Musikinstrumenten bevorzugte Art des Lautstärkestellers, bei dem sich die oben beschriebenen Probleme in besonderem Maße gezeigt haben.With Advantage is the volume control as a foot sill educated. This is especially true of electronic musical instruments preferred type of volume control, in which the problems described above have been shown to a particular degree.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Klangerzeugungseinrichtung auf der Hauptplatine eines Personalcomputers angeordnet ist und die Abgleicheinrichtung durch einen auf der Hauptplatine angeordneten Prozessor gebildet ist. Ein derartiges Musikinstrument ist damit gebildet durch die Kombination aus einem herkömmlichen Musikinstrument mit seiner Spieleinrichtung und gegebenenfalls weiteren Bedieneinrichtungen und den Hauptkomponenten eines normalen Personalcomputers. Dessen Prozessor, beispielsweise ein Pentium I von Intel oder ein vergleichbarer Prozessor mit einer Frequenz von 166 MHz stellt genügend Rechen- oder Verarbeitungsleistung zur Verfügung, um nicht nur die für die Klangerzeugung notwendigen Daten errechnen zu können, sondern auch den Abgleich des Lautstärkestellers vornehmen zu können.In In a particularly preferred embodiment, it is provided that the sound generating device is arranged on the motherboard of a personal computer and the balancing device arranged by a on the motherboard Processor is formed. Such a musical instrument is formed with it by combining a conventional musical instrument with his game device and possibly other controls and the main components of a standard personal computer. Its processor, For example, a Pentium I from Intel or a comparable processor with a frequency of 166 MHz provides enough computational or processing power to not only for to be able to calculate the sound production necessary data, but also the adjustment of the volume control to be able to make.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Lautstärkesteller über eine eigene MIDI-Schnittstelle mit dem Musikinstrument verbunden ist, wobei der Prozessor zumindest beim Start eine Identifikationsroutine durchläuft. Bei der Identifikationsroutine kommuniziert der Prozessor auf der Hauptplatine mit der MIDI-Schnittstelle, die in der Regel ebenfalls einen Prozessor aufweist, der vorzugsweise als preisgünstiger single chipper ausgebildet sein kann. Damit teilt der Lautstärkesteller dem Musikinstrument zumindest mit, daß er vorhanden ist, so daß der Prozessor bei der weiteren Bearbeitung von Signalen diese Tatsache berücksichtigen kann. In den meisten Fällen wird der Lautstärkesteller aber darüber hinaus noch gewisse Kenndaten übermitteln können, so daß das Musikinstrument auch "weiß", um welchen Lautstärkesteller es sich handelt.in this connection is particularly preferred that the volume control via a own MIDI interface is connected to the musical instrument, wherein the processor at least at start an identification routine passes. In the identification routine, the processor communicates on the Motherboard with the MIDI interface, which usually also having a processor, preferably as a cheaper single chipper can be trained. This will tell the volume control the musical instrument at least that he is present, so that the processor at the further processing of signals take this fact into account can. In most cases will the volume control but about it in addition to transmitting certain characteristics can, so that the musical instrument also "white" to which volume control it is about.
Die Aufgabe wird auch durch einen Lautstärkesteller der eingangs genannten Art gelöst, bei dem eine Abgleicheinrichtung vorgesehen ist, die fortlaufend ein Maximum seiner Aussteuerung ermittelt und dieses Maximum als vorbestimmten Wert der Kennlinie verwendet. Man kann einen derartigen Lautstärkesteller auch "autonom" ausgestalten, so daß am Ausgang des Lautstärkestellers immer ein Signal abgenommen werden kann, das auf die maximale Aussteuerbarkeit bezogen ist.The Task is also by a volume control of the aforementioned Sort of solved, in which a balancing device is provided, the continuously determines a maximum of its modulation and this maximum as used predetermined value of the characteristic. You can do such a thing Volume Control also designed "autonomous", so that at the exit of the volume control always a signal can be taken, that on the maximum controllability is related.
Die Merkmale und Vorteile, die der Lautstärkesteller im Zusammenhang mit dem Musikinstrument besitzt, gelten natürlich auch dann, wenn der Lautstärkesteller als eigene Vorrichtung betrachtet wird.The Features and benefits related to the volume control with the musical instrument possesses, of course, even if the volume control is considered as a separate device.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment described in more detail in connection with the drawing. Herein show:
Je
nach Art des Register erzeugt das Musikinstrument
Ein
wesentliches Gestaltungsmerkmal beim Vortrag eines Musikers ist
die Dynamik, d.h. der Wechsel der Lautstärken. Hierzu dient der Fußschweller
Um
die nachfolgende Erläuterung
zu vereinfachen, wird das Ausgangsverhalten des Fußschwellers
Bei
einem Fußschweller
erreicht man die größte Aussteuerung üblicherweise
dann, wenn der Fußschweller
ganz durchgetreten ist, ähnlich
wie bei einem Kraftfahrzeug, wo man bei durchgetretenem Gaspedal
die größte Geschwindigkeit
erreicht. Der Zusammenhang zwischen dem Stellwinkel
Bei
maximalem Verstellwinkel
Problematisch
ist nun, daß die
in
Die
Lösung
für dieses
Problem besteht nun in folgender Vorgehensweise. Nach dem Einschalten des
Musikinstruments
Die
Aussteuerung A wird nun dem Vergleicher
Durch
die ständige
Anwendung dieser Vorgehensweise ist gewährleistet, daß bei einer
einmaligen vollen Betätigung
des Schwellerpedals
In gleicher Weise kann man natürlich auch den Minimalwert der Aussteuerbarkeit ermitteln, so daß man zwei Punkte für die Kennlinie zur Verfügung hat. Die Kennlinie ist in der Regel zwar nicht linear. Sie gehorcht aber in den meisten Fällen vorgeschriebenen Gesetzmäßigkeiten, so daß man mit einem Maximalwert und einem "Nullpunkt" oder mit einem Maximalwert und einem Minimalwert den notwendigen Kennlinienverlauf errechnen kann.In Of course you can do the same also determine the minimum value of the controllability, so that two Points for the characteristic has available. The characteristic is usually not linear. She obeys though in most cases prescribed laws, so that one with a maximum value and a "zero point" or with a maximum value and calculate a minimum value the necessary characteristic curve can.
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DE19905232A1 DE19905232A1 (en) | 2000-08-24 |
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1999
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