DE2052463A1

DE2052463A1 - Electric musical instrument, in particular electronic organ

Info

Publication number: DE2052463A1
Application number: DE19702052463
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-26
Filing date: 1970-10-26
Publication date: 1972-05-31
Also published as: AU464482B2; AU3489871A; ZA717046B

Description

Elektrisches Musikinstrument, insbesondere elektronische Orgel Die Erfindung betrifft ein elektrisches Musikinstrument, insbesondere eine elektronische Orgel mit einem Satz oder mehreren Sätzen von elektrischen Tonerzeugern, aus denen einzelne Register und/oder Registergruppen auswählbar und mit Hilfe einer oder mehrerer Tastungen spielbar sind. Electric musical instruments, in particular electronic organs The invention relates to an electrical musical instrument, in particular an electronic one Organ with one or more sets of electric sound generators from which individual registers and / or register groups can be selected and with the help of one or more Keyings are playable.

Bisher sind folgende Arten von elektronischen Orgeln bekannt: 1. Die synchrone Orgel (nachfolgend als System A bezeichnet): Bei der synchronen Orgel werden in der Regel aus 12 Mutterstimmen, welche den 12 IIalbtönen der temperierten Stimmung entsprechen, durch rrequenzteilung oder Frequensvervielfachung alle Töne der Orgel erzeugt.So far, the following types of electronic organs are known: 1. The synchronous organ (hereinafter referred to as system A): In the case of the synchronous organ are usually made up of 12 mother voices, which are the 12 tones of the tempered Match mood, through frequency division or frequency multiplication, all tones the organ produces.

Der Vorteil dieses Systems liegt in der fast unbegrenzten Möglichkeit der Erzeugung von Klangfarben. The advantage of this system lies in the almost unlimited possibilities the generation of timbres.

Der große Nachteil dieses Systems liegt aber im rationalen Schwingungsverhältnis aller aus einer Mutterstimme abgeleiteten Schwingungen, wodurch Schwebungen der einzelnen Register untereinander, welche zur Erzeugung der Klangfülle unerläßlich sFn, unmöglich werden. The major disadvantage of this system, however, is the rational vibration ratio all vibrations derived from a mother's voice, causing the individual registers with each other, which are essential for generating the fullness of sound sFn, become impossible.

2. Die asynchrone Orgel (nachfolgend als System B bezeichnet): Bei der asynchronen Orgel wird jeder Ton durch einen eigenen Generator (entspricht der Pfeife bei Pielfenorgeln) erzeugt. Da die Stimmung der einzelnen Tongeneratoren nie ganz exakt ist, bilden sich zwischen jeweils zwei Stimmen gleicher Tonhöhe Schwebungen aus, welche sowohl eine Phasen-, als auch eine Amplitudenmodulation bewirken. Dies ist in den Diagrammen nach den Figuren 1 und 2 dargestellt. Dabei bedeuten: Al . Amplitude der Frequens 1 A2 = Amplitude der Frequenz 2 α = Frequenz 1 B = Frequenz 2 n = ß - α = Schwebungsperiode Betrachtet man das Vektordiagramm nach Fig.1 und das Phasendiagramm nach Yig.2' so sieht man, daß sich die beiden, an der Schwebung beteiligten, Tonfrequenzen zu einer gemeinsamen amplituden- und phasenmodulierten Schwingung addieren.2. The asynchronous organ (hereinafter referred to as system B): At of the asynchronous organ, each tone is generated by its own generator (corresponds to the Whistle on Pielfen organs). As the mood of the individual tone generators is never completely exact, beats are formed between two voices of the same pitch which cause both a phase and an amplitude modulation. this is shown in the diagrams according to FIGS. The meanings are: Al. Amplitude of frequencies 1 A2 = amplitude of frequency 2 α = frequency 1 B = Frequency 2 n = ß - α = beat period Looking at the vector diagram according to Fig. 1 and the phase diagram according to Yig. 2 'one can see that the two involved in the beating, tone frequencies to a common amplitude and add phase-modulated oscillation.

Der Amplituden- und Phasenverlauf über eine Schwebungsperiode n ist dabei abhängig vom Amplitudenverhältnis A1/A2. Insbesondere beim Verhältnis A1/A2 = 1 entsteht am Ende einer Schwebungsperiode ein Phasensprung von 180°, welcher musikalisch störend empfunden wird. Deshalb wurden im Pfeifenorgelbau auch Verfahren sur Synchronisation einzelner kritischer Pfeifengruppen entwickelt. Es wird nachfolgend dargelegt werden, wie man diese Phasensprünge bei dem neuen Orgelsystem, welches Gegenstand der Erfindung ist, vermeiden kann. The amplitude and phase progression over a beat period n is depending on the amplitude ratio A1 / A2. Especially with the ratio A1 / A2 = 1 there is a phase jump of 180 ° at the end of a beat period, which is musically disruptive. That is why procedures were also used in pipe organ building developed on the synchronization of individual critical pipe groups. It is below explain how these phase leaps can be achieved in the new organ system, which The subject of the invention can avoid.

3. Die teilweise asynchrone Orgel (nachfolgend als Systei C bezeichnet); Bei dieser Orgel werden aus Kostengründen nicht alle Orgelstimmen durch Einzelgeneratoren ersetzt. Die Zusammensetzung des Klangbildes eriolgt hier entweder durch Mehrfachausnutzung der vorhandenen Generatoren, falls diese durchschwingen, oder man nimmt sogenannte "Tonlöcher" in Kauf, wenn es sich um getastete Generatoren handelt.3. The partially asynchronous organ (hereinafter referred to as System C); With this organ, not all parts of the organ are generated by individual generators for reasons of cost replaced. The composition of the sound is here either through multiple use the existing generators, if they swing through, or you take so-called "Tone holes" in purchase when it comes to keyed generators.

Bei den Pfeifenorgeln entspricht die Multiplexorgel diesem System. With the pipe organs, the multiplex organ corresponds to this system.

Der groBe Nachteil dieses Orgelsystems besteht neben dem ganz erheblichen technischen Aufwand in der gegenüber System B verminderten Klangfülle und einer gewissen begrenzung in der Klangfarbenerzeugung. The great disadvantage of this organ system is next to the very considerable one technical effort in the compared to system B reduced sonority and a certain limitation in the generation of timbres.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein neues elektronisches Orgelsystem zu schaffen, bei dem die Mängel der bekannten Systeme A, B und C vermieden sind und welches darüber hinaus die im Nachfolgenden näher erläuterten Vorteile aufweist.The invention is now based on the object of a new electronic To create an organ system in which the deficiencies of the known systems A, B and C are avoided and which are the advantages explained in more detail below having.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, einen ähnlichen Schwebungseffekt, wie er in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist, dadurch zu erzeugen, daß einen eine oder beide an der ochwebung beteiligten Frequenzen mit Je einer Phasenmodulation über 180° beaufschlagt, deren Modulationsfrequenz bezw. -frequenzen so niedrig gewählt sind, daßdann die jeweilige Tonhöhenschwankung des Sinzeltones vom Ohr nicht mehr wahrgenommen wird. Wichtig dabei ist jedoch, daß bei der Phasenmodulation der einzelnen, an einer Schwebung beteiligten, Tonfrequenzen keinerlei Amplitudenmodulation auftritt, da sonst die einzelnen Orgeiregister schon in sich schweben würden und man hierdurch den Effekt eines Tremulanten erhalten würde.The invention is based on the knowledge that it is possible to have a similar beat effect, as shown in FIGS. 1 and 2, thereby to produce that one or both of the frequencies involved in the oscillation with Each phase modulation applied over 180 °, the modulation frequency BEZW. frequencies are chosen so low that the respective pitch fluctuation of the Single tones are no longer perceived by the ear. It is important, however, that in the phase modulation of the individual tone frequencies involved in a beat no amplitude modulation occurs, otherwise the individual organization registers will be would float in itself and thereby get the effect of a tremulant would.

