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Musikverstärker mit Einrichtung für das Stimmen von Musikinstrumenten
Die Erfindung betrifft Musikverstärker, die zur Verstärkung instrumentaler und/oder
vokaler Töne verwendet werden, welche über Musikinstrumenten-Aufnehmer oder Mikrophone,
wie sie von Musikern verwendet werden, aufgenommen werden und sie betrifft insbesondere
einen solchen Verstärker, der eine eingebaute Stimmeinrichtung zur Verwendung beim
Stimmen eines Muæikinstrumentes aufweist, Bisher hat das Stimmen eines Musikinstrumentes
normalerweise die Verwendung einer Stimmgabel, einer Stimmpfeife oder eines anderen
eine Normalfrequenz abgebenden Instrumentes o. dgl. erfordert. Diese Normalfrequenz-Geber
senden gewöhnlich einen verhältnismässig schwachen Ton aus und das Stimmen der Musikinstrumente
mit ihrer Hilfe hängt vollkommen vom Ohr derjenigen Person ab, die das Instrument
genau auf die Standard-Tonhöhe brin n soll.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Stimmeinrichtung zu
schaffen, die fester bestandteil eines allgemein für elektrische Musikinstrumente
verwendeten Verstärkers ist, z.b. für elektrische Gitarren, um einen besonderen
zusätzlichen Normalfrequenzgeber zu vermeiden. Es soll weiterhin eine Stimmeinrichtung
geschaffen werden, deren Ausgangston über einen Lautspreciier wiedergegeben werden
kann, der mit dem Verstärker verbunden ist, damit ein solcher Ton mit einer verhältnismässig
grossen und einstellbaren Lautstärke erzeugt wird, so dass er leicht von einer Mehrzahl
von iiusikern gleichzeitig gehört werden kann. Es soll weiterhin eine Stimmeinrichtung
der zuvor genannten Art geschaffen werden, bei welcher der durch das Musikinstrument
erzeugte Ton beim Stimmen auf elektrischem Wege mit deni von der Stimmeinrichtung
bzw. dem Frequenzgeber erzeugten Ton und einem visuell wahrnehmbaren Signal, das
dann aufleuchtet, wenn die zwei Töne dieselbe Frequenz aufweisen, verglichen werden
kann, so dass auf diese Weise die Abhängigkeit vom Ohr desjenigen Musikers, der
sich bemünt, sein Musikinstrument möglichst genau zu stimmen, vermieden wird0 Die
der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Inlsikverstärker
mit einer Stimmeinrichtung versehen wird, uie zum Stimmen der zusammen damit benutzten
linsikinstruinente dient. Im weiteren Sinne umfasst der Verstärker einen Vorverstärker
mit einem Eingangsanschluss, der mit einem Musikinstrument verbunden werden kann,
und sein Ausgang ist mit einem Endverstärker verbunden, der zum Betrieb eines angeschlossenen
Lautsprechers verwendet wird.
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Die Stimmeinrichtung umfasst einen Ossillator, der ein Ausgangssignal
vorgegebener Frequenz erzeugt. Mittels eines Schalters im Vorverstärker kann zumindest
eine Stufe des Vorverstärkers mit ihrem Eingang von einem Signal, das von eines
Musikinstrument erzeugt wird, auf ein signal, das vom Oszillator erzeugt wird, umgeschaltet
werden, so dass der vom Lautsprecher ausgesandte Ton zwischen einer Wiedergabe
des
Signals vom Musikinstrument oder vom Ausgangssignal des Oszillators wahlweise umgeschaltet
werden kann.
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Bei einer anderen Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung umfasst
der Verstärker zwei Vorverstärker, von denen jeder einen Lingangsanschluss aufweist,
der mit einem Musikinstrument verbunden werden kann, und die Ausgänge der Vorverstärker
sind im allgemeinen mit dem Endverstärker verbunden. Das I~lusikinstrument-Signal
wird nach seinem Durchgang durch den ersten Vorverstärker zu der Stimmeinrichtung
übertragen und dort mit dem Oszillator-Signal verglichen, um ein Signal zu erzeugen,
das z.B. eine Anzeigelampe aufleuchten lässt; diese Lamne leuchtet in einer ganz
bestimmten Weise auf, wenn die beiden Signale unterschiedliche Frequenz aufweisen,
und in einer anderen Weise, wenn die beiden Signale die gleiche Frequenz haben.
