DE2109438A1

DE2109438A1 - Elektrisches Musikinstrument, insbesondere elektronische Orgel

Info

Publication number: DE2109438A1
Application number: DE19712109438
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-02-27
Filing date: 1971-02-27
Publication date: 1972-09-07
Also published as: BR7201043D0; DE2109438C3; DE2109438B2

Description

"Elektrisches Musikinstrument insbesondere elektronische Orgel" Die Erfindung betrifft ein elektrisches Musikinstrument, insbesondere elektronische Orgel, mit mindestens einem5 dem Tonumfang des Instruments entsprechenden Satz elektrischer Tonerzeuger.
Es ist diesseits bereits ein elektrisches Musikinstrument, insbesondere elektronische Orgel, mit einem Satz oder mehreren Sätzen von elektrischen Tonerzeugern, aus denen einzelne Register oder/und Registergruppen auswählbar und mit Hilfe einer oder mehrerer Tastungen spielbar sind, vorgeschlagen worden, bei dem Jedes Register bzw. Jede Registergruppe mit wenigstens einer Frequenz phasenmoduliert ist, die so niedrig gewählt ist, daß die Modulationsprodukte dieser Phasenmodulation bei dem einzelnen Register bzw. einer Registergruppe akustisch nicht in Erscheinung treten, und Jedes Tastglied eine zweistufige Tastung bewirkt (Patentanmeldung P 20 52 463.4).
Im Gegensatz zu diesem eigenen älteren Erfindungsvorschlag besitzen bei dem elektrischen Musikinstrument der eingangs genannten Art gemäß vorliegender Erfindung die elektrischen Tonerzeuger Töne sinusähnlicher Schwingung gleicher Frequenz abgebende Ausgänge, denen wenigstens Je ein Phasenmodulator nachgeschaltet ist, der den betreffenden Ton mit einer Schwingung niedriger Frequenz phasenmoduliert und an dessen Ausgang, gegebenenfalls über einen Verzerrer, die der Wiedergabe des modulierten Tones dienenden Einrichtungen liegen. Hier wird also die Phasenmodulation nicht pro Register oder Registergruppe entsprechend dem älteren Erfindungsvorschlag, sondern gemäß vorliegender Erfindung pro Einzelton vorgenommen, und es werden die von den elektrischen Tonerzeugern, so den Frequenzteilern, abgegebenen Töne zunächst in eine sinusähnliche Kurvenform umgewandelt und erst nach der Phasenmodulation in die passende Kurvenform gebracht, weil sich hier nicht nur die Zahl der Seitenbänder, sondern auch ihre Ordnungszahl mit wachsender Ordnungszahl der Harmonischen erhöht.
Das elektrische Musikinstrument gemäß vorliegender Erfindung hat vor allem zweierlei Vorteile, nämlich: a) Die Schwebungen zweier Klänge sind verlaufender, da die Zahl der Schwebungen in Abhängigkeit der Ordnungszahl der Harmonischen wächst, und b) die Klangfülle vervielfacht sich, da auch die Zahl der Modulationsprodukte mit der Ordnungszahl der Harmonischen wächst.
In der Zeichnung sind elektrische Musikinstrumente der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Art in mehreren beispielsweise gewählten Ausführungsformen hinsichtlich der hier interessierenden Schaltungselemente schematisch im Schaltbild veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 ein Beispiel für den Aufbau eines Tones, Fig. 2 als Beispiel den Aufbau von zwei Tonsätzen, Fig. 3 eine Doppeltastung, Fig. 4 eine Tastgliedersteuerschaltung, Fig. 5 ein Tastglied, Fig. 6 ein Doppeltastglied und Fig. 7 eine Tastgliedschaltung.
Gemäß Fig. 1, die den Aufbau eines Tones beispielsweise schematisch darstellt, steuert der Tongenerator 1 die Teilerstufen 2, 3, 4 usw. Die an den Ausgängen der Teilerstufen liegenden verzerrten Tonschw:Engungen werden mittels Je eines Tiefpaßfilters 5 in sinusähnliche Schwlngungen umgewandelt. Diese sinusähnlichen Schwingungen werden dann 1n den Phasenmodulatoren 6 mit den Frequenzen der Schwebungsgeneratoren 7 phasenmoduliert und anschließend im Verzerrer 8 in die passende Kurvenform umgewandelt. Von dort gelangen die Frequenzen in bekannter Weise über Tastung und Verstärker an die Tonstrahler.
Es lassen sich hierbei eine Reihe von Vereinfachungen hinsichtlich der Zahl der erforderlichen Schwebungsgeneratoren 7 und der vor und nach den Phasenmodulatoren 6 liegenden Baugruppen vornehmen. So können die Schwebungsgeneratoren für zwei aufeinanderfolgende Halbtöne zusammengefaßt werden, wodurch sich ihre Zahl zunächst halbiert. Eine weitere Minderung ist möglich, wenn sie nach einigen Oktaven oder statistisch sich wiederholen.
Hierzu ein Beispiel: Eine Orgel habe zwei asynchrone Tonsätze, z.B. Je einen für die Prinzipale und die Flöten. Dann hat Jede der 12 Noten der temperierten Skala 16 Ausgänge und damit 16 durch Schwebungsgeneratoren auszusteuernde Phasenmodulatoren.
In nachfolgender Tabelle ist ein Beispiel einer möglichen Zuordnung von 4 Schwebungsgeneratoren dargelegt: Indizes d.