Die Erfindung hat ferner ein Verfahren zum Gegenstand, durch welches auf einfache Weise eine solche Phasenmodulation realisiert werden kann. Dem kommt große Bedeutung zu, denn schon bei einer mittleren Orgel sind solche Modulationen in sehr großer Zahl erforderlich und die bisher in der einschlägingen Fachliteratur angegebenen Verfahren sind so technisch aufwendig, daß sie aus preislichen Gründen nicht infrage kouunen.The invention also has a method by which such a phase modulation can be implemented in a simple manner. That comes of great importance, because such modulations are already present in a medium-sized organ required in very large numbers and those previously in the relevant specialist literature specified processes are so technically complex that they are for reasons of price not in question kouunen.

Bei der vektoriellen Darstellung der neuen Phasenmodulationsschaltung wird an din bekannten geometrischen Lehrsatz des Thales angeknüpft. Wie Fig. 3 zeigt, haben die auf dem Halbkreis befindlichen rechtwinkligen Dreiecke von Mittelpunkt des Halbkreises gleichen Abstand. Denkt man sich die beiden Katheten der rechtwinkligen Dreieck. als Vektoren p der Spannung je eines reellen und eines imaginären Widerstandes, etwa eines ohm'schen Widerstandes und eines Kondensators, so erhält man in bekannter Weise zwischen dem Verbindungspunkt von Vektor Uc und Vektor UR und dem Mittelpunkt U/2 der klemmanspanung U eine Spannung Up, deren Amplitude immer gleich ist, deren Phasenlage aber vom Verhältnis UR zu Uc abhänglg ist.With the vector representation of the new phase modulation circuit is linked to the well-known geometric theorem of the valley. As Fig. 3 shows, have those on the semicircle right triangles the same distance from the center of the semicircle. If you think of the two cathets the right triangle. as vectors p of the voltage one real and one each imaginary resistance, such as an ohmic resistance and a capacitor, so one obtains in a known manner between the connection point of vector Uc and Vector UR and the center U / 2 of the clamping voltage U a voltage Up, its amplitude is always the same, but its phase position depends on the ratio UR to Uc.

Verändert man nun erfindungsgemäß die Werte von Widerstand R und/oder Kondensator C analog der Amplitude einer Schwebungsschwingung, so erhalt man eine Phasenmodulation im Takte dieser 3chwebungsschwing'ang.If one now changes the values of resistance R and / or according to the invention Capacitor C analogous to the amplitude of a beat oscillation, one obtains a Phase modulation in time with this 3chwebungsschwing'ang.

Dabei besteht aber das technische Problem, den Mittelpunkt der ursprünglichen Klemmenspannung U als Erdpunkt zu er@alten.But there is the technical problem, the focus of the original Terminal voltage U to be obtained as earth point.

Dies wäre nach dem bekannten Stand der Technik nur durch einen Übertrager möglich, wodurch sich die aufwendige Schaltung nach Fig. 5 ergeben würde (GSPSchwebungsgenerator),Erficdungsgemäß wird nun dieses Problem durch eine Schaltung nach Fig.6 gelöst, wo bei einer Phasenumkehrstufe der Mittelpunkt der Klemmenspannung U geerdet vorhanden ist.According to the known state of the art, this would only be through a transformer possible, which would result in the complex circuit according to FIG. 5 (GSP floating generator), according to the invention this problem is now solved by a circuit according to FIG the midpoint of the terminal voltage U is earthed.

Nach Vorstehendem ergibt sich, daß mit dem neuen Orgelsystem eine preiswerte Orgel großerKlangfülle und hoher Stiinkonstanz aufzubauen ist, da die Stimmung fast ausschließlich vom Tonsatz @@@@@@@ bezw. den Tonsëtzen abhängt. Dies sei noch am nacbfoJgenden Beispiel näher erläutert.From the foregoing it follows that with the new organ system one is to build an inexpensive organ with a great fullness of sound and a high level of sound constancy, since the Mood almost exclusively from the tone set @@@@@@@ or. depends on the Tonsëtzen. this will be explained in more detail using the following example.

Die Tonfrequenz sei mit 1000 e gewählt, die Schwebungsfrequenz mit 0,5 Ez. Einer Verstimmung von einem Hz der Tonfrequenz (= 1°%) würde eine Verstimmung des Schwebungsgenerators von 200% entsprechen.The audio frequency is chosen with 1000 e, the beat frequency with 0.5 Ez. A detuning of one Hz of the audio frequency (= 1%) would be detuning of the beat generator of 200%.

Wurde man jeder Tonfrequenz einer splchen elektronischen Orgel dies Schwebungsschaltung zuordnen, so wäre der technische Aufwand fiir das Instrument immer noch sehr groB. Deshalb seien nachfolgend vier erfindungsgemäße Vereinfachungen beschrieben, welche den technischen aufwand auf einen Bruchteil reduzieren, ohne die Klangfülle merklich zu beeinflussen.Any tone frequency of a small electronic organ would do this Assigning a beat circuit would be the technical effort for the instrument still very big. Therefore, four simplifications according to the invention are given below described, which reduce the technical effort to a fraction without noticeably affect the fullness of the sound.

Dabei wird davon ausgegangen, daß bei einer Orgel auf einem Manual oder mit dem Pedal nur geringfügig Oktaven im Verhält nis zu den übrigen Tönen gespielt werden. Beläßt man die Oktaven innerhalb eines Registers (nicht von Register zu Re£ister) synchron, so erniedrigt sich z.B. bei einem 5-oktsvigen Manual die Zahl der notwendigen Schwebungsaggregate von 60 auf 12. Geht man weiter davon aus, daß zwei aufeinanderfolgende !albtöne, z.B.C und Cis, zusammen praktisch nie gespielt werden, so erniedrigt sich die Zahl der Schwebungsaggregate weiter von 12 auf 6. Verteilt man noch die vorhandenen Schwebungsfrequenzen auf nicht in Schwebung stehende Tonfrequenzen verschiedener Register, so kann man die Zahl der Schwebungsgeneratoren pro Register nochmals verringern, z.B. auf die Zahl 2. Dies sei in der nachfolgenden Tabelle 1 an einem Beispiel für 3 Register erltutert: Tabelle 1 Tasten C/Cis D/Dis E/F Fis/G Gis/A Ais/H Register 1 1 2 3 4 5 6 Register 2 4 5 6 1 2 3 Register 9 2 3 4 5 6 1 Die Zahlen bedeuten die Indizes der Schwebunesfre auenzen.It is assumed that with one organ on one manual or played with the pedal only slightly octaves in relation to the other notes will. If you leave the octaves within a register (not from register Re £ ister) synchronously, for example, the number decreases with a 5-octave manual of the necessary beating aggregates from 60 to 12. If one continues to assume that two consecutive! al tones, e.g. C and C sharp, practically never played together the number of beating aggregates is further reduced from 12 to 6. If you distribute the existing beat frequencies to those that are not in beat Tone frequencies of different registers, so you can see the number of beat generators Reduce again per register, e.g. to the number 2. This is in the following Table 1 explained using an example for 3 registers: Table 1 Keys C / Cis D / Dis E / F F sharp / G G sharp / A A sharp / H Register 1 1 2 3 4 5 6 Register 2 4 5 6 1 2 3 Register 9 2 3 4 5 6 1 The numbers represent the indices for the frequency of floating.