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Das Oszillator-Signal wird ausserdem zum zweiten Vorverstärker übertragen
und mit Hilfe eines manuell betätigten Schalters kann es wahlweise mit dem Eingang
einer seiner Stufen verbunden oder davon getrennt werden, um eine Wiedergabe des
Signals über den mit dem Endverstärker verbundenen Lautsprecher zu bewirken. Der
Schalter im zweiten Vorverstärker ist Teil eines Ruppelschalters, dessen anderer
Teil zum ersten Vorverstärker gehört. Die beiden Teile oder Abschnitte sind so angeordnet
und mit den Vorverstärkern sowie der Stimmeinrichtung verbunden, dass verschiedene
Kombinationen von i4iisikinstrument-Signalen und Stimmen richtungs-Signalen über
den Lautsprecher wiedergegeben werden können.
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In der Zeichnung ist die Schaltung eines Musikverstärkers, der in
erfindungsgemässer Weise ausgebildet ist,schematisch dargestellt.
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Ein erfindungsgemäss ausgeführter Musikverstärker umfasst einen ersten
Vorverstärker 10, einen zweiten Vorverstärker 12, cine Stimmeinrichtung 14 und einen
Endverstärker 16.
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Jeaer Vorverstärker 10 und 12 weist einen Eingangsanschluss 18 bzw.
20 auf, der vorzugsweise als Buchse ausgebildet und zur Verbindung mit dem Aufnehmer
eines elektrischen Musikinstrumentes oder mit einem Mikrophon geeignet ist, das
in Verbindung mit einem Verstärker verwendet wird. Diese Instrumente können unterschiedlicher
Art sein; beim vorliegenden Beispiel ist es eine Gitarre 22, die mit dem Eingang
18 des ersten Vorverstärkers 10 verbunden ist; eine zweite Gitarre 24 ist mit dem
Eingang 20 des zweiten Vorverstärkers 12 verbunden. Gegebenenfalls kann der Verstärker
eine grössere Anzahl von Vorverstärkern aufweisen und a jeder Vorverstärker kann
mit einem oder mehreren zusätzlichen Eingängen ausgerüstet sein, um an ihm eine
grössere Anzahl von Musikinstrumenten anschliessen zu können. Ausserdem können auf
Wunsch auch noch andere Schaltungen in den Verstärker eingebaut sein, um andere
Hilfsfunktionen auszuführen, z.B. eine zwischen die Vorverstärker und den Endverstärker
geschaltete Ton-Modifikationsschaltung zur Modifizierung des Ausgangssignals der
Vorverstärker, um bestimmte musikalische Effekte wie zOB. "Verzerrungen't, ein Tremole
oder einen Nachhall zu erzeugen.
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Die beiden Vorverstärker 10 und 12 sind im allgemeinen konventioneller
Bauart oder können es sein; sie können eine1 zwei oder mehrere Verstärkerstufen
umfassen. Im vorliegenden Fall ist jedoch å jeder der Vorverstärker mit zwei Verstärkerstufen
26 und 28 versehen. Der Eingangsanschluss 18 des ersten Vorverstärkers 10 ist mit
dem Eingang seiner ersten Verstärkerstufe 26 über den Widerstand 30 verbunden, während
der Eingangsanschluss 20 des zweiten Vorverstärkers 12 mit seiner ersten Verstärkerstufe
26 über den Widerstand 31 vebunden ist. Jeder Vorverstärker 10 und 12 ist auch mit
einer Lautstärke-Einstelleinrichtung 30 ausgerüstet, mit deren Hilfe die Intensität
des Ausgangssignals des zugehörigen Vorverstärkers verändert werden kann, um die
Lautstärke des entsprechenden Tones bei der Wiedergabe über den Lautsprecher einzustellen.
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Die Ausgänge der beiden Vorverstärker 10 und 12 sind beide an den
Eingang des Endverstärkers 16 angelegt, der einen Ausgangsanschluss z.B..eine Buchse
32 aufweist, die zum Anschluss des Lautsprechers 34 dient. Der Lautsprecher 34 kann
selbstverständlich auch aus einer Mehrzahl von Lautsprechereinheiten oder sogar
Kopfhörern bestehen.
