DE2309321A1

DE2309321A1 - Elektronisches musikinstrument

Info

Publication number: DE2309321A1
Application number: DE19732309321
Authority: DE
Inventors: Tijmen Van Der Kooij
Original assignee: EMINENT
Current assignee: Bodelo Ii Bv Bodegraven Nl
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1973-02-24
Publication date: 1973-09-13
Also published as: DE2309321B2; GB1406377A; IT977951B; NO137102B; CA970603A; CH556083A; JPS5238888B2; BE796112A; FR2174852A1; NO137102C; JPS48101919A; NL155112B; NL7202834A; FR2174852B1; DE2309321C3; SE387457B

Description

Dipl.-F ;-;ys. Ruse
Dipl.-Pi ,ya. MontzeF

Wuppertal-Därmen Patentanmeldung Unterdörnen 114 Tel. 553611/12 '

Firma N.V. Eminent, Bodegraven, Holland, Dronenhoek 1

Elektronisches Musikinstrument

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit einer Mehrzahl von parallelen Übertragungskanälen für ein Tonfrequenzsignal, das nur über eine Ausgangsklemme auftritt, einer Phasenmodulationsvorrichtung in wenigstens zwei Kanälen, Mitteln, um die Ausgangsklemme direkt mit einem Eingang jeder der Phasenmodulationsvorrichtungen zu verbinden, einem Generator zur Erzeugung eines sinusförmigen Unterhörfrequenzsignals und Mitteln, um Modulationssignale auf die jeweiligen Modulationsvorrichtungen aufzuschalten, welche eine vorgegebene feste gegenseitige PhasenVerschiebungsbeziehung aufweisen, wobei das Unterhörfrequenzsignal auf einen Modulationseingang jeder der Phasenmodulationsvorrichtungen aufgeschaltet ist.

Eine solche Vorrichtung ist aus der holländischen Offenlegungsschrift 69 o7873 bekannt, bei welcher die beschriebenen Maßnahmen (siehe insbesondere Fig. 6 und 13)) zu einem gewissen Schwingungseffekt bei einem zu übertragenden Tonfrequenzsignal führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungseffekt auf eine besondere Weise auszuführen dadurch, daß ein neuer Nachahmungseffekt vorgesehen ist.

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Die Komponenten des Tonfrequenzsignals erzeugen bei Einklang am Ausgang der jeweiligen Übertragungskanäle die Vorstellung durch den neuen Effekt, daß sie von einer Reihe von Im wesentlichen gleich gespielten Instrumenten stammen, beispielsweise einer Gruppe von Saiteninstrumenten In einem aus Saiteninstrumenten bestehenden Orchester.

Erfindungsgemäß wird dies erzielt durch einen zweiten Generator zur Erzeugung eines zweiten sinusförmigen Unterhörfrequenzsignals einer von der Frequenz des ersten Signals unterschiedlichen Frequenz, wobei das Signal auf jeden der Modulationseingänge bestehend aus dem ersten und zweiten Unterhörfrequenzsignal geschaltet ist«

Der Effekt ist am wirkungsvollsten, wenn die Frequenz des vom ersten Generator erzeugten Signals höchstens 1 Hertz beträgt, und die des zweiten Signals sich in einem Bereich von 5 bis 6 Hertz bewegt, wobei die feste gegenseitige Phasenverschiebung 36o° geteilt durch die Anzahl von Übertragungskanälen beträgt.

Bei einer geeigneten Ausgestaltung der Vorrichtung enthalten die Phasenmodulationsvorrichtungen vorzugsweise jeweils ein steuerbares Schieberegister betrieblich verbunden mit zwei Gatterimpulsreihen, die entgegengesetzt laufen, wobei die Gatterimpulse in einer Reihe einander mit einer Wiederholungszeit folgen, die kurz genug ist, um den umgekehrten Wert der doppelten Bandbreite des Tonsignals zu überschreiten und sonst mit dem durch Summierung in den Phasenverschiebungsmitteln erhaltenen Signal moduliert wird.

Ein Vorteil der vorliegenden Ausgestaltung besteht darin, daß eine für die Wirksamkeit des Effektes erforderliche verlängerte Verzögerung durch eine einzelne Verzögerungsleitung erzielt werden kann, wobei die Verzögerung mehr als 1 Millisekunde betragen muß.

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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Wellenform desTonfreguenzsignals durch die Verzögerungsleitung nicht verformt wird.

In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigern

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen Musikinstrumentes mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung.

Fig. 2 eine Schaltung zur Erzeugung eines Modulationssignals in Form eines BlockschaltbJdes.

Fig. 3 schematisch den Aufbau der Verzögerungsleitung, wie sie erfindungsgemäß verwendet wird.