In der folgenden Tabelle 2 sei dargelegt, wieviel Frequenzen, welche in keinem rationalen Verhältnis stehen. z.B. bei einem Akkord C,,G bei den einen Orgelsystemen bei Registrierung von 3 Registern wiedergegeben werden. Vereinfachend sei dabei angenommen, daß es sich dabei um Sinusirequenzen handelt, daß nur ein einziger synchroner Tonsatz verwendet ist und daß die Phasenmodulation gemäß System 4 nur zwei Seitenfrequenzen erzeugt. Weiter seien alle Schwebungen nur einmal aufgeführt, welche im gleichen Rhytmus erfolgen: Tabelle 2 System As 3 System B: 9 System C: kleiner oder bleich 9 Neues System: 12 + 3 = 15 (21) Hierbei ergeben sich die Frequenzen nach dem neuen Orgelsystem, soweit sie einen ungleichen Schwebungsrhytmus erzeugen, wie folgt: Akkord C,S,G Sohwebungen 1, 4, 2, 3, 6, 4, 4, 1, 5 Schwebungen ungleichen Rhytmusses sind also 1, 2, 3, 4, 5, 6, g 6 Schwebungen, also 6 Phasenmodulationen ungleichen Rhytmusses.In the following table 2 it is shown how many frequencies which are not in a rational relationship. E.g. with a chord C ,, G with one Organ systems can be reproduced when 3 registers are registered. Simplifying let us assume that these are sinusoidal frequencies that only one only synchronous tone set is used and that the phase modulation according to the system 4 only generates two side frequencies. Furthermore, all beats are only listed once, which take place in the same rhythm: Table 2 System As 3 System B: 9 System C: smaller or pale 9 New system: 12 + 3 = 15 (21) Result here the frequencies according to the new organ system, insofar as they have an unequal beat rhythm create as follows: chord C, S, G, beats 1, 4, 2, 3, 6, 4, 4, 1, 5 beats unequal rhythms are 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6 beats, i.e. 6 phase modulations unequal rhythm.

Jede Phasenmodulation bewirkt neben der Tonfrequenz je 2 Seitenfrequenzen, welche zueinander und zu den Tonfrequenzen in keinem rationalen Verhältnis stehen, also insgesamt 12 + 3 = 15 Frequenzen.Each phase modulation causes 2 side frequencies in addition to the audio frequency, which have no rational relationship to each other or to the sound frequencies, so a total of 12 + 3 = 15 frequencies.

Würde man die iibrigen Modulationsprodukte, welche zwnr Schwebungen gleichen Rhytmusses bewirken, aber zueinander ebenfalls in irrationalem Frequenzverhältnis stehen, noch hinzuzählen, so erhalt man 9 x 2 + 3 1 21 wiedergegebene Tonschwingungen.If one would use the remaining modulation products, which are two beats the same rhythm, but also in an irrational frequency relationship to each other standing, adding, you get 9 x 2 + 3 1 21 reproduced tone vibrations.

Selbstverstandlich können diese Gruppierungen auch in vielfältiger Weise anders vorgenommen werden.Of course, these groupings can also be more diverse Way to be done differently.

Eine weitere Vereinfachung ist bei Manualen, welche in der Regel nur ein-tönig gespielt werden und beim Orgelpedal, möglich. Aber polyphon gespielte Manual., sofern mehr als ein Tonsatz vorhanden ist, lassen diese Vereinfachung zu. Dann erniedrigt sich die Zahl der notwendigen Schwebungsaggregate weiterhin um den Faktor 2 auf 1 Schwebungsaggregat pro Register.Another simplification is with manuals, which are usually only can be played monotonously and with the organ pedal. But played polyphonically Manual., If there is more than one set of notes, allow this simplification. Then the number of necessary beating units continues to decrease by the Factor 2 to 1 beating aggregate per register.

Ausgehend von dem vorstehend dargelegten Beispiel des neuen systems wird nachfolgend in der Tabelle 3 der technische Aufwand und die Zahl der im ungleichen Schwebungsrhytmus wiedergegebenen und zueinander in irrationalem Frequenzverhältnis stehenden Tonfrequenzen angeftihrt.Based on the example of the new system presented above Table 3 below shows the technical effort and the number of unequal Beat rhythm reproduced and to each other in an irrational frequency relationship standing tone frequencies.

Die Orgel habe zwei Manual mit Je 41/2 Oktaven, je 9 Register für jedes Manual und ein 2l/20ktaviges Pedal mit 6 Registern.The organ has two manuals with 41/2 octaves each, each with 9 registers for each manual and a 2l / 20ktaviges pedal with 6 registers.

Die beiden Manuale seien durch eine Manualkoppel miteinander gekoppelt. Bei der Orgel nach System C sei angenommen, daß nur jeder zweite Ton irn Instrument realisiert ist. Außerdem sei wieder vereinfachend angenommen, daQ es sich bei den Tönen um Sinusfrequenzen handle und daß bei der Phasenmod@lation nach dem neuen System nur 2 Seitenfrequenzen entstehen.The two manuals are linked by a manual coupling. In the case of the organ according to System C it is assumed that only every second note in the instrument is realized. In addition, for the sake of simplicity, let us assume that the Be tones around sinus frequencies and that with the phase mod @ lation after the new system creates only 2 side frequencies.

Tabelle 3: System As 1 synchroner Tonsats System B: 54 x le + 30 x 6 = 972 + 180 - 1.152 hochwertige Tongeneratoren (=Pfeifen) SystemC: 1.152 = 576 hochwertige Tongeneratoren @ Neues System: 1 iynchroner-Tonsatz + 6 z 6 + 6 = 42 einfache Schwebungsgeneratoren GS + 6 x 18 + 6 = 114 Phasendrehglieder Spielt man auf einer solchen Orgel beispielsweise auf dem Untermanual den Akkord C,E,G und auf dem Pedal der Ton C, so ist die Zahl der wiedergegebenen Tonfrequenzen, welche zu einem ungleichen Schwebungsrhytmus beitragen, bei Tabelle 4: System A: 3 Tonfrequenzen System 3: 3 x 18 + 1 x 6 = 54 + 6 , 60 Tonfrequenzen System C: etwa 30 Tonfrequenzen Neues System: 6 x 15 + 1 x 6 + 3 = 99 Tonfrequenzen, wobei die 96 Tonfrequenzen Modulationsprodukte sind, während die 3 Tonfrequenzen aus dem synchronen Tonsatz stammen.Table 3: System As 1 synchronous Tonsats System B: 54 x le + 30 x 6 = 972 + 180 - 1,152 high-quality tone generators (= whistles) SystemC: 1,152 = 576 high quality tone generators @ new system: 1 synchronous tone set + 6 z 6 + 6 = 42 simple beat generators GS + 6 x 18 + 6 = 114 phase rotating elements You play on such an organ, for example, the chord C, E, G and on the lower manual on the pedal the tone C, then the number of reproduced tone frequencies, which contribute to an unequal beat rhythm, in Table 4: System A: 3 tone frequencies System 3: 3 x 18 + 1 x 6 = 54 + 6, 60 tone frequencies System C: about 30 tone frequencies New system: 6 x 15 + 1 x 6 + 3 = 99 tone frequencies, whereby the 96 tone frequencies Modulation products are, while the 3 tone frequencies from the synchronous tone set come.

Wie bereits bei der Beschreibung von System B erwähnt, tritt bei gleicher Amplitude zweier an einer Schwebuiig beteiligter Tonfrequenzen ein musikalisch störender Phasensprung auf (vergl. Fig.2). Desweiteren entstehen bei einer Phasendrehung von beispielsweise 1800 nach dem neuen System eine Vielzahl von Seitenfrequenzen, welche das Klangbild unklar werden ließen. Deshalb wird, entgegen den Verhältnissen bei System B, erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Phasenmodulation bei dem neuen System kleiner als 1800 zu wshlen.As already mentioned in the description of system B, the same occurs Amplitude of two tone frequencies involved in a suspension, a musically disruptive one Phase jump on (see Fig. 2). Furthermore, a phase rotation of for example 1800 according to the new system a plurality of side frequencies which made the sound unclear. Therefore, contrary to the circumstances, at System B, proposed according to the invention, is the phase modulation in the new system choose less than 1800.

