DE2048697A1

DE2048697A1 - Electronic musical instrument

Info

Publication number: DE2048697A1
Application number: DE19702048697
Authority: DE
Inventors: J Stevens Atherton Cahf Bulla Zeb Vance Nashville Tenn Allen, (V St A )
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-10-06
Filing date: 1970-10-03
Publication date: 1971-04-15
Also published as: GB1258853A; JPS5241650B1

Description

DIPL-ING. FRANZ WERDERMANNDIPL-ING. FRANZ WERDERMANN PATiNTANWAlT _{2 HAMBURG 13} ^ ^rj PATiNTANWAlT _{2 HAMBURG 13} ^ ^ rj

INNOCENTIASTRASSC 30 TELEFON «213»INNOCENTIASTRASSC 30 TELEPHONE «213»

A. 70117 Pl. A. 7011 7 pl.

J. Stevens Allen,J. Stevens Allen,

202 Valparaiso,202 Valparaiso,

Atherton, Kalif. (V.St.A.)Atherton, Caliph. (V.St.A.) Elektronisches Musikinstrument.Electronic musical instrument.

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden U.S. Anmeldung Serial Ho. 864 024 von 6. Oktober 1969 in Anspruch genommen.For this application, priority is derived from the corresponding U.S. Registration Serial Ho. 864 024 from Claimed October 6, 1969.

Die Erfindung besieht sich allgemein auf ein elektronisches Musikinstrument und insbesondere auf ein musikalisches Saiteninstrument.The invention relates generally to an electronic musical instrument, and more particularly to one musical string instrument.

Mit der Entwicklung dtr Festkörperelektronik hat sich für Saiteninstrumente die Verwendung elektronischer Verstärkung immer mehr aufgebreitet. Diese elektronisch« Verstärkung umfaAt sugleieh lebe- oder Nachbaueffekte, die durch Einschalten eines VersOgerungskreise· in einen Verstärkung*kanal enieIt werden. Abgesehen davon, daA der akustisebe Resonantkaete» weggelassen wurde, hat sieb j »doch der Qrtmdaufbau -Mw Saiteninstrumente wie z.B. der Gitarre 1* wesentlichen nicht verändert. Anders ausgedrückt, die teneitigen Musikinstrumente, die mit elektronisch·? Verstärkung versehen sied, besitzen keinen wahrhaft integrierten Aefbau in besug auf die Musiker-With the development of solid-state electronics, the use of electronic amplification for string instruments has spread more and more. This electronic "amplification" probably includes live or replica effects, which are converted into an amplification channel by switching on a supply circuit. Apart from this, the DAA akustisebe Resonantkaete "was omitted, has sieve j" but the Qrtmdaufbau -MW stringed instruments such as the guitar 1 * essentially unchanged. In other words, the ten-sided musical instruments with electronic ·? They do not have a truly integrated structure in relation to the musicians. •eugong aa4-verstärkung.• eugong aa4 reinforcement.

• . ι•. ι

Dursh die Erfindung soll daher ein verbessertesThe aim of the invention is therefore to provide an improved one

! •lektroßiichee Musikinstrusent gisohtffen »erden, in dem! • Lektroßiichee musical instruments gisohtffen »ground in the

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

204 3/397204 3/397

der Elektronikteil mit dem musikerzeugenden Teil des Instrumente integriert ist, das die Erzeugung neuartiger musikalischer Töne und Effekte ermöglicht und die Vielseitigkeit herkömmlicher Saiteninstrumente noch wesentlich steigert.the electronics part is integrated with the music-generating part of the instrument, which enables the generation of new types of musical tones and effects and which The versatility of conventional string instruments increases significantly.

Entsprechend der Erfindung wird ein elektronisches Musikinstrument vorgeschlagen, dft· sum Zupfen oder Streichen angeordnete Saiten aufweist und erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch ein· Vielcahl von Schaltern, die durch Berührung betltigbar und in einer dem Griffbrett ein·· musikalischen Saiteninstrument· entsprechenden Weise angeordnet sind, und von denen Jeder einem vorbestimmten Tonfrequenieignal entspricht, ferner durch mit den Schaltern gekoppelte und auf die wahlweise Betätigung eines Schalters ansprechbare Os ei Hat ore η für die Erzeugung ein·· de» jeweils betitigten Schalter entsprechenden Tonf r«quenseignals, sowie durch in Nähe der Saiten angeordnete und auf die physikalische Verlagerung der Saiten ansprechbare Wandler und durch mit den Oszillatoren und Wandler» gekoppelte und gleichseitig mit der Betätigung «ines Schalter· auf 4as Streichen oder Zupf·» der Saiten ansprechbare und stir Modulation des Tonfr·- quencsignal« dienend« MoeXtlationaeinricfettmgen.According to the invention, an electronic musical instrument is proposed, dft · sum plucking or Has string arranged strings and is characterized according to the invention by a multitude of switches which can be actuated by touch and in one of the Fingerboard a ·· musical string instrument · are arranged accordingly, and each of which corresponds to a predetermined audio frequency signal, further through coupled with the switches and on the optional Actuation of a switch responsive Os ei Hat ore η for the generation of a sound signal corresponding to the respective activated switch, as well as through the proximity of the Strings arranged and based on physical displacement of the strings addressable transducers and through with the oscillators and transducers »coupled and equilateral with the Press «a switch · to 4as stroke or pluck ·» the strings addressable and stir modulation of the tone fr - quencsignal «serving« MoeXtlationaeinricfettmgen.

Sie Au«fflferuagsbeiepiel tor Irfindimg wird anhand der Zeichminigen nlher erllutert.The example of a flight to Irfindimg is based on of the drawing minigas explained in more detail.

Fig. 1 ist eine schesjatisoh« Darstellung eines erfindungegemet auag«fdhrten elektreoischenFig. 1 is a schesjatisoh representation of an inventive electronic construction

^{10βί1ί/ί1}" BAD OR₁GlNAL ^{10βА1А / А1} "BAD OR ₁ GlNAL

- 3 - '20/9- 3 - '20 / 9

Musikinstrumentes in Verbindung mit einem Blockschaltbild des zugehörigen Elektronikteils.
Fig. 2 ist ein schematischer SchaltungsausschnittMusical instrument in connection with a block diagram of the associated electronics part.
Fig. 2 is a schematic circuit section

der Fig. 1.
Fig. 3 ist ein schematischer Schaltungsausschnittof Fig. 1.
Fig. 3 is a schematic circuit section

eines anderen Teils der Fig. 1. Fig. ¹J ist eine Darstellung der Kennlinie derof another portion of Fig. 1. Fig. ¹ J is a representation of the characteristic of the

Schaltung.Circuit.

Fig. 5 ist ein Schaltungsausschnitt in Einzelheiten und zeigt eine abgeänderte Ausführungsform nach Fig. 1. Fig. 5 is a circuit section in detail and shows a modified embodiment according to FIG.