Fig. 4 ein Zeitfolgeschaltbild für zwei Gatterimpulsreihen.

In Fig. 1 ist ein Ausgang 52 einer elektronischen Orgel 5o direkt mit Eingängen 66, 76, 86 von drei Übertragungskanälen verbunden, die jeweils eine Reihenschaltung einer Verzögerungsleitung 6o, 7o, 8o , einen Tiefpass 61, 71, 81, einen Verstärker 62, 72, 82 und einen Lautsprecher 63, 73, 83 enthalten. Ein Ausgang 51 der Orgel 5o ist direkt mit dem Eingang 85 des Verstärkers 82 für das Signal vom Filter 81 verbunden.

Jede der Verzögerungsleitungen 6o, 7o, 8o ist jeweils mit einem Eingang 67, 77, 87 für ein Modulationssignal versehen, wobei der Eingang in dem Ausführungsbeispiel tatsächlich -ein Steuereingang eines jeweiligen Schaltschwingers 64, 74, 84 ist, und der Schaltschwinger zwei Gatterimpulsreihen erzeugt und die Gatterimpulse der einen Reihe in entgegengesetzter Phase zu den Gatterimpulsen der anderen Reihe laufen. Die Gatterimpulsreihen sind über Eingänge 68, bzw. 69, 78, bzw. 79 und 88, bzw. 89 mit den entsprechenden Verzögerungsleitungen 6o, 7ο und 8o aufeinanderfolgend verbunden.

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In Fig. 2 ist eine Schaltung zur Erzeugung eines Modulationssignals in Form eines Blockschaltbildes gezeigt.

Eine von einem Niederfrequenz-Signalgeber Io über einen Ausgang 11 übertragenes sinusförmiges Signal und ein von einem Niederfrequenz-Signalgeber 3o über einen Ausgang 31 übertragenes zweites sinusförmiges Signal werden auf drei Weisen summiert. Das im Generator Io erzeugte sinusförmige Signal hat eine Frequenz, die nicht größer als 1 Hertz ist, und das im Generator 3o erzeugte sinusförmige Signal hat vorzugsweise eine Frequenz im Bereich von 5 bis 6 Hertz. Zwischen den vom Generator Io und dem Generator 3o erzeugten sinusförmigen Signalen braucht hinsichtlich Phase oder Frequenz keine einfache Beziehung zu bestehen.

Es scheint in der Tat von Wichtigkeit zu sein, daß die Amplituden der beiden Signale ungefähr die gleiche Größe haben. Ein durch direkte Summierung erzieltes Unterhörfrequenz signal wird auf den Eingang 67 als Modulationssignal übertragen.

Die Ausgänge 11 bzw. 31 sind jeweils mit einem Eingang einer Phasenverschiebungsschaltung 21 bzw. 41 verbunden. Die Phasenverschiebungsschaltungen bewirken eine Phasenverschiebung, infolge welcher die Summe der auf den Eingang übertragenen AusgangsSignaIe der Schaltungen gegenüber dem auf den Eingang 67 übertragenen Modulationssignal eine Phasenverschiebung aufweist.

Auf ähnliche Weise werden Teile der Ausgangssignale von den Schaltungen 21 bzw. 41 erneut einer Phasenverschiebung in den Schaltungen 22 bzw. 42 unterworfen und aufeinanderfolgend summiert auf den Eingang 87 geschaltet.

Der Betrag der festen Phasenverschiebung in allen Schaltungen 21, 22, 41, 42 kann einfach als 36o° geteilt durch die Anzahl

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von Übertragungskanälen bestimmt werden, aber mit anderen Werten werden ebenfalls gute Ergebnisse erzielt· Während sich die Frequenzen der sinusförmigen Signale erheblich unterscheiden, sind die Schaltungen, obwohl sie ein und dieselbe Phasenverschiebung bewirken, in einer sonst wohlbekannten Weise unterschiedlich aufgebaut, wobei gleichzeitig Maßnahmen vorgesehen sind, um für Gleichheit in der Größe der jeweils auf die Eingänge 67, 77 und 87 gegebenen Signale zu sorgen.

Die Arbeitsweise eines Schieberegisters als Verzögerungsleitung ist allgemein bekannt. Das in Fig. 3 gezeigte Schieberegister enthält MOSFET- Transistoren Tl, T2 ... T (n+1), Durch Schaltung der Transistoren aus dem leitenden Zustand in den blockierten Zustand wird ein Signal V. der Frequenz der Gatterimpulse in einer Gatterimpulsreihe V__

abgetastet und über Kondensatoren Cl, C2 ... Cn mittels einer zusätzlichen Gatterimpulsreihe V übertragen, welche die geradzahligen Transistoren schaltet.