Phasenmod.: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 i 15 16 Indizes d.
SchwebUngsgen.: 1 2 3 4 2 3 4 1 3 4 1 2 4 1 2 3 Fig. 2 zeigt als Beispiel den Aufbau von zwei Tonsätzen, beispielsweise von einem Tonsatz für Prinzipale und einem Tonsatz für Flöten. Zunächst tritt bei diesem Aufbau eine erhebliche Einsparung dadurch ein, daß die Jeweiligen Tongeneratoren mit Teilerketten 9 mit den dazugehörigen Tiefpaßfiltern 10 Jeweils beide Phasenmodulatoren 11 und 12 ansteuern. Sodann besteht gemäß Fig. 2 eine weitere Vereinfachung darin, daß der auf den Modulator 12 normalerweise folgende Verzerrer (für die Flöten) nicht vorhanden ist. Dies wird dadurch möglich, daß die Tiefpässe 10 die an den Ausgängen der Teiler liegenden verzerrten Schwingungen nur soweit ausfiltern, daß die (wenigen und in ihrer Amplitude kleinen) Harmonischen der Flötentöne die Tiefpässe 10 passieren können.
Außerdem sind in Fig. 2 noch zwei weitere Ausgänge 14 (sinusähnlich) und 15 (Rechteck) eingezeichnet, welche nicht phasenmoduliert sind. Diese beiden synchronen Ausgänge schweben zwar nicht untereinander, aber sie schweben (Jeweils unterschiedlich) gegen die von den Modulatoren 11 und 12 gespeisten Ausgänge. Mit anderen Worten: Bei phasenmodulierten Ausgängen trägt ein weiterer synchroner Ausgang zur Klangfülle bei, so daß mindestens n + 1 Ausgänge für ein asynchrones Instrument verwertbar sind.
In Fig. 3 ist eine vorteilhafte Doppeltastung, also zweistufige Tastung dargestellt, bei der erfindungsgemäß Je ein kontaktloses Tastglied (dargestellt durch die Glieder 17, 18 und 19) zu Jedem Registerton sowie Je ein Tastglied nach Je~einem der Ausgänge der 12 Mutteroszillatoren und der (z.B.) 84 Teilerstufen vorgesehen ist.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird in Abhängigkeit vom Weg der Taste eine Spannung erzeugt, welche die einzelnen Tastglieder durchsteuert. Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich, besteht diese Tastung aus einer Lichtschranke (Lampe 20, Blende 21, Fotowiderstand 22 sowie dem Widerstand 23). Das am Widerstand 23 erscheinende Spannungspotential wird zwei Ausgängen A und B so zugeführt, daß der Ausgang A Jeweils die der Jeweiligen Taste zugeordneten Tastglieder, der Ausgang B dagegen bei Drücken von nur einer Taste gleichzeitig alle den Mutteroszillatoren und Teilerstufen zugeordneten Tastglieder 16 durchsteuert. Da die Zahl der den Tasten zugeordneten Tastglieder in der Regel ein Vielfaches der Zahl der Tastglieder beträgt, welche an den Ausgängen der Mutteroszillatoren und Teilerstufen liegen, ist der Aufwand für die hier beschriebene Doppeltastung nur wenig höher als der Aufwand für eine Einfachtastung.
In Fig. 5 ist ein solches Tastglied schematisch dargestellt.
Es ist durch Einfügen Je eines Zeit-Verzögerungsgliedes (z.B.
RC-Gliedes), in die Leitung vom Ausgang B zu den Tastgliedern 16 möglich, Jedem erzeugten Ton einen seiner Tonhöhe gemäßen Einschwingvorgang (Ansprache) zuzuordnen.
Die den Mutteroszillatoren und Teilerstufen zugeordneten Tastglieder 16 können ganz wegfallen, wenn man passive Teilerstufen verwendet und mit dem Ausgang B die Stromversorgung der 12 Mutteroszillatoren steuert. Dabei müssen Jedoch die Tastfolgen so ablaufen, daß Jeweils zuerst die Mutteroszillatoren einschwingen und die Teiler in Tätigkeit sein müssen, bevor die den Tasten zugeordneten Tastglieder öffnen.
Sind in einem Instrument nur Oktavregister vorhanden, so ist es zweckmäßig, den Ausgang B in 12 Ausgänge zu unterteilen, welche Jeweils die den 12 Halbtönen der temperierten Stimmung zugeordneten Mutteroszillatoren und Teilerstufen betätigen.
In Fig. 6 ist ein Doppeltastglied dargestellt. Die Doppelwirkung besteht darin, daß das durch den gesteuerten Transistor bewirkte Tastverhältnis um das Verhältnis des Durchgangs- zum Sperr--widerstand der Diode vervielfacht wird. Bei Verwendung von Doppeltastgliedern nach Fig. -6 können die den Mutteroszillatoren und Teilerstufen zugeordneten Tastglieder entfallen.
Eine weitere Möglichkeit ist in Fig. 7 dargestellt. Die pro Taste erzeugte Steuerspannung wird einem Schaltkasten zugeführt, welcher Jeweils nur die den 12 Mutteroszillatoren und Te-ilerstufen zugeordneten Tastglieder aussteuert, welche der Registrierung und der momentan gedrückten Taste(n) entsprechen. Dann ist es nämlich möglich, durch den Schwellwert der Verzerrer oder, sofern solche nicht vorhanden sind, durch Einfügung von zwei parallelen Dioden mit umgekehrter Polung das Tastverhältnis zu vervielfachen. Bei diesem Aufbau entfallen dann die den Tasten zugeordneten Tastglieder (17, 18, 19 in Fig. 3).