Fig. 6 ist ein weiterer Schaltungsausschnitt mit Einzelheiten und zeigt eine weitere Ausführungsform nach Fig. 1.
Fig. 7 ist eine Schaltung für die Steuerung desFIG. 6 is a further circuit section with details and shows a further embodiment according to FIG. 1.
Fig. 7 is a circuit for controlling the

Tonausgangs des Instruments. Fig. 7A zeigt ein Filterglied der Fig. 7. Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der (Sound output of the instrument. FIG. 7A shows a filter element from FIG. 7. Fig. 8 shows a further embodiment of the (

Saitenhalterung.Tailpiece.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in der Form einer Gitarre Io dargestellt, die erfindungsgemäß abgeändert ist, wie aus dem nachfolgenden ersichtlich wird. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß sich die Erfindung in gleicher Weise auf jedes beliebige Saiteninstrument anwenden läßt. Die Gitarre weist die typischen Merkmale einer Gitarre wie z.B. denIn Fig. 1, a preferred embodiment is the Invention shown in the form of a guitar Io modified according to the invention, as from the following becomes apparent. It should be noted, however, that the invention applies equally to each can use any string instrument. The guitar has the typical characteristics of a guitar such as the

109816/0122109816/0122

Hals 11 mit einem Griffbrett 12, ein Wirbelbrett 13 mit Stimmvorrichtungen I4a-f und einen Tafelabschnitt 16 mit gespannten Saiten 17a-f auf, die zwischen Hartgummizapfen 18 angeordnet sind und durch Federn 19 gespannt werden. Die Saiten 17a-f sind so angeordnet, daß sie mit den Fingern oder vermittels eines Plektrons gezupft werden können, erstrecken sich jedoch nicht über das Griffbrett zu den Stimmvorrichtungen I4a-f, sondern sindNeck 11 with a fingerboard 12, a pegboard 13 with tuning devices I4a-f and a panel section 16 with tensioned strings 17a-f, which are arranged between hard rubber pegs 18 and tensioned by springs 19 will. The strings 17a-f are arranged to be plucked with the fingers or by means of a pick but do not extend over the fingerboard to the tuning devices I4a-f, but are

WW. kürzer ausgebildet und befinden sich nur oberhalb dershorter and are only located above the

Tafel 16.Plate 16.

Die Verlagerung oder Auslenkung der Saiten wird durch zwei Sätse von piezoelektrischen Wandlern 21 und 22 aufgenommen, wobei die einzelnen Wandler ähnlieh wie die Tonabnehmer eines Plattenspielers ausgebildet sind. Der Wandlereatz 21 steht mit den Saiten 17 tn einer kurz vor den Zapfen 18 befindlichen Stell· in physikalischer Berührung, so dm* die Wandler in erster Linie auf Quer-The displacement or deflection of the strings is controlled by two sets of piezoelectric transducers 21 and 22, the individual transducers being designed similarly to the pickups of a turntable. The transducer core 21 is physically positioned with the strings 17 in a position located just in front of the pin 18 Touch, so the transducers primarily focus on transverse

^ sehwinguAte« der Saiten ansprechbar sin«. Der Wandler-^ sehwinguAte "the strings are accessible". The converter

sats St tt^it in BeHmnmf mit den «ι «1» li»f*n IS in ι uagt filterten Absetaltf» ··* Salt— IT, ·· U* tu··« Wandler in erster Linie auf Ltagftselmliifungen anspr««h- ; bar sied. : ; _ . ■/·■■sats St tt ^ it with the «ι« 1 »li» f * n IS in ι uagt filtered Absetaltf »·· * Salt— IT, ·· U * tu ··« converter primarily on Ltagftselmliifungen «« H- ; bar simmer. :; _. ■ / · ■■

Wie »Mit ohne weiten« er·lentil·* ist, Mtoft die _r How "with without wide" er · lentil · * is, Mtoft the _r 9*mm*m im smeikaliseh·» Sieaals Rieht v«a «tft tsiUn 9 * mm * m in the smeikaliseh · »Sieaals Richt v« a «tft tsiUn

l swidern statte*···* Urne» «i· isitsa imr alsl swidern equip * ··· * urn »« i · isitsa imr als

«υ« telitt+i·· mm Ankiu«* mu Ukiittftt«itM ^ te· iattlfcaUeelten ten· feet. Ottrsli Tertaaeraat der .«Υ« telitt + i ·· mm Ankiu «* mu Ukiittftt« itM ^ te · iattlfcaUeelten ten · feet. Ottrsli Tertaaeraat the.

^BADBATH

*. -j s ■·-■ -ο 3 *. -js ■ · - ■ -ο 3

Stelle, an welcher die Saiten gezupft werden, lassen sich außerdem die Längsschwingungen oder die Querschwingungen besonders hervorheben, so daß sich besondere Klangeffekte erzielen lassen. Wenn die Saiten beispielsweise in der Nähe des zur Aufnahme von Querwellen dienenden Wandlers 21 gezupft werden, ergibt sich ein Schwirreffekt der Saiten.Where the strings are plucked, the longitudinal vibrations or the transverse vibrations can also be particularly emphasized, so that special Allow sound effects to be achieved. For example, if the strings are close to the one used to absorb transverse waves Converter 21 are plucked, there is a buzzing effect of the strings.

Das Griffbrett 12 weist anstelle der Saiten und der zur Veränderung der Tonhöhe dienenden Bünde Kolonnen von Berührungsplatten oder -elementen 26a-f in Form von Drahtsegmenten auf, die den Saiten, welche sich ansonsten an diesen Kolonnenstellen befinden, entsprechen oder diesen ähnlich ausgebildet sind. Außerdem entspricht jede Kolonne 26a-f, durch die eine Saite simuliert wird, einer Stimmvorrichtung l4a-f und läßt sich in der Tat in der gleichen Weise stimmen wie eine herkömmliche Saitengitarre. Insbesondere ist jede Berührungsdrahtkolonne 26a-f in einer geraden Linie angeordnet, und jeder mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnete Berührungsdraht, d.h. jeweils ein Segment, entspricht einer bestimmten Qriffstellung einer Saite an der gleichen Stelle. Deshalb sind die Abstände und die Geometrie der Berührungsdrähte 27 unterschiedlich je nach dem Typ des simulierten Saiteninstruments. Beispielsweise haben die Berührungsdrähte 27 bei einer klaseichen Gitarre größere gegenseitige Abstände, da der Haie einer derartigen Gitarre breiter ist als der einer zur Begleitung von Volksliedern dienenden einfachenInstead of the strings and the frets used to change the pitch, the fingerboard 12 has columns of contact plates or elements 26a-f in the form of wire segments that correspond to the strings that are otherwise located at these column locations or are designed similarly. In addition, each column 26a-f by which a string is simulated corresponds to a tuning device 14a-f and can in fact be tuned in the same way as a conventional string guitar. In particular, each contact wire column 26a-f is arranged in a straight line, and each contact wire denoted by the reference numeral 27, ie in each case one segment, corresponds to a specific position of a string at the same point. Therefore, the spacing and the geometry of the contact wires 27 are different depending on the type of the simulated stringed instrument. For example , the contact wires 27 in a classic guitar have greater mutual distances, since the shark of such a guitar is wider than that of a simple one used to accompany folk songs

109616/0122 oRiemAt inspected109616/0122 oRiemAt inspected

337337

Wandergitarre.Wandering guitar.

Jeder Berührungsdraht 27 ist jeweils mit einem eigenen Schalter 28 verbunden, der durch Aufsetzen eines Fingers des Spielers auf den Draht betätigt wird. Dadurch wird in an sich bekannter Weise ein scheinbarer Kondensator in den zugeordneten Schaltkreis gelegt. Fig. 1 zeigt lediglich Berührungsschalter 28, die mit der Berührungsdrahtkolonne 26f verbunden sind. Sämtliche Berührungsdrähte sind jedoch jeweils mit zugeordneten Berührungsschaltern verbunden.Each touch wire 27 is connected to its own switch 28, which can be activated by putting on a Player's finger is pressed on the wire. This becomes an apparent one in a manner known per se Capacitor placed in the associated circuit. Fig. 1 shows only touch switches 28 with the touch wire column 26f are connected. However, all contact wires are each assigned Touch switches connected.

Jede Kolonne 26a-f von Berührungsdrähten 27 und die diesen zugeordneten, durch Berührung betätigbaren Schalter 28 sind einem Oszillator 29 zugeordnet. Wie Fig. 1 zeigt, entspricht der Oszillator 29f der entsprechenden simulierten Saite 26f. Die Berührungsschalter 28 sind mit dem Oszillator 29f über eine Reihe von Widerständen 31f verbunden, die an einem Ende mit einer Spannungequelle V^a verbunden sind. Die Spannung V_Rp wird durch einen Hochfrequenzoszillator 3o erzeugt, dessen Eingang über einen Widerstand 33 nit einer Speisespannung +V verbunden ist. Das am Ausgang des Oszillators erscheinende Hochfrequenzsignal dient zur Modulation einer Spannungsquelle +V, die vermittels einer Drosselspule 34 gegenüber der Wechselspannung isoliert ist.Each column 26a-f of contact wires 27 and the switches 28 assigned to them, which can be actuated by touch, are assigned to an oscillator 29. As shown in FIG. 1, the oscillator 29f corresponds to the corresponding simulated string 26f. The touch switches 28 are connected to the oscillator 29f through a series of resistors 31f which are connected at one end to a voltage source V ^ a . The voltage V _Rp is generated by a high-frequency oscillator 3o, the input of which is connected to a supply voltage + V via a resistor 33. The high-frequency signal appearing at the output of the oscillator is used to modulate a voltage source + V, which is isolated from the alternating voltage by means of a choke coil 34.