Das abgetastete Signal V. erreicht den mit V bezeichneten Ausgang des Schieberegisters nach n/2 mal der Wiederholungszeit der Impulse in einer Impulsreihe· Eine solche Verzögerungsleitung hat die Fähigkeit, eine verhältnismäßig lange Verzögerungszeit zu erzielen und darüber hinaus diese Verzögerungszeit auf einfache Weise zu modulieren.

IM diese Modulation zu bewirken, braucht nur die gemeinsame Quelle der beiden Impulsreihen moduliert zu werden.

Die vorstehend beschriebene Verzögerungsleitung ist handelsmäßig in Form einer integrierten Schaltung erhältlich, wobei 185 Schieberegisterabschnitte in der Integrierten Schaltung vorgesehen sind. Bei Anwendung der Verzögerungsleitung

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auf den Tonfrequenzbereich, wobei In diesem Fall die obere Grenze des Frequenzbereiches auf 15 kHz festgelegt 1st, sollte die Abtastfrequenz mindestens 3o kHz betragen· Eine Sahaltfrequenz, d.h. eine Frequenz für die Impulsreihen, von 45 kHz bewirkt eine Verzögerungszelt von etwas mehr als 2 msec und ermöglicht eine Modulation von 3o bis 6o kHz, beispielsweise die von ungefähr 3 bis ungefähr 1,5 msec variierende Wegzeit.

Bekanntermaßen hat die Wegzeitmodulation eine relative Frequenzvariation zur Folge; diese ist unabhängig von der Frequenz.

Mit dieser verhältnismäßig langen Verzögerungszeit wird auf einfache Weise eine wesentliche Modulationstiefe in der Phasenmodulation erzielt. Es hat sich gezeigt, daß eine mit der wie vorstehend beschriebenen Verzögerungsleitung zu erzielende Modulationstiefe in der Phasenmodulation für den beabsichtigten Effekt erforderlich ist«

Die in Fig. 1 gezeigten Tiefpaßfilter 61, 71, 81 sollen das verzögerte abgetastete Signal auf seine ursprüngliche Form zurückführen. Die Filter haben eine Grenzfrequenz von ungefähr 2o kHz. Auf diese Weise bleibt die Wellenform des Tonfrequenzsignals und infolgedessen sein Ton erhalten.

Darüber hinaus führt die Wegzeitmodulation nicht zu irgendeiner Größenmodulation d.h. die Größe des Tonfrequenzsignals in den verschiedenen Übertragungskanälen ändert sich nicht relativ. Hinsichtlich des Aufbaus der Schaltung bedeutet das eine erhebliche Vereinfachung.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Änderungen möglich.

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Claims

Patentansprüche

/Iy Elektronisches Musikinstrument mit einer Mehrzahl von parallelen Übertragungskanälen für ein Tonfrequenzsignal» das nur über eine Ausgangsklemme auftritt, einer Phasenmodulationsvorrichtung in wenigstens zwei Kanälen, Mitteln, um die Ausgangsklemme direkt mit einem Eingang jeder der Phasenmodulationsvorrichtungen zu verbinden, einem Generator zur Erzeugung eines sinusförmigen Unterhörfrequenzsignals, und Mitteln, um Modulationssignale auf die jeweiligen Modulationsvorrichtungen aufzuschalten, welche eine vorgegebene feste gegenseitige Phasenverschiebungsbeziehung aufweisen, wobei das ühterhörfrequenzsignal auf einen Modulationseingang jeder der Phasenmodulationsvorrichtungen aufgeschaltet ist, gekennzeichnet durch

einen zweiten Generator zur Erzeugung eines zweiten sinusförmigen Unterhörfrequenzsignals einer von der Frequenz des ersten Signals unterschiedlichen Frequenz, wobei das Signal auf jeden der Modulationseingänge bestehend aus dem ersten und zweiten Unterhörfrequenzsignal aufgeschaltet ist.
2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Frequenz des vom ersten Generators erzeugten Signals höchstens 1 Hertz beträgt und die des zweiten Signals sich in einem Bereich von 5 bis 6 Hertz bewegt, wobei die feste gegenseitige Phasenverschiebung 36o° geteilt durch die Anzahl von Übertragungskanälen beträgt.
3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Phasenmodulationsvorrichtungen jeweils ein steuerbares Schieberegister betrieblich verbunden mit zwei Gatter-

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impulsreihen aufweisen, die entgegengesetzt laufen, wobei die Gatterimpulse in einer Reihe einander mit einer Wiederholungszeit folgen, die kurz genug ist, um den umgekehrten Wert der doppelten Bandbreite des Tonfrequenzsignals zu überschreiten, und sonst mit dem durch Summierung in den Phasenverschiebungsmitteln erhaltenen Signal moduliert wird.

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