DE2213110A1 - Tastung fuer elektronische musikinstrumente - Google Patents

Description

• Rastung für elektronische Musikinstrumente Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tontastung für elektronische Musikinstrumente, insbesondere für elektronische Orgeln.
• Bereits in einer früheren diesseitigen Anmeldung wurde eine kontaktlose Tastung beschrieben, welche aus einer kontaktlosen Steuereinheit und aus elektronischen Tonventilen bestand, welche in Abhängigkeit einer Steuerspannung oder eines Steuerstromes öffnen. Ein großer Nachteil dieser Tastung bestand darin, daß die Töne zwar weich einsetzten, ihre Anschwingzeit aber gieich war.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung sei die Problematik an einem Beispiel erläutert.
• Hat eine Orgel beispielsweise 30 Manualregister und 60 Tasten im Manual, so beträgt die Zahl der benötigten Tonventile zwischen Tonerzeugung und Verstärker 1800. Sollen diese Tonventile unterschiedlich öffnen, somuß die Anstiegskurve des Steuerstromes oder der Steuerspannung unterschiedlich sein, -tr7ss bekannterweise durch ein R-C-Glied (bei großem C) oder einen Glied aus R, C und Impedanzwandler (bei kleinem C) bewirkt werden kann. Unter Berücksichtigung der bereits genannten Zahl von 1800 Ventilen erkennt man den großen platzmäßigen und kostenmäßigen Aufwand einer solchen Tastung.
• Auch unterschiedliche Änderungen der Steuerspannungen nach der Zeit in den einzelnen Tasten würden dieses Problem zur teilweise lösen, da beispielsweise eine Trompete in Verhältnis zu einem Prinzipalten gleicher Grundfrequenz eine wesentlich kürzere Tonansprache hat.
• Die Tastung gemäß der nachfolgend beschriebenen Erfindung gestattet bei einem Bruchteil des verstehend genannten technischen Aufwandes die individuelle Einstellung der Ansprache (des Anschwingens) jedes einzelnen Registertones.
• Dies gesehieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Einrichtungen, welche eine vom Tastweg oder/und von der Zeit abhängigen Steuerspannung (oder einen Steuerstrom) nur erzeugen ### jeder Taste zugeordnet werden, während die für gleiche Tasten unterschiedlichen Öffnungsgeschwindigkeiten der elektronischen Tonventile durch deren unterschiedliche Kopplungen an die jeweiligen Steuerspannungen bezw. Steuerströme bewirkt werden.
• Figur 1 zeigt ein Beispiel der Erfindung in ihrer einfachsten Form.
• Durch Drücken der Taste 11 wird.der Kontakt 12 geschlossen; über den Widerstand 13 lädt sich der Kondensator 14 auf.
• Die am Kondensator 14 liegende Spannung erscheint, vermindert um die Emitter-Basisspannung des Transistors 15, niederohmig am Emitterwiderstand 16, von wo die zu dieser Taste zugehörigen Tonventile gesteuert werden.
• Diese sind stromabhängig schließende Schalter, welche aus einem Transistor 19 mit dem Basiswiderstand 17 und einem der Entkopplung dienenden Emitterwiderstand 18 bestehen. Die Tonfrequenz (mit Gleichstromanteil) wrd jeweils dem Kollektor des Transistors 19 zugeführt, während die getastete Spannung an einem gemeinsamen :iderstand 20 abgenommen wird. (A = Schaltung pro Taste, B = Tonventil pro Registerton) In Figur 2 ist im linken Diagramm das Ansteigen der Steuerspannung U5, im rechten Diagramm der Steuerstrom i in Abhängigkeit von der Zeit und verschiedenen Kopplungswiderständen 17 wiedergegeben. Die waagrechte Linie i gibt denjenigen Ventilsteuerstrom an, der einen Ventilwiderstand bewirkt, welcher gegenüber dem Entkopplungswiderstand 18 vernachlässigbar klein ist. Die Schnittpunkte der z linie -fiit der i Lurvenschar ergeben auf der t-Abszisse die den verschiedenen Kopplungswiderständen 17 entsprechenden Anschwingzeiten t1 bis t3 wieder.
• Eine vorteilhafte Weiterentwicklung dieser Schaltung besteht darin, den Schalter 12 kontaktlos zu gestalten.
• Damit erhält man einen weicheren und durch den Spieler interpretierbaren Toneinsatz. In den Figuren 3, 4 und 5 sind drei Einrichtungen wiedergegeben, welche in Abhängigheizt vom Tastweg eine Steuerspannung erzeugen.
• In Figur 3 geschieht dies durch eine verYnderliche Lichtschranke: Lampe 21 - veranderliche blende 22 - Fotowiderstand 23.
• In Figur 4 ist eine magnetische Ta£;tung gezeigt.
• Der mit der Taste gekoppelte Permanentmagnet 24 verändert mit dem Tastenweg die Permeabilität des vom Hochfrequenzgenerator 25 gespeisten Übertragers 26 und damit auch die nach der Gleichrichtung am kondensator 28 liegenden Spannung.
• In Fig. 5 ist die veranderliche Kopplung kapazitiv.
• Betrachtet man nochmals die Figur 1 und das linke Diagramm von Figur 2, so ist ersichtlich, daß der asymptotische Endpunkt der Kurve im linken Diagramm abhängig ist von der Stromversorgungsspannung UA. Andererseits #### bewirkt aber z.B. eine Erhöhung von UA auch steilere Kurven im rechten Diagramm von Fig.2 und damit eine schnellere Änderung des Ventilwiderstandes. Somit ist es möglich, durch Änderung der Stromversorgungsspannung UA in Fig.1 oder der HF-Ausgangsspannung des Generators 25 in den Fig.4 und 5 zentral die Tonansprache des Instrumentes weicher oder härter zu gestalten, ohne die Ünterschiede innerhalb des Instrumentes zu verwischen.
• getrachtet man das aus den Teilen 17, 18 und 19 bestehende Tonventil in Figur 1, so ist ersichtlich, daß der über den jiderstand 17 fließende Dteuerstrom auch am widerstand 20 eine (ungewollte) Spannungsftnderung hervorruft. Deshalb wird man bestrebt sein, diesen Strom nicht zu groß werden zu lassen.
• Andererseits werden alle Tonventile, welche den linken Tasten einer Klaviatur zugeordnet sind, grundsätzlich langsamer itiffnen, als die am rechten Ende der Klaviatur. Dieser Unterschied - soweit er alle Töne des Instrumentes betrifft - kann also bereits in den pro Taste vorhandenen Einrichtungen zur Erzeugung der Steuerspannungen berücksichtigt werden, oder konkret: Der Widerstand 13 und/oder der Kondensator 14 pro Taste sind in ihren Werten unterschiedlich oder gegebenenfalls einstellbar.
• iiird statt das stromgesteuerten Tonventils (wie in Fig. 1) ein spannunsgesteuertes Ventil benutzt, so muß der Kopplungswiderstand 17 durch einen weiteren Widerstand 17a zu einem Spannungsteiler ergänzt werden.
• Eine der Pfeifenorgel ähnliche Tonansprache ist durch Tonventile möglich, welche in Abhängigkeit von der Steuerspannung oder des Steuerstromes nicht nur die Amplitude der Tonspannung, sondern auch deren Kurvenform verändern; beispielsweise durch Amplituden- und/oder Phasenschnitt.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Tastung für elektronische Lusikinstrumente, bestel.end aus Einrichtungen, welche in Abhängigkeit vom Tastweg und/oder in Abhängigkeit von der Zeit eine Steuerspannung erzeugen und elektronischen Elonventilen für die einzelnen Registertöne, welche in Abhängigkeit diesen Steuerspannungen die Tonsignale kontinuierlich auf den Verstärker schalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung weg- oder zeitabhängiger Steuerspannungen nur jeder Taste der Klaviatur zugeordnet sind,während die Erzeugung unterschiedlicher Einschwingvorgänge durch unterschiedliche elektrische Kopplung der elektronischen Tonventile an die jeweiligen Steuerspannungen erfolgt.

2. testung nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die steuerspannungen erzeugenden Sinrichtungen über ihre Stromversorgung zentral regelbar sind.

3. Tastung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Taste zugeordneten Einrichtungen zur Erzeugung der Steuerspannungen unterschiedliche beitkonstanten aufweisen undZoder in ihren Zeitkonstanten einstellbar sind.

4. Tastung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Kopplungen durch den Wert eines Widerstandes oder einesSpannungsteilers festgelegt sind.

5. Tastung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daßTonventile verwendet sind, welche in Abhängigkeit von der Steuerspannung nicht nur die amplitude der Tonspannung durchschalten, sondern die darüber ninaus auch die Kurvenform der Tonspannung in Abhängigkeit vnnder Steuerspannung verändern.

6. Tastung nach den Ansprüchen 1 bis 5, mit einer kontaktlosen Steuerung, durch gekennzeichnet, daß an jeder Taste Einrichtungen vorhanden sind, welche mit dem HFx Tastweg eine Lichtschranke und/oder eine Übertragung verändern.

L e e r s e i t e