Der Oszillator 29f ist außerdem mit einer entsprechenden Stimmvorrichtung l4f verbunden, die einen Regelwiderstand 32f aufweist, der in der nachstehend beschriebenenThe oscillator 29f is also connected to a corresponding tuning device 14f, which has a variable resistor 32f, which is described in the following

109816/0122109816/0122

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

C-: C397C-: C397

Weise zur Einstellung der Grundfrequenz der von dem Oszillator 29f erzeugten Schwingung dient. Die übrigen Stimmvorrichtungen I4a-e sind Bdt den ihnen jeweils zugeordneten (nicht dargestellten) Oszillatoren 29a-e verbunden. Sämtliche Oszillatoren 29a-f Bind jeweils mit einem der Trennverstärker 35a-f verbunden, welche die Belastung der zugeordneten Oszillatoren 29a-f durch die nachfolgenden Schaltkreise Verhindern· Der Verstärker 35f ist durch die in Reihe geschalteten Widerstände 37? und 38f mit einem Gegentaktmodulator 36f gekoppelt. Bei dem Gegentaktmodulator handelt es sieh um eine im Handel erhältliche Einheit, die bei Michtvorhandensein eines Modulations-Eingangssignals in der Leitung 39f kein Ausgangseignal «neugt. Way is used to set the fundamental frequency of the oscillation generated by the oscillator 29f. The remaining tuning devices I4a-e are connected Bd t to the oscillators 29a-e (not shown) assigned to them in each case. All oscillators 29a-f respectively Bind 35a- f connected to a buffer amplifier, which the load of the associated oscillators 29a-f by the following circuits preventing · The amplifier 35f is given by the series connected resistors 37? and 38f coupled to a push-pull modulator 36f. The push-pull modulator is a commercially available unit which, in the absence of a modulation input signal on line 39f, does not display an output signal.

Mit dem Verb^ndungspunkt der Widerstände 37f und 38f ist «in· Oberwellen-Steuerung verbunden, die aus •inem aegentakt-Bllndmodulator Ulf besteht, «wischen dessen 3ignal*ii&*ang T_#1b URd tosgangskl·—·η ? *3f und Mf ein Kondensator 42f «»schaltet ist, «nd der einen dritten Modttlatienssteuer·iftgse« Ht aufweist, welcher mit einem Potentiometer 47f gekoppelt ist. Di· AusgangsklcmM HHT i*t mit Amm Tcrtindungspunkt «wischen den Widrstia4on 3Tf «m4 ftf ν·»»«ρ4>. The connection point of the resistors 37f and 38f is connected to a harmonic control, which consists of a single-cycle blind modulator Ulf, whose 3 signal * ii & * ang T _{# 1b} URd tosgangskl · - · η? * 3f and Mf a capacitor 42f is switched on, and which has a third mode control device which is coupled to a potentiometer 47f. Diethylene AusgangsklcmM HHT i * t with Amm Tcrtindungspunkt "wipe the Widrstia4on 3TF" m4 ftf ν · »» «ρ4>.

Das fofntlmmfr Iff Umtmet «ntweter ein Mulleinoftir lit in Atf ometOcmteten «·!»· verlud·!-The fofntlmmfr Iff Umtmet «ntweter a Mulleinoftir lit in Atf ometOcmteten« ·! »· Loaded ·! -

«lBStcllbar avlsalMA itr lyaanua« ♦? und der Spannuni -V. Nenn di*s« BiAsanflSsiiMl· «α 4·η Modulations-Steuer- «LBStcllbar avlsalMA itr lyaanua« ♦? and the Spannuni -V. Nominal di * s «BiAsanflSsiiMl ·« α 4 · η modulation control

1ÖI81S/0122 _ßAD original1ÖI81S / 0122 _ßAD original

⁸ " 2ü-'G597 ⁸ "2ü-'G597

eingang 46f angelegt werden, wird der Verstärkungsgrad des Modulators 4lf und dadurch wiederum der Wert des Kondensators 42f in der in Pig. 4 dargestellten Weise verändert. Bei der Spannungsverstärkung Null (-<» dB),input 46f are applied, the gain of the modulator 4lf and thereby in turn the value of the capacitor 42f in the in Pig. 4 illustrated way changes. At zero voltage gain (- <»dB),

bei der V" _o = 0, liegt der wahre Wert des Kondensators ausat V " _o = 0, the true value of the capacitor is available

(C χ 1) im Schaltkreis. Beim umgekehrten Verstär.kungsgrad 1, bei dem V_&us s ~^v _ei_n» wird der Effektivwert verdoppelt (C χ 2), und bei nicht umgekehrtem Verstärkungsgrad 1, bei dem V_&us = V_ein, beträgt der Wert Null (C χ 0) (C χ 1) in the circuit. During the reverse Verstär.kungsgrad 1, wherein V _{& us} s ~ ^v _e i _n 'is the effective value is doubled (C χ 2), and in non-inverted amplification degree 1, wherein V _{& us} = V _a, the value is zero (C χ 0)

Die Oberwellen-Steuerung erfolgt durch Veränderung des Effektivwerts des Kondensators 42f, durch welchen die von dem Oszillator 29 abgegebene Dreieckswellenform durch Dämpfung der höheren Oberwellen, d.h. der Oberwellen der höheren Ordnungen geglättet oder integriert wird.The harmonics control is carried out by changing the effective value of the capacitor 42f, through which the triangular waveform output from the oscillator 29 by attenuating the higher harmonics, i.e., the harmonics of the higher orders is smoothed or integrated.

Das von dem Oszillator 29f und dem Modulator 36f abgegebene Tonsignal wird einem in Reihe geschalteten Gegentaktmodulator 51f mit einem Modulationseingang 52f zugeführt und durch diesen moduliert. Die Reihen-Kaskadenschaltung der Modulatoren führt zu einer kombinierten Modulationskennlinie von logarithmischem Charakter. Da die Ansprechempfindlichkeit des menschlichen Ohrs auf Schall nicht linear ist, wird diese Nichtlinearität durch eine logarithmische Kennlinie teilweise ausgeglichen. Vermittels der vorstehend beschriebenen Kombination wird außerdem ein besserer Nullpunkt als mit einem einzelnen Modulator erhalten.That from the oscillator 29f and the modulator 36f The sound signal output is transmitted to a series-connected push-pull modulator 51f with a modulation input 52f fed and modulated by this. The series cascade connection of the modulators leads to a combined Modulation characteristic of logarithmic character. Because the sensitivity of the human ear to Sound is not linear, this non-linearity is partially compensated for by a logarithmic characteristic. The combination described above also results in a better zero point than with a single one Received modulator.