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Die Stimmeinrichtung 14 ist aus elektronischen Bauteilen aufgebaut
und kann als verhältnismässig kleine Einheit in demselben Gehäuse wie der Vorverstärker,
der Endverstärker und andere Teile des dargestellten Systems untergebracht sein.
Zu der Stimmeinrichtung 14 gehört ein Oszillator 36, der in beliebiger bekannter
Bauart ausgeführt; sein kann und so arbeitet, dass auf seiner Ausgangsleitung 38
ein Wechselstromsignal vorgegebener Frequenz abgreifbar ist, das dem gewünschten
Stimmton oder der gewünschten Frequenz zum Stimmen der Iksikinstrumente entspricht.
Die Frequenz dieses Stimmsignals kann beispielsweise 329,6 Hertz betragen, die damit
der Frequenz der Tonhöhe e der Normal-Tonleiter entspricht.
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Das Stimmsignal der Ausgangsleitung 38 wird in doppelter Weise verwendet.
Bei der ersten Anwendungsart wird es zu einem der Vorverstärker übertragen und ersetzt
das normale Instrumenten-Signal, das sonst dorthin geliefert wird, um durch eine
oder mehrere Stufen des Vorverstärkers und des Endverstärkers 16 verstärkt zu werden,
damit der Lautsprecher 34 einen entsprechenden musikalischen Ton abstrahlt, der
dann von dem Musiker oder von den Musikern zum Stimmen ihres Instrumentes oder ihrer
Instrumente verwendet wird, und zwar weitgehend in derselben Art wie beim Stimmen
mittels einer Stimmgabel oder eines anderen, eine Normalfrequenz aussendenden Instrumentes
o. dgl. Der vom Lautsprecher 34 abgestrahlte Ton ist jedoch viel lauter und leichter
hörbar als der Ton, der normalerweise von einem üblichen lior Frequenz-Geber ausgesandt
wird.
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Bei der zweiten Verwendungsart wird das Stimmsignal mit einem Signal
verglichen, das von einem mit einem der Vorverstärker -rerbundenen Musikinstrument
erzeugt wird, und zwar durch eine Vergleichsschaltung, die in die Stimmeinrichtung
14 eingebaut ist und so arbeitet, dass eine zugehörige Anzeigelampe 40 zum Aufleuchten
in einer bestimmten Weise gebracht wird, wenn das Instrumenten-Signal und das Stimm-Signal
verschiedene Frequenzen aufweisen, und in einer anderen Weise, wenn die beiden Signale
dieselbe Frequenz aufweisen.
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Wie aus der Darstellung der Schaltung hervorgeht, wird der Stimm-Oszillator
36 zur Erzegung eines Tones der Normalfrequenz über den Lautsprecher 34 verwendet.
Dies wird erreicht durch einen Abschnitt 42 eines Schalters mit drei Stellungen,
der dem zweiten Vorverstärker 12 zugeordnet ist. Der andere Abschnitt 44 des Schalters
ist dem ersten Vorverstärker 10 zugeordnet und dient einem noch zu erläuternden
Zweck. Die beiden Abschnitte des Schalters sind jedoch zur manuellen und gleichsinnigen
Betätigung so verbunden, dass in einer bestimmten Stellung des Abschnittes 42 sich
auch der andere Abschnitt 44 in der entsprechenden Stellung befindet. Das Ausgangssignal
des Oszillators 36 wird zum zweiten Vorverstärker 12 über die Leitung 46 übertragen
und zugleich an die beiden Kontakte "Zwei" und 11Drei" des Schalterabschnittes 42
geführt. Der bewegliche Kontaktarm 48 des Schalterabschnittes 42 kann bei der Betätigung
des Schalters wahlweise in die Schalterstellung UEins" "Zwei" oder "Drei" eingestellt
und damit an die stationären Kontakte 1, 2 bzw. 3 angelegt werden0 In der Zeichnungsskizze
befindet sich der bewegliche Kontaktarm 48 an dem stationären Kontakt SEins"g bei
dieser Schalterstellung wird das von der Gitarre oder von einem anderen InstIltment
24 erzeugte Signal über den Eingang 20, die erste Verstärkerstufe 26, die Lautstärken-Einstellung
30 und die zweite Stufe 28 der Endverstärker 16 zugeführt, so dass es iiber den
Lautsprecher 34 wiedergegeben werden kann. lti den anderen beiden Stellungen des
Schalterabschnittes
42 liegt der bewegliche Kontaktarm 48 entweder an stationären Kontakt "Zwei" oder
am Kontakt "Drei" an; in diesen Stellungen wird das Ausgangssignal des Oszillators
3G anstelle des Gitarren-Signals über die Lautstärken-Einstellung 30 der zweiten
Stufe 28 zugeführt. Folglich wird das Stimm-Signal des Oszillators zum Verstärker
übertragen, damit es über den Lautsprecher 34 als gut hörbarer Ton wiedergegeben
wirde Dadurch, dass der Schalter sTor der Laut stärken-Ein stellung 30 angeordnet
ist, kann aiese dazu benutzt werden, um die Lautstärke des vom Lautsprecher erzeugten
Stimm-Signals wunschgemäss einzustellen Bei der zweiten Verwendungsart des Oszillators
36 wird das Musikinstrument-Signal vom ersten Vorverstärker 10 über eine Leitung
50, die mit der Ausgang der ersten Stufe 26 des Vorverstärkers 10 verbunden ist,
der Stimmeinrichtung 14 zugeführt und in der Stimmeinrichtung hinsichtlichseiner
Frequenz mit dem vom Oszillator abgegebenen Ausgangssignal verglichen.