Claims

Patentansprüche:

Elektrisches Musikinstrument, insbesondere elektronische Orgel, mit mindestens einem, dem Tonumfang des Instruments entsprechenden Satz elektrischer Tonerzeuger, dadurch gekennzeichnet1 daß die elektrischen Tonerzeuger (1 bis 4) Töne sinusähnlicher Schwingung gleicher Frequenz abgebende Ausgänge (5) besitzen, denen wenigstens Je ein Phasenmodulator (6; 11, 12) nachgeschaltet ist, der den betreffenden Ton mit einer Schwingung niedriger Frequenz phasenmoduliert und an dessen Ausgang, gegebenenfalls über einen Verzerrer f8; 13), die der Wiedergabe des modulierten Tones dienenõen Einrichtungen liegen.
2. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jedem die Phasenmodulationsschwingung'erzeugenden Generator (7) mehrere von ihm auszusteuernde Phasenmodulatoren zugeordnet sind.
3. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerzeuger (9) neben einer oder mehreren Reihe(n) phasenmodulierter Tonausgänge (11, 12) eine oder mehrere Reihe(n) nicht phasenmodulierter Ausgänge (14, 15) aufweisen (Fig. 2).
4. Elektrisches Musikinstrument, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der von dem Jeder Instrumententaste zugeordneten Tastaggregat in Abhängigkeit vom Tastweg erzeugten Steuerspannung zwei Ausgänge (A, B) liegen, von denen der eine, direkte Ausgang (A) alle der einzelnen Taste zugeordneten Tastglieder (17 bis 19) und der andere Ausgang (B) alle Ausgänge (16) der Mutteroszillatoren und Teilerstufen gleichzeitig steuert (Fig. 3 und 4).
5. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den von dem zweiten Ausgang (B) zu den Tastgliedern (16) führenden Steuerleitungen Zeitverzögerungsglieder vorgesehen sind.
6. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter Fortfall der sonst an den Ausgängen der Mutteroszillatoren und Teilerstufen vorhandenen Tastglieder (16)der zweite Ausgang (B) die Stromversorgung der Mutteroszillatoren steuert.
7. Elektrisches Musikinstrument, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Tastglieder verwendet sind, bei denen das gesteuerte Tastverhältnis eines Transistors um das Durchgangs/Sperrverhältnis einer Diode vervielfacht ist (Fig. 6).
8. Elektrisches Musikinstrument, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Jeder Instrumententaste zugeordnete, analog dem Tastweg einen Strom oder eine Spannung erzeugende Tastaggregat an einem Schaltkasten (24) angeschlossen ist, der unter Berücksichtigung der Jeweiligen Tonregistrierung die Taste nur mit den, den zwölf Mutteroszillatoren und Teilerstufen zugeordneten Tastgliedern verbindet, welche der jeweiligen Registrierung entsprechen (Fig.

7).
9. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastverhältnis durch den Schwellwert der Verzerrer und/oder durch das Durchgangs-Sperrverhältnis von Dioden vervielfacht ist.