109816/0122109816/0122

ORIGINAL INSPECTED ORIGINAL INSPECTED

~⁹~ 2 O ' ~ " 9~ ⁹ ~ 2 O '~ "9

Beide Modulatoren 36a-f und 51a-f sind jeweils auf das Streichen oder Zupfen der Saiten 17a-f ansprechbar, um die von den Oszillatoren 29a-f entsprechend der Verlagerung der Saiten 17a-f abgegebenen Tonfrequenzsignale zu modulieren. Insbesondere ist der Modulator 36f ansprechbar auf die von dem Wandlersatz abgegebenen Signale, die über eine Dehn- und Impulsformereinheit 53f an den Modulationseingang 39f des Modulators angelegt werden. Durch diese Einheit wird der Ausgang des Wandlersatzes 21 durch Dehnung des abgegebenen Wellenzuges verändert, wobei die Größe der Dehnung vermittels einer Dehnungssteuerung 5¹Jf veränderlich, und die Signalerzeugung vermittels einer Verzögerungs-Ansprechsteuerung 56f verzögerbar ist.Both modulators 36a-f and 51a-f are responsive to the bowing or plucking of the strings 17a-f in order to modulate the audio frequency signals emitted by the oscillators 29a-f in accordance with the displacement of the strings 17a-f. In particular, the modulator 36f is responsive to the signals emitted by the transducer set, which are applied to the modulation input 39f of the modulator via an expansion and pulse shaping unit 53f. By this unit, the output of the transducer set 21 is changed by stretching the output wave train, the size of the stretch being variable by means of a stretch ^{controller 5 1} Jf, and the signal generation being delayed by a delay response controller 56f.

In entsprechender Weise ist der Eingang 52f des Modulators 51f über eine den Modulator mit dem Wandlersatz 22 verbindende Dehn- und Impulsformereinheit 57f mit Dehnungssteuerung 58f und Verzögerungssteuerung 59f mit dem Wandlersatz gekoppelt.In a corresponding manner, the input 52f of the modulator 51f is connected to the modulator with the transducer set 22 connecting stretching and pulse shaping unit 57f with stretching control 58f and deceleration control 59f coupled with the converter set.

Die schließlich erhaltenen modulierten Ausgangssignale sämtlicher Gegentaktmodulatoren 51a-f werden einem Verstärker 6o und einem Lautsprecher 61 zugeführt.The modulated output signals finally obtained from all of the push-pull modulators 51a-f become an amplifier 6o and a loudspeaker 61 are supplied.

Eine Vorrichtung zum Abschwächen des von dem Instrument erzeugten Tonsignals besteht aus der dem Hochfrequenzoszillator Jo zugeordneten Schaltung. Ein mit dem Spannungseingang +V des Oszillators gekoppelter Kondensator 62 ist auf die bei Aufhören der Betätigung derA device for attenuating the sound signal generated by the instrument consists of the circuit associated with the high-frequency oscillator Jo. A capacitor 62 which is coupled to the voltage input + V of the oscillator is switched on when the actuation of the

ORIGIiMAL INSPECTEDORIGIiMAL INSPECTED

109816/0122109816/0122

- Io - ο ~- Io - ο ~

Berührungsschalter erfolgende Veränderung der Leistungsaufnahme ansprechbar. Die in der gespeicherten Ladung auftretende Änderung wird über eine Leitung 63 den Dehn- und Impulsformereinheiten 53a-f, 57a-f zugeführt, wodurch diese Einheiten ihrerseits die Modulatoren 36a-f, 51a-f abschalten, d.h. an den Eingängen 39a-f und 52a-f eine Modulation Null herstellen. Die Einzelheiten dieser Geräuschsperre oder Dämpfung sind in Fig. 3 dargestellt.Touch switch taking place change in power consumption addressable. Those in the stored charge Any change that occurs is fed via a line 63 to the stretching and pulse shaping units 53a-f, 57a-f, whereby these units in turn the modulators 36a-f, 51a-f switch off, i.e. one at inputs 39a-f and 52a-f Establish modulation zero. The details of this noise barrier or attenuation are shown in FIG.

Zur Geräuschschwächung oder -dämpfung stehen auch verschiedene andere Anordnungen zur Verfügung. Beispielswiese kann in die Leitung 63 eine Schwellenwertschaltung eingesetzt werden, so daß eine-Dämpfung nur dann auftritt, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Schaltern 28 außer Tätigkeit gesetzt sind. Zur Erzielung einer noch umfassenderen Steuerung kann jeder Berührungsdrahtkolonne 26a-f ein getrennter Hochfrequenzoszillator 3o mit einer Dämpfungssteuerung zugeordnet sein.Various other arrangements are also available for noise attenuation or attenuation. For example, a threshold value circuit can be in the line 63 be used so that damping only occurs when a predetermined number of switches 28 are disabled. To achieve an even more comprehensive Control can each touch wire column 26a-f a separate high-frequency oscillator 3o with a Be assigned attenuation control.

Das gleichzeitige Stimmen aller simulierten Saiten (oder ein simuliertes "Capo") erfolgt bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Musikinstrument durch Verbindung der Regelwiderstände 32a-f mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt 66 und Veränderung des an den Verbindungspunkt angelegten Spannungswertes. Dadurch werden die Frequenzen der Oszillatoren 29a-f gleichzeitig um den gleichen Betrag verlagert. Ein Wählschalter 67 verbindet den Verbindungspunkt 66 entweder mit einem vermittels eines Fußpedals kontinuierlich verstellbaren PotentiometerThe simultaneous tuning of all simulated strings (or a simulated "capo") takes place in the case of the invention proposed musical instrument by connecting the variable resistors 32a-f with a common connection point 66 and change in the voltage value applied to the connection point. This will make the Frequencies of the oscillators 29a-f shifted simultaneously by the same amount. A selector switch 67 connects the connection point 66 either with a potentiometer continuously adjustable by means of a foot pedal

109816/0122109816/0122

OK'G/NA /NSPECTEDOK'G / NA / NSPECTED

68 oder einem stufenweise verstellbaren Potentiometer 69. Das Fußpedal selbst kann jedoch auch mit verschiedenen Einstellstufen versehen sein.68 or a stepwise adjustable potentiometer 69. The foot pedal itself can, however, also use different Adjustment levels be provided.

Besondere Effekte lassen sich dadurch erzielen, daß an den Verbindungspunkt 66 ein Wechselspannungssignal angelegt und durch dieses die Stimmspannung moduliert wird. Eines der beiden oder beide Abstimmpotentiometer können auch mit anderen elektronischen Musikinstrumenten der"erfindungsgemäßen Ausführung mechanisch gekoppelt sein, so daß eine ganze Kapelle auf diese Weise in verschiedenen Tonarten gestimmt werden kann.Special effects can be achieved in that an alternating voltage signal is applied to the connection point 66 applied and modulated by this the voice voltage will. Either or both of the tuning potentiometers can be used with other electronic musical instruments the "execution according to the invention mechanically be coupled so that an entire band can be tuned in this way in different keys.

Im Gebrauch wird das erfindungsgemäße elektronische Musikinstrument zunächst durch Drehen der Knebel an den Stimmvorrichtungen l4a-f gestimmt. Die Oszillatoren 29a-f erzeugen die Grundschwingungsfrequenzen, die den Frequenzen von Saiten entsprechen, welche nicht an Bünden abgegriffen werden. Wenn ein Finger auf dem Griffbrett 12 entlang einer vorgegebenen Kolonne von Berührungsseg- j menten 27 entlanggeführt wird, werden die Widerstände der Widerstandsreihe 31 nacheinander ausgeschaltet, und die Schwingfrequenz des Oszillators 29 wird in der gleichen Weise und in den gleichen Proportionen erhöht wie bei einer an einem Bund abgegriffenen Saite. Der Oszillator 29 schwingt insbesondere beispielsweise mit der Grundfrequenz der Saite, welche er darstellt, und erhöht bei Betätigung der BerührungsSegmente 27 seine Frequenz entsprechend dem einer Bundstellung zugeordneten Berührungs-In use, the electronic Musical instrument initially tuned by turning the knob on the tuning devices l4a-f. The oscillators 29a-f generate the fundamental frequencies that the Corresponding to frequencies of strings which are not tapped at the frets. When a finger on the fingerboard 12 along a predetermined column of contact segments j elements 27 is passed along, the resistors of the resistor series 31 are switched off one after the other, and the Oscillation frequency of the oscillator 29 is increased in the same manner and in the same proportions as in FIG a string torn from a fret. The oscillator 29 oscillates in particular, for example, at the basic frequency of the string which it represents and increases its frequency accordingly when the contact segments 27 are actuated the contact point assigned to a federal position

^Segment# ORIGINAL INSPECTED ^{Segment #} ORIGINAL INSPECTED

1 0981 B/01 221 0981 B / 01 22

20^839720 ^ 8397

Durch die Verwendung der Stimmvorrichtungen I4a-f und der Berührungsdrahtkolonnen 26a-f, welche sich an den gleichen Stellen wie bei einer herkömmlichen Saitengitarre befinden, wird einem geübten Spieler die Anpassung an das erfindungsgemäß vorgeschlagene elektronische Musikinstrument ganz erheblich erleichtert.By using the tuning devices I4a-f and the touch wire columns 26a-f, which are in the same locations as a conventional string guitar are located, a skilled player will be able to adapt to the electronic system proposed according to the invention Musical instrument made a lot easier.

Das jeweilige Tonfrequenzsignal oder die Kombination von Frequenzsignalen, die den Modulatoren 36 und 51 durch die Oszillatoren 29a-f zugeführt werden, werden durch die Verlagerung der Saiten 17a-f moduliert. Diese Verlagerung wird durch einen elektrischen Wellenzug dargestellt, der vermittels der Dehnungssteuerungen 54, 58 zeitlich gedehnt oder vermittels der Verzögerungs-Ansprechsteuerungen 56, 59 verändert werden kann, um besondere Effekte zu erzielen. Die von den Dehn- und Impulsformereinheiten 53f und 57f abgegebenen Ausgangssignale werden außerdem dem Modulationssteuereingang 46 des Gegentakt-Blindmodulators %1 zugeführt, so daß sich der Oberwellenanteil des Tonausgangssignals entsprechend dem Modulationssignal verändert. The respective audio frequency signal or the combination of frequency signals which are fed to the modulators 36 and 51 by the oscillators 29a-f are modulated by the displacement of the strings 17a-f. This displacement is represented by an electrical wave train which can be expanded in time by means of the expansion controls 54, 58 or changed by means of the delay response controls 56, 59 in order to achieve special effects. The output signals emitted by the stretching and pulse shaping units 53f and 57f are also fed to the modulation control input 46 of the push-pull dummy modulator% 1 , so that the harmonic component of the audio output signal changes in accordance with the modulation signal.

Figur 2 zeigt Einzelheiten eines durch Berührung betätigbaren Schalters 28 und des Oszillators 29f. Die durch Berührung des Berührungssegmentes 27 mit einem Finger erzeugte Kapazität wird durch den scheinbaren Kondensator 7o angedeutet. Dieser Kondensator ist mit dem Schalter 28 über einen Öleichstrom-Koppelkondensator 73 verbunden, der den Spieler vor elektrischen SchlägenFigure 2 shows details of a touch switch 28 and the oscillator 29f. the by touching the touch segment 27 with a finger generated capacity is through the apparent Capacitor 7o indicated. This capacitor is connected to the switch 28 via an oil direct current coupling capacitor 73 connected, protecting the player from electric shock

10981R/012210981R / 0122

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

20-20-

:97: 97

schützt und die Dioden und Transistoren vor einem versehentlichen Masseschluß bewahrt. Die Ankopplung befindet sich zwischen den Dioden 71 und 72 des Schalters. Die Diode 72 ist mit der Basie eines Transistors Ql, und die Diode 71 ist mit dem Emitter von Ql verbunden. Der Emitter von Ql ist über einen Gleichstrom-Koppelkondensator 7Ί mit dem Hochfrequenzoszillator 3o verbunden. Die Frequenz des letzteren kann zwischen 1 bisprotects and prevents the diodes and transistors from accidentally shorting to ground. The coupling is in place between diodes 71 and 72 of the switch. The diode 72 is connected to the base of a transistor Ql, and diode 71 is connected to the emitter of Ql. The emitter of Ql is via a DC coupling capacitor 7Ί connected to the high frequency oscillator 3o. The frequency of the latter can range from 1 to

75 MHz betragen und ermöglicht die Wirkungsweise des Berührungsschalters in der an sich bekannten Weise. Der Kollektor von Ql ist mit der Widerstandsreihe 31f verbunden, welche ihrerseits mit dem Oszillator 29f> d.h. insbesondere mit dem Emitter eines Unijunction-Transistors Q2 gekoppelt ist.75 MHz and enables the operation of the touch switch in the manner known per se. Of the The collector of Ql is connected to the resistor series 31f, which in turn is connected to the oscillator 29f> i.e., specifically coupled to the emitter of a unijunction transistor Q2.

Mit dem Emitter von Q2 ist außerdem ein KondensatorAlso with the emitter of Q2 is a capacitor

76 verbunden, der die Eigenfrequenz des Oszillators vorgibt. Die eine Eingangsklemme von Q2 liegt an Masse, während die andere mit dem Verbindungspunkt der in Reihe ( geschalteten Widerstände 77 und 78 verbunden ist. Diese Widerstände sind außerdem mit den entsprechenden Regelwiderständen 32a-f (in diesem Fall 32f) der entsprechenden Stimmvorrichtungen verbunden und dienen zur Veränderung der Vorspannung von Q2, wodurch die Schwingfrequenz des Oszillators 29f in Kombination mit dem Kondensator 76 vorgegeben wird. Insbesondere wird der Entladungspunkt des Kondensators 76 durch Q2 bestimmt, während die Aufladungsgeschwindigkeit des Kondensators durch die76 connected, which specifies the natural frequency of the oscillator. One input terminal of Q2 is grounded, while the other is connected to the junction of the series resistors 77 and 78. These Resistors are also matched with the corresponding variable resistors 32a-f (in this case 32f) Tuning devices are connected and are used to change the bias of Q2, thereby increasing the oscillation frequency of the oscillator 29f in combination with the capacitor 76 is specified. In particular, the discharge point of capacitor 76 is determined by Q2 while the Charging speed of the capacitor by the

1 Ö981 6/0122 ORlGlKAL INSPECTED1 Ö981 6/0122 ORlGlKAL INSPECTED

2: ;" ζ 32 :; "ζ 3

Anzahl der Widerstände in der Widerstandsreihe 31f festgelegt wird. Je kleiner die Anzahl der Widerstände ist, desto höher ist die Aufladungsgeschwindigkeit, und je höher die Frequenz, desto höher ist die Tonlage. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung erzeugt der Oszillator 29 eine Sägezahnspannung. Durch Verwendung eines Unijunction-Transistors läßt sich außerdem die Schwingfrequenz in Abhängigkeit von der vorstehend beschriebenen Widerstandsänderung linear verändern.Number of resistors in the resistor series 31f set will. The smaller the number of resistors, the faster the charging speed, and the the higher the frequency, the higher the pitch. Due to the arrangement described above, the Oscillator 29 has a sawtooth voltage. By using a unijunction transistor, the Change the oscillation frequency linearly as a function of the change in resistance described above.

Das Ausgangssignal des Oszillators 29f wird einem Trennverstärker in der Form eines Feldeffekttransistors zugeführt, der dazu dient, eine Belastung des Oszillators durch die nachfolgenden Gegentaktmodulatoren zu verhindern.The output of the oscillator 29f becomes a Isolation amplifier supplied in the form of a field effect transistor, which is used to load the oscillator to prevent by the subsequent push-pull modulators.

Einzelheiten einer typischen Dehn- und Impulsformereinheit sind in Fig. 3 dargestellt. Das von den Wandlern 21 oder 22 abgegebene Ausgangssignal wird einem Transistor Q3 zugeführt, der Teil einer Impulsformerschaltung ist, die ein Potentiometer 81 und einen Schalter 82 aufweist, der zwischen drei Kondensatoren 83, 8¹I und 85 umschaltbar ist. Das Potentiometer und der Schalter können in der durch die gestrichelte Linie 46 dargestellten Weise miteinander verbunden sein, so daß sie die in Fig. 1 dargestellten DehnungsSteuerungen 5¹*, 58 bilden. Der Ausgang der Impulsformerschaltung 81, 82 ist mit dem Basisanschluß eines Transistors Q4 verbunden. Der Emitterausgang von Qi ist mit einem Schalter 86 verbunden, der ebenfalls drei Kondensatoren für die Signalverzögerung aufweist undDetails of a typical stretcher and pulse shaper assembly are shown in FIG. The output signal emitted by the transducers 21 or 22 is fed to a transistor Q3 which is part of a pulse shaping circuit which has a potentiometer 81 and a switch 82 which can be switched between three capacitors 83, 8 ¹ I and 85. The potentiometer and the switch can be connected to one another in the manner shown by the dashed line 46 so that they form the strain controls 5 ¹ *, 58 shown in FIG. The output of the pulse shaping circuit 81, 82 is connected to the base terminal of a transistor Q4. The emitter output of Qi is connected to a switch 86 which also has three capacitors for signal delay and

109816/0122109816/0122

¹⁵ 2 O ·' ~ 3 ¹⁵ 2 O '~ 3

außerdem mit den Gegentaktinodulatoren 36, 51 verbunden ist.also connected to the push-pull modulators 36, 51 is.

Die in Fig. 3 dargestellte Impulsformerschaltung läßt sich auch weiter ausbauen und vielseitig abändern. Beispielsweise können ggf. Resonanzkreise und/oder Rückkopplungskreise vorgesehen werden.The pulse shaper circuit shown in FIG can also be expanded and varied in many ways. For example, resonance circuits and / or feedback circuits can be used are provided.

Um die Beeinflussung der Oberwellen am Ausgang des Oszillators 29 noch weiter «zu verbessern, kann anstelle des Gegentaktmodulator 4lf und des Kondensators 42f ein f Zerhackerkreis mit veränderlicher Symmetrie verwendet werden. Eine derart abgeänderte Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 1 ist in Fig. 5 dargestellt, in welcher der Ausgang eines Trennverstärkers 35f, der die Form einer Dreieckswelle hat, die mit lol bezeichnet ist, einem Zerhacker mit veränderlicher Symmetrie Io2f zugeführt wird. Der Zerhacker wird durch den Oszillator 29f angetrieben und erzeugt eine Impulsserie Io2 in der Ausgangsleitung Io3, die mit dem Gegentaktmodulator 36f gekoppelt ist.In order to further "improve the influence of the harmonics at the output of the oscillator 29, instead of the balanced modulator 4lf and the capacitor 42f are a chopper circuit for use with variable symmetry. Such a modified embodiment of the circuit of FIG. 1 is shown in FIG. 5, in which the output of an isolation amplifier 35f, which is in the form of a triangular wave, denoted lol, is fed to a chopper with variable symmetry Io2f. The chopper is driven by the oscillator 29f and generates a series of pulses Io2 on the output line Io3 which is coupled to the push-pull modulator 36f.

Der Zerhacker Io2f hat die Form eines gesättigten Differentialverstärkers und weist die Transistoren Io4 und Io5 auf, deren Emitter miteinander und mit einer negativen Spannungsquelle, und deren Kollektoren über Widerstände mit einer gemeinsamen positiven Spannungsquelle verbunden sind. Stattdessen läßt sich jedoch auch eine Schmitt-Triggerschaltung verwenden. Der Basisanschluß des Transistors Io5 ist gemeinsam mit den Ausgängen der Dehn- und Impulsformereinheiteη 53f und 57fThe chopper Io2f is in the form of a saturated differential amplifier and has transistors Io4 and Io5, their emitters with each other and with a negative voltage source, and their collectors over Resistors are connected to a common positive voltage source. Instead, however, you can also use a Schmitt trigger circuit. The base connection of the transistor Io5 is common to the outputs the expansion and pulse shaping units 53f and 57f

109816/012? ORiG^'AL INSPECTED109816/012? ORiG ^ 'AL INSPECTED

2 π /"' ι g 72 π / "' ι g 7

mit dem Potentiometer 47f verbunden und dient zur Veränderung desjenigen Punktes der Dreieckswelle lol, an dem der Zerhacker unterbricht. Dadurch wird die Symmetrie der Impulsserie Io2 in der durch die gestrichelte Linie Io7 dargestellten Weise verändert. Anders ausgedrückt, die tatsächliche Impulsbreite der Impulsserie Io2 wird entsprechend der Eingangssteuerspannung an der Basis des Transistors Io5 verändert, so daß Impulse veränderlicher Breite erhalten werden.connected to the potentiometer 47f and used to change of the point on the triangular wave lol where the chopper breaks. This creates the symmetry of the pulse series Io2 is changed in the manner shown by the broken line Io7. Expressed differently, the actual pulse width of the pulse series Io2 is determined according to the input control voltage at the Base of transistor Io5 changed so that pulses more variable Width can be obtained.

Entsprechend der bekannten Fourieranalyse verursacht eine Veränderung der Impulsbreite eine Veränderung des Oberwellenanteils in der Impulsserie Io2, wobei eine größere Impulsbreite niedrigere Oberwellen, und eine engere Breite einen größeren Anteil von Oberwellen höherer Ordnung zur Folge hat. Somit läßt sich durch Veränderung der Impulsbreite die Oberwellenzusammensetzung verschiedener Saiteninstrumente angenähert nachbilden. Da außerdem der Steuereingang an der Basis des Transistors Io5 gleichzeitig mit dem Ausgang der Dehn- und Impulsformereinheiten 53f und 57f gekoppelt ist, läßt sich beim Zupfen einer einzigen Saite ein veränderlicher Oberwellenanteil erzeugen. Auf diese Weise kann z.B. das bekannte Saitenschwirren hervorgerufen werden.According to the known Fourier analysis, a change in the pulse width causes a change in the Harmonic content in the pulse series Io2, with a larger pulse width lower harmonics, and a narrower width results in a larger proportion of higher-order harmonics. Thus, through change the pulse width approximates the harmonic composition of various stringed instruments. Since also the control input at the base of the transistor Io5 at the same time as the output of the expansion and pulse shaping units 53f and 57f is coupled, a variable harmonic content can be generated when plucking a single string. In this way, for example, the well-known rattle of strings can be caused.

In Fig. 6 ist eine weitere Abänderung der Schaltung dargestellt, vermittels welcher der Spieler des Musikinstruments ein Tremolo oder ein Vibrato erzeugen kann. Zu diesem Zweck wird der Eingangsstrom des Hochfrequenz-In Fig. 6 a further modification of the circuit is shown by means of which the player of the musical instrument can produce a tremolo or vibrato. For this purpose, the input current of the high-frequency

1098 1 R/01 22 oRiriw*.1098 1 R / 01 22 oRiriw *.

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

2 O ' ^r.3 92 ^o'r . 3 9

Oszillators 3o durch eine positive Spannungsquelle geliefert, die mit dem Oszillator über den Widerstand 33 verbunden ist. Eine Veränderung des durch die Haut auf eines der in Fig. 1 dargestellten BerührungsSegmente 27 ausgeübten Pingerdruckes hat eine Veränderung der Stromaufnahme des Hochfrequenzoszillators 3o und damit der an dem Widerstand 33 anliegenden Spannung zur Folge. Erfindungsgemäß ist ein Steuergerät Ho mit einem Empfind- λ lichkeitsregler 111 mit dem Widerstand 33 und mit dem Verbindungspunkt 66 gekoppelt, welcher zur Regelung der Stimmung des erfindungsgemäßen Musikinstruments dient. Wie bereits ausgeführt, wird die Schwingfrequenz der Oszillatoren 29a-f vermittels der Stimmvorrichtungen verändert. Da das Steuergerät Ho einen Teil der an dem Widerstand 33 anliegenden Spannung rückkoppelt, verursacht eine Veränderung dieser Spannung eine gleichzeitige Änderung der Stimmspannung, so daß der gewünschte Vibratoeffekt in Abhängigkeit von einer Veränderung des auf die Berührungssegmente ausgeübten Fingerdruckes erzeugt wird. Die Stärke des Tremolo- oder Vibratoeffektes läßt sich vermittels des Empfindlichkeitsreglers 111 einstellen. Das Steuergerät Ho kann auch mit den Zerhackern Io2a-f und mit den Dehn- und Impulsformereinheiten 53a-f, 57a-f gekoppelt werden, um besondere Modulationseffekte zu erzielen.Oscillator 3o supplied by a positive voltage source which is connected to the oscillator via resistor 33. A change in the pinger pressure exerted by the skin on one of the contact segments 27 shown in FIG. According to the invention a control unit is coupled to a sensitivity Ho λ lichkeitsregler 111 with the resistor 33 and to the connection point 66 which is used to control the tuning of the musical instrument according to the invention. As already stated, the oscillation frequency of the oscillators 29a-f is changed by means of the tuning devices. Since the control device Ho feeds back part of the voltage applied to the resistor 33, a change in this voltage causes a simultaneous change in the voice voltage, so that the desired vibrato effect is generated as a function of a change in the finger pressure exerted on the touch segments. The strength of the tremolo or vibrato effect can be adjusted by means of the sensitivity regulator 111. The control device Ho can also be coupled to the chopper Io2a-f and to the stretching and pulse shaping units 53a-f, 57a-f in order to achieve special modulation effects.

Eine weitere Beeinflussung des von dem erfindungsgemäßen Musikinstrument abgegebenen TonausgangssignalsAnother influencing of the sound output signal emitted by the musical instrument according to the invention

109 816/0122109 816/0122

- 18 - 2Γ;.'°-97- 18 - 2Γ;. '° -97

läßt sich vermittels eines Filterkreises 112 zwischen dem Ausgang des Verstärkers 60 und dem Eingang des Lautsprechers 6l erzielen, wie in Pig. 7 dargestellt ist. Der Pilterkreis 112 besteht aus vier Filtergliedern 112a bis 112d, die jeweils eine Klangfüllensteuerung 113 und eine Klangfarbensteuerung 114 aufweisen. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Klangfüllensteuerungen mechanisch miteinander gekoppelt.can be achieved by means of a filter circuit 112 between the output of the amplifier 60 and the input of the loudspeaker 61, as in Pig. 7 is shown. The pilter circuit 112 consists of four filter elements 112a to 112d, each of which has a tone filling control 113 and a tone color control 114. In the preferred execution form from the sound filling controls are mechanically coupled together.

Figur 7A zeigt ein typisches Filterglied 112a, das aus mehreren Pigliedern besteht, die jeweils aus einer Induktivität und zwei Kapazitäten bestehen. Die Klangfarbensteuerung 114 verbindet die Kondensatoren der beiden Piglieder mit Masse und überbrückt die Induktivitäten dieser Figlieder, so daß Eingangs- und Ausgangsklemmen erhalten werden, die jeweils mit dem Verstärker 60 bzw. dem Lautsprecher 6l verbunden werden. In Reihe mit der Eingangsklemme ist jedoch ein Potentiometer 113 geschaltet, das die Klangfüllensteuerung darstellt. In der Praxis weist das Potentiometer 113 eine Maximalimpedanz auf, die im wesentlichen gleich ist dem kennzeichnenden Impedanzwert des Filtergliedes 112a. Da die Ausgangsklemme des Filtergliedes nicht (durch einen Widerstand) abgeschlossen ist, ergibt sich am Ausgang eine Fehlanpassung, wobei eine Veränderung der Klangfüllensteuerung 113 von ihrem kennzeichnenden Impedanzwert weg zu einer Fehlanpassung am Eingang führt und Reflexionen zur Folge hat. Dadurch wird eine zusätzliche Klangfülle im Ausgangs-Figure 7A shows a typical filter member 112a which consists of several pig members, each of which consists of an inductance and two capacitances. The tone control 114 connects the capacitors of the two pig members to ground and bridges the inductances these members so that input and output terminals are obtained, respectively, with the amplifier 60 or the loudspeaker 6l are connected. However, in series with the input terminal is a potentiometer 113 switched, which represents the sound fill control. In practice, the potentiometer 113 has a maximum impedance which is substantially equal to the characteristic impedance value of the filter element 112a. Because the output terminal of the filter element is not terminated (by a resistor), there is a mismatch at the output, wherein changing the tone filling control 113 away from its characteristic impedance value to one Mismatch at the input leads to reflections. This creates an additional richness of sound in the output

10 9 816/0122 °^{RiGWAL ins}pected10 9 816/0122 ° ^{RiGWAL ins} pected

- 19 - J O . .- ~ q η - 19 - J O. .- ~ q η

signal des Lautsprechers 6l hervorgerufen. Eine weitere Veränderung der Klangfarbe läßt sich durch Betätigung des gekoppelten Schalters 114 erzielen.signal of the loudspeaker 6l caused. A further change in the timbre can be achieved by pressing of the coupled switch 114 achieve.

Anstelle der in Fig. 7 dargestellten vier Filterglieder 112a-d lassen sich auch noch weitere Filterglieder verwenden und in gewünschter Weise miteinander koppeln, um verschiedene Klangeffekte zu erzielen.Instead of the four filter elements 112a-d shown in FIG. 7, further filter elements can also be used and couple them together as desired to achieve different sound effects.

Zusätzlich zu den zwis'chen Verstärker 6o und Laut- * In addition to the between amplifier 6o and loud- *

Sprecher 61 angeordneten Filtern lassen sich an den verschiedenen Eingängen des Verstärkers 6o weitere Filter der gleichen Ausführung anschließen, um die Kennlinie des am Ausgang der Gegentaktmodulatoren 51a-f erscheinenden tonfrequenten Ausgangssignale zu verändern.Filters arranged speakers 61 can be connected to the various Connect further filters of the same design to the inputs of the amplifier 6o to match the characteristic that appearing at the output of the push-pull modulators 51a-f to change audio-frequency output signals.

Figur 8 zeigt eine weitere, abgeänderte Ausführungsform der Saitenhalterung von Fig. 1. Bei dieser Ausführungsform ist die Saite 116a unmittelbar mit zwei Augenringen oder ösen 117a und 118a aus Hartgummi verbunden. Die Saitenspannung kann vermittels eines (nicht dargestell- ' ten) zylindrischen Keils in einem oder beiden Augenringen erfolgen. Eine derartige Halterung kann bei einigen Anwendungen gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Federhalterung vorzuziehen sein, bei der eine Feder 19 verwendet wird.FIG. 8 shows a further, modified embodiment of the string holder from FIG. 1. In this embodiment the string 116a is directly connected to two dark circles or eyelets 117a and 118a made of hard rubber. The string tension can be determined by means of a (not shown) ten) cylindrical wedge in one or both dark circles. Such a bracket can be used by some Applications to be preferred over the spring retainer shown in Fig. 1, in which a spring 19 is used will.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, lassen sich vermittels der Erfindung viele unterschiedliche Schalleffekte erzielen, wozu verschiedene Stellknöpfe betätigt werden müssen. Daher wird erfindungsgemäß die Verwendung von Matrizenkarten, Lochkarten oderAs can be seen from the foregoing description, the invention can be embodied in many different ways Achieve sound effects, for which purpose various knobs must be operated. Therefore, according to the invention the use of die cards, punch cards or

109816/0122 ^^ _msPEcTED109816/0122 ^^ _msPE cTED

- 2ο -- 2ο -

2CKC-972CKC-97

dgl. zum Einstellen der verschiedenen Steuervorrichtungen vorgeschlagen.Like. Proposed for setting the various control devices.

Durch die Erfindung ist somit ein verbessertes elektronisches Musikinstrument geschaffen worden, bei dem das Griffbrett des Saiteninstrumentes durch kapazitive Berührungsschalter dargestellt bzw. nachgeahmt wird, welche ein leichteres Spielen ermöglichen. Zugleich werden dadurch ein genauerer Frequenzgang und eine größere Vielseitigkeit des Instrumentes ermöglicht, indem ein entsprechend der Erfindung abgeändertes Instrument verschiedene Typen von Klangeffekten erzeugen kann. Da die Saiten lediglich zur Veränderung der Amplitude und der Ankling- und Abklingzeit usw. der erzeugten Frequenzen verwendet werden, läßt sich eine größere Vielseitigkeit in der Klangqualität des Instrumentes erhalten.The invention thus provides an improved electronic musical instrument at which the fingerboard of the stringed instrument is represented or imitated by capacitive touch switches, which allow easier gaming. At the same time, this results in a more precise frequency response and a larger one Versatility of the instrument made possible by an instrument modified according to the invention Types of sound effects. Since the strings are only used to change the amplitude and the sounding and decay time, etc. of the generated frequencies are used, there can be greater versatility in the Preserve the sound quality of the instrument.

- Patentansprüche: -- Patent claims: -

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

109816/012?109816/012?

Claims

_ 21 - 2G■'. ^""97_ 21 - 2G ■ '. ^ "" 97

Patent claims:

Electronic musical instrument with strings arranged to be plucked or bowed, characterized by a plurality of switches (28) which are actuatable by touch and which are arranged in a manner corresponding to the fingerboard (12) of a musical stringed instrument, and each switch corresponds to a predetermined audio frequency signal, Oscillators (29a-f) coupled to the switches and responsive to the optional actuation of a switch for generating an audio frequency signal corresponding to the respective switch operated, transducers (21a-f) arranged in the vicinity of the strings (17a-f) and responsive to the physical displacement of the strings , 22) and by means of the oscillators and transducers coupled with the actuation of a switch that can be addressed to the bowing or plucking of the strings and to (

Modulation devices (36a-f, 4la-f, 51a-f) serving for amplitude modulation of the audio frequency signal.

2. Musical instrument according to claim 1, characterized in that the switches consist of wire segments (27), the apparent capacitors (7o) form when a human finger is near a wire segment is brought.

109816/0122 °ⁿ '109816/0122 ° ⁿ '

3. Musical instrument according to claim 1, characterized in that the switches off in a straight line and arranged at the same points in each case according to the different grip positions on a string Contact elements (26a-f) exist.

* J. Musical instrument according to claim 1, characterized in that that the modulation means pulse shaping circuits (53a-f, 57a-f) for changing the of the Have transducers output signal.

5. Musical instrument according to claim 1, characterized in that tuning devices (l * la-f) for the oscillators provided and in a position corresponding to the tuning devices on the simulated fingerboard (12) are arranged.

6. Musical instrument according to claim 1, characterized in that the plurality of switches with a common High-frequency oscillator (3o) for generating an AC voltage signal are connected by which the apparent capacitors formed by touching a predetermined switch section are chargeable are.

7. Musical instrument according to claim 1, characterized in that the switch with the modulation input

10 9 816/01 ?? ORIGINAL INSPBCTED

23 J p,, -. -,

Devices coupled to one another and responsive to the termination of the switch actuation (62, 63) for switching off the modulation devices are connected.

8. Musical instrument according to claim 1, characterized in that the modulation devices have a first and a second push-pull modulator (36a-f, 51a-f) connected in series, and the modulators have a logarithms before modulation characteristic.

9. Musical instrument according to claim 1, characterized in that the transducer consists of a first, first Line on longitudinal vibrations of the strings responsive transducer (22) and a second, primarily on Transverse vibrations of the strings addressable transducer (21) exist.

10. Musical instrument according to claim 1, characterized in that that the transducers (21, 22) contain piezoelectric elements mechanically coupled to the strings.

11. Musical instrument according to claim 1, characterized in that with the oscillators harmonic control devices (4la-f, 42a-f, 47a-f) for changing the Harmonic component of the output from the oscillators

109816/012? OfBGiMAL INSPECTED

" ² " 20 4P^9" ² " 20 4 P ^ 9

Audio frequency signal are coupled and these control devices have controllable integration elements (42a-f).

12. Musical instrument according to claim 11, characterized in that the controllable integration members from a capacitor (42a-f) connected in parallel to a push-pull modulator (^ lla-f) and the modulator a gain control device «(47a-f), by means of which the effective capacitance value of the capacitor is changeable.

13 · Musical instrument according to claim 11, characterized in that the harmonic modulators with the transducers coupled and responsive to them.

I ¹ I. Musical instrument according to claim 11, characterized in that sawtooth signals can be generated by means of the oscillators, and the harmonics of the higher orders of the sawtooth signals can be attenuated by the controllable integration elements.

15. Musical instrument according to claim 1, characterized in that tuning devices (liJa-f) for the oscillators are provided and connected to a common connection point (66) and together with a for Change of the adjacent to the connection point

109816/0122109816/0122

2 O ύ - - 92 O ύ - - 9

Voltage serving device (68, 69) for the simultaneous change of the frequencies of the oscillators generated audio frequency signals can be used.

16. Musical instrument according to claim 15, characterized in that the device used to change the voltage applied to the connection point is made a potentiometer.

17. Musical instrument according to claim 16, characterized in that one for setting the potentiometer Serving foot pedal is provided.

18. Musical instrument according to claim 15, 'characterized in that that the device used to change the voltage applied to the connection point consists of one continuously adjustable potentiometer (68), a stepwise adjustable potentiometer (69) and a there is a selector switch (67) used to select one of the two potentiometers.

19. Musical instrument according to claim 1, characterized in that the oscillators have at least one unijunction transistor (Q2) included.

20. Musical instrument according to one of the preceding claims 1-19, characterized in that the converter

^109818/0122 OfUMAL ₁ NSPECIB)

- 26 - 2 O ' ^p "· 9- 26 - 2 O ' ^p "· 9

(21, 22) can be operated by hand.

21. Musical instrument according to claim 2o, characterized in that harmonic control devices coupled to the oscillators to change the harmonic content of the audio frequency signals emitted by the oscillators are provided and each from a chopper circuit (Io2a-f) driven by the oscillator Symmetry to generate a pulse series (Io2) of variable pulse width exist.

22. Musical instrument according to claim 21, characterized in that a control (47 »lo ¹ », Io5) serving to change the pulse width is coupled to the chopper

23 · Musical instrument according to claim 21, characterized in that that the chopper consists of a saturated differential amplifier.

24. Musical instrument according to claim 21, characterized in that that the oscillator is designed to generate sawtooth signals, and these signals by means of the Chopper can be broken down into a series of pulses.

25. Musical instrument according to claim 21, characterized in that the chopper is coupled to the transducers

10981R/012210981R / 0122

2 C ·' " ^ 92 C · '"^ 9

and to change the pulse width of the output signal is responsive to this.

26. Musical instrument according to claim 2o, characterized in that that the touch switches (28) are responsive to the finger pressure exerted on a touch element Device (Ho, 111) are connected, which for changing the frequency of the oscillators output audio frequency signal is used.

27. Musical instrument according to claim 26, characterized in that the touch switch with a high-frequency oscillator (3o) are connected, which generates an AC voltage signal through which by touch Apparent capacitors (7o) formed by a predetermined section of the touch switches can be charged, where the power consumption of the high-frequency oscillator is proportional to the pressure of the finger and the switch with a controller (Ho) that is responsive to the current consumption for the proportional modulation of the frequency of the audio frequency signal are blacked out.

28. Musical instrument according to claim 26, characterized in that that a filter circuit (112) is provided, the input of which is connected to the modulated output of the modulation devices, and the output of which is connected to a sound transmitter (61).

ORIGINAL INSPECTED 109816/012?

29 · Musical instrument according to claim 28, characterized in that the Pilter circle is variable
Frequency filter characteristic, which allows a change in the timbre of the audio frequency signals.

30. Musical instrument according to claim 29 *, characterized in that the filter device has a plurality of Piglieder
has, each of which consists of an inductance branch
and there are two capacitance branches with switching devices, by means of which the input and the output can be connected to any two pig members at any time
and the filter characteristic are variable.

31. Musical instrument according to claim 28, characterized in that with the input of the filter device a Impedance (113) is coupled, the impedance value of which deviates from the characteristic impedance value of the filter device.

32. Musical instrument according to claim 31 »characterized in that the impedance is variably adjustable and to change the sonority of the audio frequency
serves.

109816/0122

ORIGINAL INSPECTED

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