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Wie gezeigt ist, umfasst die Vergleichsschaltung einen Verstärker
52 zur Verstärkung des Instrument-Signals, das vom Vorverstärker 10 kommt, und sie
hat einen Transistor 54.
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Der Ausgang des Verstärkers 52 ist mit dem Kollektoranschluss des
Transistors 54 über die Leitung 56 verbunden und der Emitteranschluss des Transistors
ist geerdet, Das Oszillator-Ausgangssignal wird seinerseits dazu verwendet, die
Leitungsfiiliigkeft des Transistors 54 zu steuern, und es ist über den Widerstand
58 und den Kondensator 60 mit dem Basisanschluss des Transistors verbunden, wobei
der Basisan schluss über einen anderen Widerstand 62 ebenfalls geerdet ist. Das
a- Kollektoranschluss des Transistors 54 auftretende Signal w,-cv durch einen Verstärker
64 verstärkt, der das Aufleuchten der Anzeigelampe 4-0 steuert.
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Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vergleichsschaltung beschrieben.
Das an die Basis des Transistors 54 gelegte Stimm-Signal schaltet zyklisch den Kollektor-Emitter-Kreis
dieses Transistors zwischen dem leitenden und dem nichtleitenden Zustand mit der
Frequenz des Stimm-Signals um. Wenn sich der Transistor im leitenden Zustand befindet,
wird der Ausgang des Verstärkers 52 an Erde gelegt, so dass das zum Verstärker 64
geführte Signal im wesentlichen gleich Null ist, während bei nichtleitendem Zustand
des Transistors 54 am Ausgang dcs Verstärkers 52 ein Signal vorhanden ist und dem
Verstärker 64 zugeführt wird. Wenn das lnstrument-Signal am Ausgang des Verstärkers
52 sich von der Frequenz des Oszillator-Signals unterscheidet, tritt eine Schwebung
auf zwischen der zyklisch sich ändernden Leitungsfähigkeit des Transistors 54 und
dem Instrument-Signal. Dies führt zu dem Ergebnis, dass eine pulsierende Signalform
zum Verstärker 64 gelangt, so dass die Anzeigelampe in entsprechender Weise pulsierend
zum Leuchten gebracht wird. Wenn die beiden Signale sich in ihrer Frequenz erheblich
unterscheiden, ist die Scllwebungs- oder Pul sat ion s-Frequen z , die zum Verstärker
64 gelangt, verhältnismässig hoch und die Anzeigelampe wird fast fortwährend glühen.