Mehrfachregister (z. B. Schwebestimmen) kann man erfindungsgemäß beim neuen System de lurch realisieren, indem man den einzelnen Tongruppen zwei oder mehrere Schwebungsaggregate zuordnet. Besonders bei Mixturen, Rauschpfeifen und anderen, der Klangkrone einer Orgel zugehörigen Registern, ist diese Möglichkeit sehr wertvoll. Auch hier ist erfindungsgemäß eine bedeutende Vereinfachung dadurch möglich, daß jedem Register oder jeder Registergruppe ein weiterer Schwebungsgenerator zugeordnet ist.According to the invention, multiple registers (e.g. floating parts) can be used in Realize the new system de lurch by adding two or several beating units assigns. Especially with mixtures, whistles and other registers belonging to the sound crown of an organ, is this possibility very valuable. Here too, according to the invention, this results in a significant simplification it is possible that each register or group of registers has a further beat generator assigned.

Tabelle 5: Taste C/Cis D/Dis E/F Fis/G Gis/A His/H Register 1 1+2 1+3 1+4 1+5 1+6 1+3 Register 2 2+3 2+4 2+5 2+6 3+4 3+5 Register 3 4+6 3+5 3+6 3+4 2+5 2+4 Hierdurch erhält jedes Register zwar zwei Phasendrehglieder, t.B. nach Fig.6, die Zahl der Schwebungsgeneratoren ist jedoch nicht erhöht.Table 5: Key C / Cis D / Dis E / F Fis / G Gis / A His / H Register 1 1 + 2 1 + 3 1 + 4 1 + 5 1 + 6 1 + 3 registers 2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 + 6 3 + 4 3 + 5 registers 3 4 + 6 3 + 5 3 + 6 3 + 4 2 + 5 2 + 4 This means that each register has two phase shift elements, t.B. according to Fig. 6, however, the number of beat generators is not increased.

Will man einzelne Register mit größerer Tonfülle ausstatten, so kann man erfindungsgemäß den jedem Register oder jeder Registergruppe zugeordneten Phasenmodulatoren zwei oder mehr Schwebungsfrequenzen zuführen. Hierdurch verdoppelt oder vervielfacht sich die Zahl der durch die Phasen- oder Frequenzmodulation erhaltenen Seitenbänder. Auch hier kann erfindungsgemäs die Zahl der Schwebungsgeneratoren durch Sehrfachausnutzung, beispielsweise durch eine Gruppierung nach Tabelle 5, niedrig gehalten werden.If you want to equip individual registers with a larger pitch, you can according to the invention, the phase modulators assigned to each register or group of registers apply two or more beat frequencies. This doubled or multiplied the number of sidebands obtained by the phase or frequency modulation. Here, too, according to the invention, the number of beat generators can be determined by very multiple utilization, for example by a grouping according to Table 5, can be kept low.

Nachfolgend sei der Klangaufbau einer nach dem neuen System durch Frequenz- oder Phasenmodulation modulierten Stirn gewidmet.The following is the sound structure according to the new system Dedicated to frequency or phase modulation modulated forehead.

Zum besseren Verständnis seien nochmals die Figuren 1 und 2 berange@ogen, welche die Verhältnisse zweier nahe beieinanderliegender, also schwebender, Tonfrequenzen wiedergegeben, wie sie bei normalen asynchronen Instrumenten vorliegen. In der Sunktechnik ist dieses Vektordiagramm identisch mit dem Vektordiagramm der Einseitenbandmodulation. Zum Vergleich diene die Figur 7, welche das Vektorbild einer mit geringem Phasenhub phasenmodulierten Schwingung darstellt.For a better understanding, the figures 1 and 2 should be referred to again, which are the relationships between two closely spaced, i.e. floating, tone frequencies as they exist in normal asynchronous instruments. In the sun technology this vector diagram is identical to the vector diagram of single sideband modulation. For comparison, FIG. 7 is used, which shows the vector image with a small phase deviation represents phase-modulated oscillation.

Wir sehen, daß im Gegensatz zu i'ig.l in Fig.7 zwei Seitenbänder vorhanden sind, deren Frequenzen durch die Beziehung α+#s und α-#@ festgelegt sind. (Dabei bedeuten ob " Frequenz des Tonträgers, #s = Frequenz des zugehörigen Schwebungsgenerators) Nachdem im Gesamtaufbau der Stimmt eine unabhängige Individualfrequenz ist, sind auch die Frequenzen e'+ s und α =#s Individualfrequenzen, welche mit keiner anderen Stimme des Instrumentes in einem rationalen Verhältnis stehen. Fir sie gelten hinsichtlich ihrer Schwebungen zu anderen Frequenzen die Verhältnisse, wie sie bei der normalen asynchronen Orgel (Systemß) vorhanden sind und wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind.We see that in contrast to i'ig.l in Fig. 7 there are two sidebands available are whose frequencies are determined by the relationship α + # s and α - # @ are. (Whereby whether "means frequency of the sound carrier, #s = frequency of the associated Beat generator) After the overall structure of the vote an independent individual frequency is, the frequencies e '+ s and α = # s are also individual frequencies, which are not in a rational relationship with any other voice of the instrument. With regard to their beatings to other frequencies, the relationships apply to them, how they are present in the normal asynchronous organ (Systemß) and how they are are shown in Figures 1 and 2.

Ganz andere Bedingungen gelten jedoch für die Träger-Tonschwingung, die in der Figur 7 als senkrechter Vektor dargestellt ist. Sie stammt ja aus dem synchronen Tonsatz und deshalb addieren sich die Träger verschiedener register gleicher Tonlage vekto@@ell.However, completely different conditions apply to the carrier tone oscillation, which is shown in Figure 7 as a vertical vector. It comes from that synchronous pitch and therefore the carriers of different registers add up the same Pitch vector @@ ell.

Nun ist aber das Verhältnis der Amplituden der Tonseitenfrequenzen zum Tonträger vom sogenannten Ihasenhub der Frequenz- oder Phasenmodulation abhängig. Dieses Amplitudenverhältnis beträgt beispielsweise bei einem Phasenhub über den Bogen 1 (ca. 600) 4,4 der trägernahen Seitenbänder zu 7,65 des Tonträgers, d.h. der synchrone Tonträger trägt zum jeweiligen Klang mehr bei, als die beiden asynchronen Seitenbänder. Eine Ausblendung des Trägers (- dies wäre die einfachere Lösung -) wurde jedoch dazu führen, daß die beiden @eitenbänder α+#s und α-#s schon beim Spielen eines einzelnen Registers gegeneinander schweben würden, d.h. der so erzeugte Ton wäre mit einer unerwünschten Amplitudenmodulation behaftet.But now there is the ratio of the amplitudes of the side frequencies to the sound carrier depends on the so-called phase deviation of the frequency or phase modulation. This amplitude ratio is, for example, with a phase deviation over the Sheet 1 (approx. 600) 4.4 of the side bands close to the carrier to 7.65 of the sound carrier, i.e. the synchronous sound carrier contributes more to the respective sound than the two asynchronous ones Sidebands. A blanking of the carrier (- this would be the simpler solution -) would however lead to the fact that the two sidebands α + # s and α- # s would float against each other while playing a single register, i.e. the sound produced in this way would have undesirable amplitude modulation.

Nachfolgend werden zwei erfinderische Lösungen dargelegt, welche die Amplitude der synchronen Ton-Trägerschwingung wesentlich herabsetzen, ohne daß eine Amplitudenmodulation innerhalb des jeweiligen itegisters auftritt.Two inventive solutions are set out below, which the Reduce the amplitude of the synchronous sound carrier oscillation significantly without a Amplitude modulation occurs within the respective itegister.

IIach der ersten Lösung werden die Ausgänge der jeweiligen Register einer festen @hasendrehung unterworfen. Dadurch addieren sich die Tonträgervektoren in verschiedenen Richtungen, wodurch der Gesamtvektor Vg wesentlich kleiner als die Sw-. der Einzelvektoren ist (Fig.8). Der Beitrag der nicht synchronen Tonseitenfrequenzen wird von dieser Maßnahme aber nicht berührt.After the first solution, the outputs of the respective registers subject to a fixed @hase rotation. This adds up the sound carrier vectors in different directions, whereby the total vector Vg is substantial smaller than the Sw-. is the single vector (Fig.8). The contribution of the out of sync Sound side frequencies are not affected by this measure.

Die zweite Lösung besteht in einer nochmaligen Phasenmodulation durch eine weitere Schwebungsfrequenz, wodurch die @Leistungen der asynchronen Ton-Seitenbandfrequenzen die Leistung der Tonträger übertreffen, wie beispielsweise in nachfolgender Tabelle 6 wiedergegeben ist. In der Tabelle 6 sei eine Phasenmodulation über den Bogen 1 (ca. 600) angenommen. Vereinfachend sind wieder nur die beiden Seitenfrequenzen nahe dem Träger berücksichtigt. Die Tonfrequens sei mit 500 Hz, die Schwebungsfrequenz der ersten Modulation mit 0,5 iz, die der zweiten Modulation mit 0,3 Hz angenommen. The second solution consists in repeated phase modulation another beat frequency, which makes the @performances of the asynchronous audio sideband frequencies exceed the performance of the phonograms, for example in the table below 6 is reproduced. In Table 6, a phase modulation over the arc 1 is assumed (approx. 600) assumed. Again, only the two side frequencies are simplifying taken into account near the carrier. The audio frequency is 500 Hz, the beat frequency the first modulation with 0.5 iz, that of the second modulation with 0.3 Hz.

Tabele 6; Frequenzen bei einmaliger Modulation bei doppelter Modulation; 500 Hz 500 Hz 499,5 Hz 500,5 t 499,5 500,5 499,7 500,3 499,2 499,8 500,2 500,8 Die Amplitudenverhältnisse betragen (ca.): bei einmaliger Modulation: bei doppelter Modulation: 7,65 5,85 4,4 4,4 3,4 3,4 3,35 3,35 1,95 1,95 1,95 1,95 Das Leistungsverhältnis von Trager zur Summe der Seitenbünder beträgt (ca.): bei der einfachen Modulation: bei der doppelten Modulation: 7,652 zu 4,42 + 4,42 5,852 zu 3,42 + 3,42 + 3,352 = 59 ; 38,8 + 3,35 + 1,952 + 1,952 + 1,952 3 1,95² = 34 : 60,8 Für eine Orgel ist es darüber hinaus von Vorteil, diese Verhältnisse veranderbar zu machen, sodaß bei gleicher Registrierung Klänge verschiedener Klangfülle entstehen. Table 6; Frequencies with single modulation with double modulation; 500 Hz 500 Hz 499.5 Hz 500.5 t 499.5 500.5 499.7 500.3 499.2 499.8 500.2 500.8 The Amplitude ratios are (approx.): With single modulation: with double Modulation: 7.65 5.85 4.4 4.4 3.4 3.4 3.35 3.35 1.95 1.95 1.95 1.95 The power ratio from the carrier to the sum of the side bands is (approx.): with simple modulation: with double modulation: 7.652 to 4.42 + 4.42 5.852 to 3.42 + 3.42 + 3.352 = 59; 38.8 + 3.35 + 1.952 + 1.952 + 1.952 3 1.95² = 34: 60.8 For an organ, it is also advantageous to change these proportions make, so that sounds of different sonorities arise with the same registration.

Dies wird erfindungsgemäß durch Abschaltung einiger, mehrerer oder aller Schwebungsgeneratoren erreicht.According to the invention, this is achieved by switching off some, several or of all beat generators.

Ebenso ist es wünschenswert, die Klangbreite veränderbar zu gestalten. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch Änderung der Schwingungsfrequenz der Schwebungsgeneratoren.It is also desirable to make the sound width changeable. According to the invention, this is done by changing the oscillation frequency of the beat generators.

Bekanntlich läßt sich die Zahl der von einer Taste gesteuerten Töne dadurch erhöhen, daß man zwei oder mehr synchrone Tonsätze vorsieht, welche gegeneinander schweben.As is well known, the number of tones controlled by a key can be changed increase by providing two or more synchronous tone sets which are against each other hover.

Fig. 9 bis 17 betrefien Ausführungsbeispiele für die Gestaltung einer Oxgel nach dem neuen System.9 to 17 relate to exemplary embodiments for the design of a Oxgel according to the new system.

Fig. 9 zeigt einen elektrischen Schwebungsgenerator, welcher von einem bekannten RC-Generator ausgeht, der erfindungsge mäß in folgender Weise schaltungstechnisch vereinfacht ist: a) Die Schaltung ist zweistufig ausgefiihrt, wodurch der Phasendrehungsteil sehr hochohmig ausgefiihrt werden kann, was wiederum im Phasendrehzweig die Verwendung von Kondensatoren verhältnismäßig kleiner Kapazitäten gestattet und, b) als Kollektorwiderstand der zweiten Stufe ist eine Lampe vorgeshen, welche den in der Phasenmodulationsschaltung gem. Fig.6 vorhandenen Fotowiderstand periodisch belichtet. Hierdurch entfällt eine besondere Leistungsstufe zur Aussteuerung dieser Lampe.Fig. 9 shows an electrical beat generator, which of a known RC generator goes out, the erfindungsge according to circuitry in the following way is simplified: a) The circuit is implemented in two stages, whereby the phase rotation part can be implemented with a very high resistance, which in turn means the use in the phase rotation branch of capacitors allows relatively small capacities and, b) as collector resistance the second stage, a lamp is provided which is the same as in the phase modulation circuit According to Fig. 6 existing photoresistor exposed periodically. This eliminates the need for a special power level for controlling this lamp.

In Fig. 10 ist ein sehr einfach aufgebauter mechanischer Schwebungsgenerator dargestellt. Dabei wird davon ausgegaxQen, daß die Frequenzen der einzelnen Schwebungsgeneratoren zueinander in keinem ganzzahligen - oder mathematisch rationalen - Verhältnis stehen dürfen. Dies ist bekanntlich bei Friktionsantrieben möglich, bei denen die Umfänge der einzelnun Scheiben kleinere oder größere Unterschiede aufweisen.In Fig. 10 is a very simply constructed mechanical beat generator shown. It is assumed that the frequencies of the individual beat generators are not in an integer - or mathematically rational - relationship to one another to be allowed to. As is known, this is possible with friction drives in which the circumferences of the individual slices have minor or major differences.

Im erfindungsgemäßen Beispiel gem. Yig, 10 werden durch eine sich drehende gemeinsame Welle 101 Scheiben unterschiedlicher Durchmesser 102 angetrieben, welche ihrerseits Lichtschranken 103 zwischen Lämpchen 104 und Fotowiderstand 105 verändern. Der Friktionskontakt der Welle und der Scheiben erfolgt dabei durch das Eigengewicht dieser Scheiben und deren Lagerung. Erfolgt die Lagerung der angetriebenen Scheiben exzentrisch (Fig.. 11), so kann erfindungsgemäa die Lagerung der angetrlebenen Scheibe 112 gleichzeitig die Funktion det Lichtschranke 114/115 übernehmen.In the example according to the invention according to Yig, 10, a rotating common shaft 101 disks of different diameters 102 driven, which in turn have light barriers 103 between the lamp 104 and photo resistor 105 change. The frictional contact between the shaft and the disks is made by their own weight these disks and their storage. The driven pulleys are stored eccentrically (FIG. 11), the bearing of the disc that is on the plane can be arranged according to the invention 112 take over the function of the light barrier 114/115 at the same time.

Hat die von der gemeinsamen Welle angetriebene und zentrisch gelagerte Scheibe 121 passende Durchbrüche 126, so kann sie auch die Funktion der Lichtschranke ausführen. In Fig. 12 ist ein Beispiel mit unterschiedlich großen -Löehern 126 für den Lichtdurchlaß wiedergegeben. Faßt man je zwei mechanische Schwebungsgeneratoren zu einer Einheit zusammen, so erniedrigt sich die Zahl der notwendigen Lampe auf die Hälfte (Fig.13).Has the one driven by the common shaft and centrally mounted Disc 121 matching openings 126, so it can also function as the light barrier carry out. In Fig. 12 is an example with different sized holes 126 for reproduced the light transmission. If you hold two mechanical beat generators each together into a unit, the number of lamps required is reduced half (Fig. 13).

Die änderung der Schwebungsfrequenzen erfolgt durch Änderung der Drehzahl der die Scheiben antreibenden Welle; die Abschaltung der Schwebungsgeneratoren kann sowohl durch Stillstand der Antriebswelle, als auch durch Ausschalten der Lampe chen erfolgen.The beat frequencies are changed by changing the speed the shaft driving the disks; switching off the beat generators can both by stopping the drive shaft and by switching off the lamp be done.

Nachstehend ist die praktische Ausführung der Phasenmodulationsschaltung beschrieben, wie sie schematisch in Fig.6 dargestellt ist.The following is the practical implementation of the phase modulation circuit described as it is shown schematically in Fig.6.

Hauptkennzeichen dieser erfindungsgemäßen PhasenmodulationsschaltwÆ sind das Zusammenwirken eines mit der Modulationsfrequenz periodisch veränderten RC-Gliedes mit einer Phasenumkehrschaltung. Wie aus Fig.6 ersichtlich, steuert die am Eingang angeschlossene Tonfrequent den Transistor 63 aus.Main features of this phase modulation switch according to the invention are the interaction of a periodically changed with the modulation frequency RC element with a phase reversal circuit. As can be seen from Fig.6, controls the Tonfrequent connected to the input the transistor 63 off.

Der Kollektorwiderstand 61 und der Emitterwiderstand 62 sind gleich groß. Unter Vernachlässigung des Besisstromes fallen an den beiden Widerständen 61 und 62 zwei gleich große, aber gegeneinander um 1800 phasenverschobene Tonspannungen ab. In Fig.3 stellen diese Spannungen die Radien 31 und 32 dar. An diese Widerstände ist das mit der Schwebungsfrequenz veränderliche RC-Glled 64 und 65 geschlossen. Die an diesem RC-Glied'abfallenden, gegenseitig um 900 phasenverschobenen Spannungen sind als Katheten 34 und 35 in Fig.3 dargestellt.The collector resistor 61 and the emitter resistor 62 are the same great. If the Besisstrom is neglected, the two resistances fall 61 and 62 two tone tensions of the same size, but phase-shifted by 1800 with respect to one another away. In Figure 3, these voltages represent the radii 31 and 32. At these resistors the RC-Glled 64 and 65, which can be varied with the beat frequency, is closed. The voltages falling at this RC element, mutually phase-shifted by 900 are shown as cathets 34 and 35 in Fig.3.

Ein weiteres Knnzeichen dieser Schaltung besteht darin, daa die an den Widerständen 61 und 62 abfallenden Spannungen so konstant sind, d.h. die Schaltung so niederohmig ist, daß sich die am RC-Zweipol (bestehend aus 64 und 65) liegende Spannung während der periodischen Änderung dieses HC-Gliedes nicht ändert. Wenn dem so ist, dann wird bei Veränderung des R-C-VerhSltnisses die Spannung zwischen dem Verbindungspunkt und.65 und Masse sich in ihrer Phasenlage verändern, ohne ihre Amplitude zu ändern (in Fig.3: 36). Die periodische Änderung des RC-Gliedes kann auf vielfältige Weise erfolgen.Another characteristic of this circuit is that the voltages across the resistors 61 and 62 are so constant, i.e. the circuit is so low that the one on the RC two-pole (consisting of 64 and 65) is located Voltage does not change during the periodic change of this HC element. if If this is the case, then when the R-C ratio is changed, the tension between the connection point and.65 and mass change in their phase position without their To change the amplitude (in Fig. 3:36). The periodic change of the RC element can done in a variety of ways.

Schon erwähnt wurde die periodische Änderung des Widerstandswertes durch einen periodisch belichteten Fotowiderstand.The periodic change in the resistance value has already been mentioned through a periodically exposed photoresistor.

Führt man die Phasenmodulation auf der Hochfrequenzebene durch, so kann das RC-Glied aus einem Festwiederstand und einer periodisch veränderten Kapazitätsdiode bestehen.If the phase modulation is carried out at the high frequency level, then the RC element can consist of a fixed resistor and a periodically changed capacitance diode exist.

Führt man die Phasendrehung bei sehr niedriger Spannung durch, so kann als veränderlicher Widerstand die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors benützt werden, welche bis zu einer Spannung von ca. 10 mV keine Richtwirkung zeigt.If the phase rotation is carried out at a very low voltage, so The collector-emitter path of a transistor can be used as a variable resistor used, which shows no directional effect up to a voltage of approx. 10 mV.

Die Steuerung dieses Transistors erfolgt hochohmig über die Basis (Fig. 14).This transistor is controlled with a high resistance via the base (Fig. 14).

Abschließend sei noch eine Möglichkeit der Verbindung von Schwebungsgenerat oren und Phasenmodulatoren aufgezeigt, die es auf einfache Weise gestattet, mehrere Schwebungen unterschiedlicher Intensität in einem Phasenmodulator zu bewirken.Finally, there is another possibility of connecting beat generation oren and phase modulators shown, which allows several To cause beats of different intensity in a phase modulator.

Zu diesem Zwecke werden die Lämpchen der einzelnen Schwebungsgeneratoren und die Fotowiderstände der einzelnen Phasenmodulatoren örtlich so angeordnet, daß die Lämpchen 152 die Fotowiderstände 151 unterschiedlich beleichten (Fig.15).For this purpose the lamps of the individual beat generators are used and the photoresistors of the individual phase modulators are locally arranged so that the lamps 152 illuminate the photoresistors 151 differently (FIG. 15).

Die Erfindung betrifft auch eine solche kontaktlose Tastung des neuen Orgelsystems, welche diesem Orgelsystem am besten entspricht, aber auch zur Verwendung in bekannten Orgeln mit durchschwingenden Generatoren vorteilhaft geeignet ist.The invention also relates to such a contactless keying of the new Organ system that best corresponds to this organ system, but also for use is advantageously suitable in known organs with oscillating generators.

Bekante kontaktlose Tastungen sind entweder mit Transistoren als Schaltverstärker oder mit Dioden als gesteuerte Schalter aufgebaut. Diese Schaltungen besitzen Jedoch s große Wachteile, nämlich a) ein viel zu geringes Aas-Ein-Verhältnis und b) es tritt zusammen mit der Tastung des Wechselstromsignals ein Gleichstromstoß auf.Edged contactless keyboards are either with transistors as Switching amplifier or built with diodes as a controlled switch. These circuits However, s have large drawbacks, namely a) a much too low carrion-in ratio and b) a direct current surge occurs along with the sampling of the alternating current signal on.

Letztere Eigenschaft dieser sogenannten Tor-Schaltungen machen eine verhältnismäßig "weiche" Antaststeuerung über entsprechende Verzögerungsglieder notwendig, wodurch jedoch ein Stakkatospiel unmöglich wird.The latter property of these so-called gate circuits make one relatively "soft" probing control via appropriate delay elements necessary, which makes staccato play impossible.

Erfindungsgemäß wird nun der Gleichstronstoß solcher Schalter dadurch eliminiert, daß die Tonspannungen so in den Jeweiligen Kollektorkreis der Schalttransistoren eingeschleift werden, daß alle von 0 abweichenden Augenblickswerte einer Tonspannung als Versorgungsspannung flir die Torschaltung dienen. Dies muß so vorgenonen werden, daß bei NPN Transistoren alle von 0 abweichenden Spannungen positiv, bei PNP Transistoren negativ sind. Wenn erfindungsgemäß alle noch Uber die gesperrte Torschaltu@ tung fließenden Restwechselströme der Tonfrequenzen durch einen zentralen gesteuerten Modulator gesperrt sind, wird das Schaltverhältnis vervielfacht. Dabei muß der Modulator so mit den Manual gekoppelt sein, daß er bei Drücken einer Taste durch geschaltet wird1 ohne daß hierdurch ein Kopplung zwischen den Tasten erfolgt.According to the invention, the DC surge of such switches is now thereby eliminates that the tone voltages so in the respective collector circuit of the switching transistors be looped in that all instantaneous values deviating from 0 of a tone voltage serve as supply voltage for the gate circuit. This must be done so that with NPN transistors all voltages other than 0 are positive, with PNP transistors are negative. If, according to the invention, all are still over the locked gate switch flowing residual alternating currents of the audio frequencies controlled by a central Modulator are blocked, the switching ratio is multiplied. The modulator must be coupled with the manual in such a way that it switches through when a key is pressed will1 without any coupling between the keys.

In Fig. 16 ist ein Ausführungsbeispiel dieser Tastung schematisch wiedergegeben. Die von den beiden Tongeneratoren 161 abgegebenen Tonspannungen liegen an den Kollektoren der Transistoren 162. Die Basis der Transistoren 162 liegt - werden keine Taste gedrückt ist - Uber die Widerstände 164 und 167 an einer Spannung von minus 3 V und ist somit gesperrt. Die Widerstände 168 sind bei nicht gedrückter Taste so hochohmig, daß über sie praktisch kein Strom fließen kann.In Fig. 16, an embodiment of this keying is schematically reproduced. The tone voltages emitted by the two tone generators 161 are present at the collectors of the transistors 162. The base of the transistors 162 is - no key is pressed - across the resistors 164 and 167 to a voltage of minus 3 V and is therefore blocked. The resistors 168 are not depressed The key has so high resistance that practically no current can flow through it.

Wird nun eine Taste gedrückt, so wird der mit der Taste gekoppelte Widerstand 168 niederohmig und es flieht ein Gleichstrom von der Gleichstromquelle plus 10 V tiber den veränderlichen Widerstand 168, den Entkopplungswiderstand 164 an die Basis des Transistors 162 und von dort über die Widerstände 163 und 166 an Masse. Dabei wird der Transistor 162 leitend. Es fließt dann ein Tonfrequenzstrom vom Generator 161 über den Transistor 162, den Entkopplungswiderstand 163 über einen Je Register, je Registergruppe oder je aerk gemeinsamen Lastwiderstand 163 an Lasse.If a key is now pressed, the one linked to the key becomes Resistor 168 is low and a direct current escapes from the direct current source plus 10 V across variable resistor 168, decoupling resistor 164 to the Base of transistor 162 and from there through the resistors 163 and 166 to ground. The transistor 162 then becomes conductive. It then flows in Audio frequency current from generator 161 through transistor 162, the decoupling resistor 163 via a common load resistance per register, per register group or per aerk 163 to Lasse.

Gleichzeitig fließt über die Diode 169 ein Steuergleichstrom, welcher über den Schaltverstärker 1610 den zentralen modulator 165 durchsteuert, sodaß das am Lastwiderstand 166 entstehende Tonsignal mit dem Ausgang verbunden ist.At the same time, a control direct current flows through the diode 169, which controls the central modulator 165 via the switching amplifier 1610, so that the at the load resistor 166 developing sound signal is connected to the output.

Nimmt inan für den in Emitterschaltung arbeitenden Transistor 162 eine 300fache Stromverstärkung an, so ist der durch die Tastung verursachte Gleichstromstoß nur 1/300 des Tonsignalstromes.Assumes for transistor 162 operating in common emitter circuit a 300-fold current gain is the DC surge caused by the keying only 1/300 of the audio signal stream.

Die Entkopplung der Tasten erfolgt über die Dioden 169. Der bei Drücken einer Taste über die zugehörige Diode fließende Steuerstrom kann über die den anderen Tasten zugehörigen Dioden nicht zurückfließen.The buttons are decoupled via the diodes 169. The one when the button is pressed control current flowing through one key through the associated diode can through the other Keys associated diodes do not flow back.

In Fig. 17 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäß aufgebaute Doppeltastung, ntlmlich die Tastung der Mutterstimme mit Frequenzteiler und der jeweiligen Registertöne dargestellt. Dabei besteht ein Problem zunächst darin, daß zwar die getestete Mutterstimme einschwingen kann, nicht aber die Frequenzteilerkette, da diese Ja bei Erreichen einer bestimmten Ansteuerungsamplitude sofort arbeitet.In FIG. 17, a further exemplary embodiment according to the invention is shown built-up double keying, namely keying of the mother voice with frequency divider and the respective register tones. There is initially a problem with this in that the tested mother voice can swing in, but not the frequency divider chain, because this yes works immediately when a certain activation amplitude is reached.

Dieser nachteil wird nach der erfindung durch eine Doppeltastung behoben, dergestalt, daß beim Anschlag einer Taste zunächst die Mutterstimme anschwingt und den ;i'requenzteiler in Tätigkeit setzt und dann erst die Tonfrequenzen getastet werden.According to the invention, this disadvantage is eliminated by double-keying, in such a way that when a key is pressed, the mother voice starts to oscillate and sets the frequency divider into action and only then keyed the audio frequencies will.

Beim ersten Lösungsweg wird beim Drücken einer Taste zunächst ein Kontakt geschlossen, der die jeweilige Mutterstimme zunächst einschwingen läßt, welche ihrerseits den zugehörigen Frequenzteiler in Tatigkeit setzt. Sodann werden bei weiterem Drücken der Taste (wie bereits beschrieben) kontaktlos die Torschalte r geöffnet.In the first solution, when you press a key, a Contact closed, which initially lets the respective mother voice settle in, which in turn activates the associated frequency divider. Then be if you continue to press the button (as already described), the gate switch is contactless r open.

Eine vollstandig kontaktlose Tastung ist dadurch möglich, da3, em. Fig. 17, die Stromversorgung der Mutterstimmen durch die kontaktlose Tastung erfolgt und die Transistoren 171 der Torschalter eine solche Vorepannung erhalten, daß diese erst öffnen nachdem die Mutterstimmen eingeschwungen sind und die Frequenzteiler in betrieb sind.Completely contactless keying is possible because em. Fig. 17, the power supply to the mother voices through the contactless Keying takes place and the transistors 171 of the gate switch have such a bias received that these only open after the mother voices have settled and the frequency dividers are in operation.

Bei diesen Lösungen kann der zentrale Modulator 165 entfallen und es können mehrere, einer Taste zugehdrige Tonfrequenten über einen Transistor 171 geschaltet sein. In diesem Fall können die Tonfrequenzen auch der Basis der Transistoren 171 zugeführt sein. Dabei muß Jedoch beachtet werden, daß die Basen der Transistoren 171 im gesperrten Zustand sehr hocholimig sind und deshalb dafür gesorgt sein muß, daß die Amplituden der diesen Basen zugeführten Tonspannungen wShrend des Tastvorganges nicht wesentlich schwanken.In these solutions, the central modulator 165 can be omitted and several tone frequencies associated with a key can be output via a transistor 171 be switched. In this case, the tone frequencies can also be the base of the transistors 171 be fed. However, it must be noted that the bases of the transistors 171 are very high-quality when locked and care must therefore be taken that the amplitudes of the tone voltages applied to these bases during the keying process do not vary significantly.

Dies geschieht erfindungsgemäß durch Einfügen eines Parallelwiderstandes 172 und eines Serienwiderstandes 173.According to the invention, this is done by inserting a parallel resistor 172 and a series resistor 173.

Die einselnen Funktionsgruppen dieser Tastungen können verschieden ausgebildet sein.The individual functional groups of these keys can be different be trained.

So kann z.B. der mit dem Tastenweg veränderliche Widerstand 168 Ais Fotowiderstand ausgeführt sein, dessen belichtung durch eine mit der Taste mechanisch verbundene Blende variiert wird.For example, the resistance that changes with the key travel can be 168 Ais Photoresistor be executed, its exposure by a mechanical key connected aperture is varied.

Ebenso kann eine hochfrequente Schwingung, welche über einem mit der Taste verbundenen variablen tondensator geschaltet und anschließend gleichgerichtet wird, die Funktion der Steuergleichspannung für die Schalttransistoren 162 übernehmen. Der zentrale Modulator, welcher aus sweiter Schalter wirksam ist und durch den das Tastverhältnis nochmals um einen größeren Faktor multipliziert wird, kann als Schaltverstärker, Ringmodulator oder Fotorelais ausgeführt sein.Likewise, a high-frequency oscillation, which over a with the Button connected variable capacitor switched and then rectified will take over the function of the DC control voltage for the switching transistors 162. The central modulator, which operates from two switches and through which the Duty cycle is multiplied again by a larger factor, can be used as a switching amplifier, Ring modulator or photo relay.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Electric musical instrument, in particular electronic organ with one or more sets of electric sound generators, from which individual registers and / or register groups can be selected and with the help of a or several keyings are playable, characterized in that a) Each register respectively each register group is phase-modulated with at least one frequency that is chosen so low that the modulation products of this phase modulation the individual register respectively. a group of registers acoustically not in detection step; b) each feeler element causes a two-step keying.

2. Electrical musical instrument according to claim 1, characterized in that that within a register or a group of registers the semitones of the various Octaves are phase modulated together, so that only 12 beat units per register or are required for each register group.

3. Electrical musical instrument according to claim 2, characterized in that that in each case 2 successive semitones are phase modulated together, so that Only 6 beating units are required per register or group of registers.

4. Electrical musical instrument according to one of claims 1-3, characterized characterized in that each beat generator has two or more phase modulators exhausted.

5. Electrical musical instrument according to claim 1, characterized in that that each register or register group has only one beat unit, consisting of Beat generator and phase modulator is assigned.

6. Electric musical instrument according to one of claims 1 to 5, characterized in that the phase modulation is less than 1800.

7. Electric musical instrument according to one of claims 1 to 6, characterized in that from the existing set of beat generators each Register or Each register group has more than one individual waveform generator assigned to it, so that fewer beat generatorsa than phase modulators are required.

8. Electrical musical instrument according to claims 1 -% 6, characterized characterized in that individual or all phase modulators of more than one beat generator be controlled.

9. Electrical musical instrument according to claims 1 to 8, characterized characterized that some or all .Register an additional fixed phase rotation Unterworien are, whereby the absolute value of the sum of the sound carrier vectors is smaller as the sum of the absolute values of the individual sound carrier vectors.

10. Electrical musical instrument according to claims 1-8, characterized characterized in that individual or all registers and / or each register group both is phase modulated according to tone groups as well as registers.

11. Electrical musical instrument according to claims 1-10, characterized characterized in that the beat generators can be switched off individually or in groups are.

12. Electrical musical instrument according to claims 1-11, characterized characterized in that the frequency of the Schwebumgsgen generators is adjustable.

13. Electric musical instrument according to claims 1-12, characterized characterized in that the swing generators are designed as two-stage RC generators are and that a lamp is inserted in a collector circuit, which through her periodically illuminates via the associated phase modulator.

14, Electric musical instrument according to claims 1 - 12, thereby characterized in that mechanical beat generators are used in which through a common.

Shaft a plurality of circular disks of different diameters are driven by frictional engagement and that with these disks rotating diaphragms are coupled by light barriers through which a continuous and / or periodic Luminous flux is generated.

15. Electrical musical instrument according to claim 14, characterized in that that the disks driven by the common shaft avoid their eccentric ones Storage exercise the function of the light barriers.

16. Electrical business instrument according to claim 14, characterized in that that the disks driven by the common shaft are cutouts for the light beam exhibit.

17. Electrical musical instrument, characterized in that the The speed of the common drive shaft of the mechanical beat generator can be regulated is.

18. Electric musical instrument with a phase modulator in which two voltages in phase opposition with the same frequency and amplitude at one pole are interconnected in alternating currents, while the other two (antiphase) Pole of these voltages are connected to a variable RC element, thereby characterized in that the change in the RC element periodically by a special Generator is effected and that the input of the phase modulator the two antiphase Tensions caused during the output between the connection point of the RC element and the connection point of the two voltages in opposite phase is removed.

19. Electrical musical instrument according to claim 18, characterized in that that the two antiphase voltages of the phase modulator in a phase reversal stage be generated.

20. Electrical musical instrument according to one of claims 18 or 19, characterized in that the variable RC element consists of a capacitor and a periodically illuminated photoresistor.

21. Electric musical instrument according to one of claims 18 or 19, characterized in that the variable RC element consists of a fixed resistor and a periodically changed capacitance diode.

22. An electric musical instrument with a phase modulator according to claim 18 or 19, characterized in that the variable RC element consists of a fixed capacitor and a transistor.

23. Electric musical instrument according to claims 13 and 20, characterized characterized in that the lamps of several beat generators the photoresistors illuminate several phase modulators in such a way that each photoresistor of a plurality of lamps are illuminated with different light intensities.

24. Electrical musical instrument according to claims 1 - 23 with a contactless keying, in which the signal from the tone generators is controlled via Semiconductor keyed is characterized in that the controlled Semiconductors in emitter circuit work, that the ru keying signal voltage in the ollektorkreis is looped in and all instantaneous values of the audio voltage other than 0 as Collector voltage for the associated Sckalttransistor act and that for the control The required key voltage at the base is provided by a DC voltage source, whose output voltage changes continuously as the key is pressed.

25. Electrical musical instrument according to claim 24, characterized that through a central modulator all still flowing through the locked feeler elements Residual currents of Tonfrequen7.en are switched and that the control criterion for this modulator is removed from direct current sampling via decoupling diodes.

26. Electric musical instrument according to claims 1 - 23 with a contactless keying in which the tone frequencies are keyed by controlled semiconductors are, characterized in that first the associated by a tactile foil Voted in action and then the sound valve is opened.

27. Electrical musical instrument according to claim 26, characterized in that that the supply voltage required for the operation of the mother voices is contactless is keyed and the Tastiolge caused by a bias en the sound valves will.

28. Electrical musical instrument according to claims 26 or 27, characterized characterized in that the tone voltages applied to the bases of transistors 172 decoupled via a parallel resistor 173 and a series resistor 174 are.

29. Electrical musical instrument according to claims 24 to 29, characterized characterized in that the resistance variable with the tactile path is a photoresistor whose exposure is varied by a shutter mechanically connected to the button will.

30. Electrical musical instrument according to claims 24 to 29, thereby characterized in that the control DC voltage, which switches through the switching transistors, is obtained from a high-frequency voltage, which is mechanically via a button coupled variable capacitance is switched and then rectified. Blank page