Nimmt der Frequenzunterschied ab, wird auch die Frequenz der Schwebung oder Pulsation
geringer, und die Anzeigelampe fängt an, merkbar zu flackern, wobei das Flackern
in der Frequenz -lnsD geringer wird, je mehr das Instrument-Signal sich der Frequenz
des Stimm-Signals nähert. Wenn das Instrumentsignal genau dieselbe Frequenz hat
wie das Oszillator-Signal, leuchtet die Anzeigelampe entweder dauernd oder sie leuchtet
gar nicht, was von der Phasenbeziehung der beiden Signale abhängt. Ist dle Piase
des an die Basis des Transistors 54 gelegten Stimm-Signale derart, dass der Transistor
54 während der positiven Halbwelle jeder Periode des Instrument
-Signals
leitend ist, dann wird jede solche positive Halbwelle des Instrument-Signals immer
an Erde gelegt mit dem Ergebnis, dass kein Signal an den Verstärker 64 geliefert
wird, um das Aufleuchten der Anzeigelampe 40 zu bewirken. Wenn der Transistor 54
andererseits durch das Stimm-Signal in den nichtleitenden Zustand über wenigstens
einen Teil der positiven Halbwelle jeder Periode des Instrument-Signals gebracht
wird, dann wird Signal am Verstärker 64 anliegen und die Lampe 40 leuchtet.
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Wie oben bereits erwähnt wurde, ist der erste Abschnitt 44 des Steuerschalters
dem ersten Vorverstärker 10 zugeordnet und hat einen beweglichen Arm 66, der wahlweise
mit irgendeinem der drei dargestellten stationären Kontakte verbunden werden kann.
Liegt er an dem ersten stationären Kontakt an, wie gezeigt ist, so wird das Signal
von der Gitarre 22 oder einem anderen Instrument, das des zugehörigen Eingangsanschluss
zugeführt wird, über den Schalter von der ersten Stufe 26 zur zweiten Stufe 28 übertragen,
so dass das vom Instrument 22 erzeugte Signal über den Lautsprecher 34 wiedergegeben
wird. Der zweite stationäre Kontakt des Schalterabschnittes 44 ist ebenso mit dem
Ausgang der ersten Stufe 26 verbunden, so dass bei Anlage des Armes 66 an diesem
Kontakt das Instrument-Signal in gleicher Weise an die zweite Stufe 28 zur Wiedergabe
durch den Lautsprecher 34 übertragen wird. In der drit-ten Stellung des Schalters,
d.h., wenn sich der Arm 66 an dem dritten stationären Kontakt befindet, Wird die
erste Stufe 26 von der zweiten Stufe 28 getrennt, so dass das Instrument-Signal
die zweite Stufe 28 nicht erreichen und über den Lautsprecher 34 nicht wiedergegeben
werach kann. Wie bereits erwähnt wurde, bewegen sich die beiden Abschnitte 42 und
44 des Schalters im Gleich@lang, und es geht aus der Darstellung hervor, dass die
Anordnung der Schalterkontakte so gewählt ist, dass in
der Schalterstellung
"Eins" beide an die Eingangsanschlüsse 18 und 20 angeschlossenen Instrumente über
die Vorverstärker mit dem Endverstärker 16 und dem Lautsprecher 34 verbunden sind,
d.h., beide Instrumente befinden sich in der Stellung "Ein". In der Schalterstellung
"Zwei" befindet sich das mit dem Eingangsanschluss 18 des ersten Vorverstärkers
10 verbundene Instrument ebenso in der Stellung "Ein", aber das mit dem Eingang
20 des zweiten Vorverstärkers verbundene Instrument 24 befindet sich in der Stellung
"Aus" und an seiner Stelle ist das Oszillator-Signal in der Stellung "Ein", d.h.,
das Oszillator-Stimm-Signal wird gemeinsam mit dem Signal des Instrumentes 22 über
den Lautsprecher 34 wiedergegeben, so dass derjenige, der das Instrument 22 spielt,
gleichzeitig den Ton seines eigenen Instrumentes und das Stimm-Signal hört, während
er das Instrument stimmt.
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In der Schalterstellung "Drei" befindet sich nur das Oszillator-Signal
in der Stellung "Ein", so dass nur dieses Signal über den Lautsprecher 34 wiedergegeben
wird.
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Der Oszillator 36 und andere Bauteile der Stimmvorrichtung werden,
was nicht besonders dargestellt ist, von einem entsprechenden Netzgerät mit geeigneten
Netzsannungen versorgt und ein einfacher Ein-Aus-Schalter kann vorgesehen werden,
um das Netzgerät mit der SLiflIrnvorrichtung zu verbinden oder von ihr zu trennen,
um es nach Wunsch ein- und auszuschalten.
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Ausserdem kann eine i?requen z-Steuervorrichtung vorgesehen werden,
um die Ausgangsfrequenz des Oszillators 36 zu veränder Patentansprüche: