DE2338609A1

DE2338609A1 - Schaltung fuer elektronische musikinstrumente

Info

Publication number: DE2338609A1
Application number: DE19732338609
Authority: DE
Inventors: Anthony Charles Ippolito
Original assignee: Wurlitzer Co
Current assignee: Wurlitzer Co
Priority date: 1972-08-25
Filing date: 1973-07-30
Publication date: 1974-03-07
Also published as: IT989649B; US3813474A; GB1381223A; JPS4960728A; CA976004A

Description

THE WURLITZER COMPANY, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Delaware, 105 West Adams Street, Chicago, 111. 60603 (V. St. A.)

Schaltung für elektronische Musikinstrumente

Die Erfindung betrifft Melodietöne, Akkord-Töne und ausgewählte Rythmen von Schlaginstrumenten erzeugende elektronische Musikinstrumente, insbesondere elektronische Orgeln o.dgl.

Elektronische Orgeln an sich sind dem Stand der Technik seit langem bekannt; die Erfindung betrifft eine verbesserte, kostengünstigere und einfachere elektronische Schaltung für Orgeln. Bisher wurden elektronische Orgeln mit eingebauten oder angebauten Rythmusgeneratorsystemen ausgerüstet, die Rythmen, z.B. für Marschmusik, Rock-and Roll-Musik, Swing-Musik o.dgl., erzeugen, die jeweils mehrere unterschiedliche Schlaginstrumentklänge enthalten. Die dem Stand der Technik gemäßen Rythmusgeneratoren sind relativ teuer, so daß bisher nur teuere elektronische Orgeln mit ihnen ausgerüstet werden. Ferner können elektronische Musikinstrumente, wie z.B. Orgeln, Vibratoschaltungen enthalten, die durch das Niederdrücken einer Taste ein Pulsieren der Niederfrequenzssignale^bewirken. Auch die zur Erzeugung des Vibratoreffektes ein-

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gesetzten Schaltungen sind relativ teuer, so daß nur teuerere elektronische Orgeln mit ihnen ausgerüstet werden. Teuerere elektronische Orgeln lassen sich mit zwei oder mehreren Tastaturen zur Erzeugung von Melodietönen und Akkordtönen ausrüsten; sie lassen sich ferner mit Schaltungen zur Änderung der Tonhöhe ausrüsten, die es gestatten, durch das Niederdrücken einer Taste von einem Moll- oder Dur-Ton Signal auf das Signal eines natürlichen Tones überzugehen. Dadurch wird zunächst durch das anfängliche Niederdrücken der Taste ein Molloder ein Dur-Ton erzeugt, der nach kurzer Zeit, während die Taste immer noch niedergedrückt ist, automatisch seine Frequenz ändert und in ein natürliches Tonsignal übergeht .

Zur Verwirklichung all dieser Eigenschaften sind komplizierte Schaltungen erforderlich; zur Erzielung des gewünschten Resultates sind diese elektronischen Musikinstrumente mit mehreren Ostzillatoren und Mischern ausgerüstet.

Dem gegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine einfach und billig herzustellende und gleichzeitig wirksame und betriebszuverlässige elektronische Schaltung für elektronische Musikinstrumente vorzuschlagen, die jedoch alle Eigenschaften teuererer elektronischer Orgelschaltungen besitzt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ausführlich beschrieben. Es zeigt:

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Fig. ϊ, 2, 3, 4 und 5 gemeinsam ein detailliertes Pr inzißschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung eines elektronischen Musikinstrumentes, die in einer elektronischen Orgel einsetzbar ist;

Fig. 6, 7 und 8 ein detailliertes Prinzipschaltbild einer in der Rythmusgeneratorschaltung gemäß Fig. 3 eingesetzten Logikschaltung.

Gemäß Fig. 1 und 5 besitzt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung eines elektronischen Musikinstrumentes eine erste Tongeneratorschaltung 10 mit einem Endstufentransistor 11. Eine zweite Tongeneratorschaltung 12 besitzt einen zweiten Endstufentransistor 13. Die erste Tongeneratorschaltung 10 besitzt einen mit Widerständen, z.B. mehreren Widerständen 16, durch Leiter A zwischen Fig. 1 und 5 verbundenen einzelnen Schwingkreis 14.

Die zweite Tongeneratorschaltung 12 besitzt mehrere Schwingkreise zur Erzeugung mehrerer Tone eines zugeordneten Akkord-Signals. Vorzugsweise besitzt die zweite Tongeneratorschaltung 12 drei Schwingkreise 17, 18 und 19. Die Schwingkreise 17, 18 und 19 sind mit zugeordneten Widerständen 20, 21 und 22 verbunden. Die Widerstände 16 sind mehreren Schaltern 23 zugeordnet. Die Schalter 23 sind den Tasten einer in elektronischen Musikinstrumenten solcher Orgeln üblicherweise eingesetzten klavierartigen Tastatur zugeordnet. Die Tasten sind betätigbar, um die Schalter 23 mit einer Sammelschiene 24 zum Eingriff zu bringen, wenn Melodietöne gespielt werden sollen. Durch die Betätigung verschiedener Tasten der Tastatur werden verschiedene Widerstandswerte mit dem Schwingkreis 14 in Reihe geschaltet, um seine Frequenz zu verändern. Durch die durch

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jede sprungartige Änderung des Widerstandes hervorgerufene Frequenzänderung werden die gewünschten Melodietöne erzeugt. Die Akkordtöne werden durch den mit den Widerständen 20, 21 und 22 verbundenen Schaltern 26, und 28 zugeordneten Tasten erzeugt. Durch die Betätigung einer oder mehrerer Tasten 26, 27 oder 28 werden in den zugeordneten Schwingkreisen 17, 18 und 19 Schwingungen erzeugt, die in dem Endstufentransistor 13 gemischt v/erden.

Das Niederfreuquenzsignal des Endstufentransistors 11 wirkt über einen Leiter B zwischen Fig. 4 und 5 auf einen Niederfrequenzverstärker 29 gemäß Fig. 4. Andererseits werden die Akkordtöne erzeugenden Niederfrequenzsignal in dem Ausgangstransistor 13 gemischt und über eine Rythmustorschal tung 30 dem Niederfrequenzverstärker 29 geführt. Von dem NF-Verstärker 29 werden diese Niederfrequenzsignale über eine Klemme C einem NF-Verstärker- und Puffertransistor 31 und einem Lautstärke-Stellpotentiometer 32 zugeführt, das als Lautstärkeregler sowohl für die Akkordtonsignale als auch für die

Schlägzeugrythmussignale dient. Der Ausgang des Potentiometers 32 wirkt über einen Leiter D zwischen Fig. und 4 auf eine NF-Verstärkerschaltung 29. Der Ausgang des NF-Verstärkers 29 ist mit einem Lautsprechersystem 33 verbunden, das die gemischten Töne widergibt, d.h. die Melodietöne, die Akkordtöne und die Rythmustöne der S chlaginstrumente.

Die erfindungsgemäße Schaltung für elektronische Musikinstrumente besitzt ferner eine Logikschaltung 36 gemäß Fig. 3 zur automatischen Erzeugung von zur Rythmusbegleitung einsetzbaren Schlaginstrumenttönen. Die Logikschaltung 36 besitzt einen zur Einstellung des Tempos einsetzbaren Stellwiderstand 37, so daß sich das Thempo des gewählten Rythmus der die elektronische Orgel o.dgl. benutzenden Person anpassen läßt.

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Der gewünschte Rythmus der Schlaginstrumenttöne läßt sich durch die Betätigung eines von mehreren Schaltern 38, 39 oder 40 für Marschmusik, Rock-and RoIl-Musik oder Swingmusik wählen. Mittels eines Schalters 49 läßt sich ein Metronomsignal erzeugen, das für Anfänger zur Einübung eines Tempos einsetzbar ist. Mehrere Ausgangsleiter für Basstrommel-, Schnarrtrommel-, Zimbel- und Besentöne erhalten gemäß dem gewählten Rythmus Schlaginstrumenttonsignale; diese Schlaginstrumenttonsignale werden auf gemäß Fig. 2 entsprechend bezeichnete Klemmen übertragen, von denen aus sie auf einen Niederfrequenzverstärker wirken. Die Zimbel-, Besen- und SchnarrtrommelrKlemmen sind mit einer Logikschaltung 42 verbunden, der ein Geräuschgenerator 43 zugeordnet ist. Die Zimbel- und Besen-Tonsignale wirken über eine Tor-Schaltung und einen Leiter 44 auf den Eingang des Verstärkertransistors 31 und von da aus auf das Lautstärkepotentiometer 32. Die Schnarrtrommel-Tonsignale werden jedoch auf eine Filterschaltung 46 übertragen, die gleichzeitig Signale von dem Geräuschgenerator 43 erhält, um selektiv ein gewünschtes Band gemischter Geräuschsignale durchzulassen, durch das der Klang der Schnarrtrommel exakter imitiert wird. Der Ausgang der Filterschaltung 46 ist ferner über den Leiter 44 mit der Basis des Transistors 31 verbunden. Die Baßtrommelschaltung 47 empfängt keine Geräuschsignale; sie ist direkt mit der Basis des Transistors 31 verbunden.. Die Schnarrtrommelklemme ist ferner über einen Leiter mit Klemmen E (zwischen Fig. 2 und 3) verbunden, um eine Verbindung zu einer 200 Hz -Ausgangsklemme der Logikschaltung 36 herzustellen.

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Gemäß Fig. 1 besitzt die erfindungsgemäße elektronische Ilusikinstrumentschaltung eine Vibrator-Oszialltorschaltung 50 mit variabler Frequenz, die an ihrem Ausgang eine Dreieckimpulswelle erzeugt; die Dreieckimpulswelle wird von einer Impulsformschaltung 51 in eine weitgehend sinusförmige Welle umgeformt. Eine energieliefernde Ketzschaltung 52 besitzt, einen mit der Sekundärwicklung eines Wetztransformators 54 verbundenen Aus- £;angsleiter; der Ausgangsleiter· 53 ist ü'oer Klemmen F und G und einen Scnalter 56 mit dem Eingang des Oszillators 14 der ersten Tongeneratorschaltung 10 verbunden. >aduroh wirke ein 50 Hz-Signal auf den Oszillator, so daß dessen Frequenz in einem kontinuierlichen 50 Uz-Zyklus modulliert wird· Dieser musikalische Effekt ist mittels des Schalters 56 selektiv ein- una ausschaltbar.

Da gemäö Fig. 5 der einzelne Oszillator 14 der ersten ''.ougeneratorschaltung 10 weitgehend gleich den Oszillatoren 17, 18 und 10 der zweiten TongeneratorschaltLinj; ist, wird nachfolgend nur der einzelne Oszillator 14 detailliert beschrieben.

Der Oszillator 14 besitzt einen im Nebenschluß zu einem Kondensator 61 liegenden, programmierbaren Schalttransistor 60. Der Kondensator 61 ist in Reihe mit einem Ladestromwiderstand 62 geschaltet, der dem Kondensator 61 einen Ladestrom zuführt. Der Widerstand 62 ist über Klemmen A mit mehreren Widerständen 16 gemäß Fig. 1 verbunden; er erhält, wenn einer der Tastenschalter 23 betätigt wird, eine Betriebsspannung von der Sammelschiene 24. Wenn Energie über den Widerstand 62 und den Kondensator 61 fließt, wirkt der programmierbare Schalttransistor 60 als Kipposzillator, dessen Frequenz u.a.

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durch die an einem Widerstand 63 anliegende Spannung bestimmt ist. Die Spannung liegt an dem Widerstand 63. über eine Klemme 64 von einer Spannungsteilerschaltung mit Widerständen 66, 67 und einem Potentiometer 68 an. Die Verbindung zwischen dem Widerstand 67 und dem Potentiometer 68 ist über eine Diode 69 mit dem Widerstand 63 verbunden. Mittels des Potentiometers 68 ist die Potentialschwelle des programmierbaren Schalttransistors 60 selektiv so einstellbar, daß sich die Anfangsfrequenz des Kipposzillators einstellen läßt. Frequenzänderungen für unterschiedliche Noten lassen sich durch das Einschalten unterschiedlicher Widerstandswerte mittels der gewünschten Tastenschalter 23 verwirklichen.

Das Ausgangssignal des Oszialltors 14 wirkt über einen Kupnel-Kondensator 70 auf den Endstufentransistor 11. Der Endstufentransistor 31 arbeitet in einer Elmitter-Folges chaltung mit einem signalerzeugenden Widerstand 71*, der zwischen dem Emitter und Masse liegt, und einem Kuppelkondensator 72, über den das Signal des Oszillators 14 auf eine von mehreren Filterschaltungen 73 ausgewählte, Filterschaltung wirkt.

Die Kehrfach-Filterschaltung 73 besitzt mehrere diskrete Filterwege zwischen dem Endstufentransistor 11 und einem Verstärkertransistor 74. Z.B. kann die Filterschaltung einen Schaltungsweg 76 mit einer einen Saxophonklang simulierenden Filterkonfiguration, einen Schaltungsweg 77 mit einer einen Blasinstrumentton simulierenden Filterkonfiguration, einen Schaltungsweg 78 mit einer einen Hornklang simulierenden Filterkonfiguration und einen Schaltungsweg 79 mit einer einen Saitenton simulierenden Filterkonfiguration besitzen. Der gewünschte Filterschaltungsweg bzw. die gewünschte Klangsimulation wird durch die Betätigung zugeordneter Schalter 80, 81, 82 und 83 erzielt, die mit den zugeordneten Filterwegen 76, 77, 78 bzw. 79 in Reihe geschaltet sind. AO98;J/Ü379

Das modifizierte Ausgangssignal des Oszillators 14, d.h, dasjenige Signal, das eine einem der Klänge der Filterwege entsprechende Klangfarbe besitzt, wird vom Transistor 47 verstärkt und wirkt über einen Koppeltransistor 86, ein Potentiometer 87, einen Vorwiderstand 88, Klemmen B gemäß Fig. 4 und 5 auf den Eingangskondensator 89 des Niederfrequenzverstärkers 29.

Bei der dargestellten Ausführun^jsform der Erfindung werden die aktiven elektronischen Komponenten des Niederfrequenzverstärkers 29 von einem integrierten Schaltelement 90 geeigneter Konfiguration gebildet. Z.B. kann der NF-Verstärker 29 ein 5 Watt-Verstärker sein, der in der Lage ist, ein ohne den Einsatz eines NF-Koppel-Transformators verwendbares NF-Ausgangssignal zu erzeugen. Der Eingangsklemme 91 des integrierten Schaltelementes 90 ist eine Filterschaltun^ mit einem Kondensator 92 und einem Widerstand 93 vorgeschaltet, die hochfrequente Nebengeräusch-Impulse aus den gewünschten Musikinstrument-Tonsignalen eliminiert. Das integrierte Schaltelement 90 wird über eine Klemme 94 mit Energie versorgt; von der Klemme 94 erhält die Eingangsklemme 91 über einen Widerstand 96 eine Betriebsvorspannung; gleichfalls von der Klemme 94 erhält eine Klemme 97 eine Betriebsvorspannung über zwei in Reihe geschalteten Vorwiderstände 98 und 99. Falls gewünscht Iäi3t sich ein Rückkoppelkondensator 100 zur Erzeugung einer Rück- oder einer Gegenkopplung einsetzen, je nach dem mit welchem Punkt der Schaltung er verbunden ist. An einer Ausgangsleitung 101 läßt sich zusätzlich mittels einer Widerstands-Kondensator-Reihenschaltung 102 ein Hochfrequenzfilter vorsehen. Ein Kondensator 103 relativ großer Kapazität liegt in Reihe mit einer Ausgangsbuchse 104; die Ausgangsbuchse 104 ist in Reihe mit dem Lautsprechersystem 33 geschaltet. Der Kondensator 103 wirkt als Gleichstromsperrglied, das weitgehend alle NF-Signale des gesamten erzeugten Frequenz-

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spektrums durchläßt. Die Schalterbuchse 104 ist zum Betrieb eines Kopfhörers einsetzbar; in diesem Fall wird das Lautsprechersystem 33 vollständig von der Schaltung getrennt. Mit dem Eingangskondensator 89 des :IF-Verstärkers 29 ist ferner ein Steckerstiftpaar 106 und 107 verbunden, die einem Tonbandgerät-Eingang bζv/.-Ausgang zugeordnet sein können. Dadurch lassen sich durch Betätigung der Tastenschalter 23 erzeugte und dem NF-Verstärker 29 über die Filterschaltung 37' zugeführte Melodietöne auf einem Tonbandgerät aufnehmen. Ferner lassen sich zur Unterstützung der das erfindungsgemäße elektronische Musikinstrument spielenden Person Tonsignale bespielter Tonbänder in den NF-Verstärker 29 einspeisen.

Die Ausgangssignale der Saitentonoszillatoren 17» 18 und 19 wirken ebenfalls auf den Eingangskondensator des HF-Verstärkers 29, um über das Lautsprechersystem hörbar wiedergegeben zu werden. Die Saitentonsignale wirken jedoch über die Rythmustorschaltung 30, den Verstärkertransistor 31 und das Lautstärkepotentiometer 32 und über einen Verbindungsleiter D auf den NF-Verstärker 29. Die Ausgangssignale der Saitentonoszillatoren 17, 18 und 19 werden miteinander gemischt und von dem Transistor 13 verstärkt. Der Transistor 13 arbeitet als Verstärker der Klasse A; er erhält über einen Widerstand 18 und einen mit einer Energiequelle 110 verbundenen Widerstand 119 eine Betriebsvorspannung. Der verstärkten und gemischten Tonsignale wirken über einen Koppelkondensator 11 und einem Spannungsteilerwiderstand 112 auf einen Stellwiderstand 113. Der Widerstandswert des Stellwiderstandes 113 entspricht dem von der Logikschaltung 36 gemäß Fig. 3 erzeugten Rythmus iapulsmuster, um die Saitentöne rythmisch zu takten.

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Der Stellwiderstand 113 ist vorzugsweise ein lichtempfindlicher Widerstand, der seinen Widerstandwert zwischen hohem Stromdurchlaß und niedrigem Stromdurchlaß in Abhängigkeit von der einwirkenden Lichtintensität ändert. Die Rythmustorschaltung 30 wird mittels einer lichtausstrahlenden Diode 114 durch das Rythmusmuster der Logikschaltung 36 gesteuert; die Diod 114 erzeugt gemäß dem Impulsmuster der Rythmusschaltung Lichtimpulse.Dadurch ändert der lichtempfindliche Widerstand 113 seinen Zustand zwischen hoher u.niedriger Leitfähigkeit,um die Amplitude der Saitentonsignale der Oszillatoren 17,18 u. ^J19 zu steuern. Die Ausgangssignale der Rythmustorschaltung 39 wirken über einen Festwiderstand 116 und über Leiter C gemäß Fig. 1 und 2 auf den Verstärkertransistor 31.

Der Verstärker 31 besitzt einen eine Vorspannung erzeugenden Widerstand 117 und einen mit einer Energieklemme 119 verbundenen einen Spannung erzeugenden Widerstand 118. Ein Rückkopplungswiderstand 120 liegt zwischen der Kollektor- und Basis-Elektrode des Transistors 31· Die Ausgangssignale des Transistors 31 laufen über das Volumenpotentiometer 32, eine Reihe Koppelkondensatoren 121 und einen Widerstand 122. Mit der Basiselektrode des Verstärkertransistors 31 ist ferner eine Torschaltung 42 verbunden, die Zimbel-, Besen-, Schnarrtrommel- und Metronom-Tonsignale 2ur Verstärkung liefern.

Die Zimbeltonsignale wirken über eine Diode 130, einen Kondensator 131 und einen Widerstand 132 auf eine Diodentors chaltung mit in Reihe geschalteten Dioden 133, 134 und 135, die ihrerseits in Reihe mit dem Kollektor eines Transistors 136 liegen. Die Verbindung zwischen den Dioden 133 und 134 sind mit der Katode einer Diode 137 verbunden, deren Anode über eine Koppelschaltung aus einem Widerstand 138 und einem Kondensator 139

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mit der Filterschaltung 46 verbunden ist.

In gleicher Weise wirken die Schlagbesentonsignale über eine Diode 140 einen Kondensator 141 und einen Widerstand 142 auf eine Diode 143, die ebenfalls mit der Katode der Diode 137 verbunden ist. Die Zimbel- und Schlagbesen- Tonsignale werden dann über Widerstände 501 und 502 miteinander gemischt und wirken auf den Verstärkertransistor 31. In jedem Fall, d.h. wenn Zimbel- und Schlagbesen-Tonsignale erzeugt werde:!, werden mittels des Geräuschgenerators 43 Geräusche geeigneter Frequenz und Amplitude mix diesen Tonsignalen gemischt. Wenn das Potential der Katode der Dioden 133 oder 134 die Gegenvorspannung der Dioden und 135 überschreitet, erzeugt der Geräuscngenerator 43 ein Ausgangssignal, das mit den Tonsignalen gemischt v/ird.

Der Geräuschgenerator 43 besitzt einen Transistor 150, dessen Basiselektrode an Masse liegt und dessen Emitterelektrode über einen Kondensator 151 mit einem Transistor 152 verbunden ist. Die Transistoren 150, 152 und ±36 werden von einer Spannungsklemme 135 über mit den zugeordneten Transistoren in Reihe geschalteten Vorwiderständen mit Energie versorgt. Die Kollekter-Elektrode des geräuscherzeugenden Transistors 150 ist mit keinen anderen elektrischen Komponenten verbunden, so daß in der Schaltung zwischen der Basis-Emitter-Verbindung des Transistors 150 Eigengeräusch erzeugt und durch die beiden Transistoren 152 und 136 verstärkt wird.

Auf die Filterschaltung 46 wirken ferner über eine Diode 156, einen Kondensator 157 und einen Widerstand 158 die Schnarrtrommel-Schlagklangsignale. Die richtige

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Zeitfolge zum Takten der Schnarrtrommel-Schlagklangsignale wird in der Logikschaltung 36 erzeugt und gemäß Fig. 3 über einen durch "Schnarrtrommel" gekennzeichneten Leiter der Schnarrtrommelklemme zugeführt.

Taktimpulse der Logikschaltung 36 wirken auf die Baßtrommelklemme und damit über eine. Diode 164, einen Kondensator 165 und einen Widerstand 166 auf eine Kondensaxorteilerschaltung I67 am Eingang des Baßtrommelklarigverstärkers I68. Das Ausgangssignal des Verstärkers 166 wirkt dann über einen Koppelkondensator I69 und einen Vorwiderstand 170 auf die Basiselektrode des Transistors 31. Das bedeutet, daß alle Signale mix Ausnahme des I-ielodiesignals, d.h. die Saitentonsignale und die Schlagklangsignale im Verstärkertransistor 31 miteinander gemischt werden und dann auf das Lautstärkepotentiometer 32 wirken. ■

Die -Ein-Oszillator-Schaltung 14 des Tongenerators 10 ist über den Leiter .G gemäß Fig. 1 und 5 mit dem Vibra-το-Oszillator 50 variabler Frequenz verbunden. Der Vibrato-Oszillator 50 oszilliert immer mit irgendeiner Frequenz. Das Ausgangssignal des Verstärkers 172 hat Dreieckform und wirkt über einen Vorwiderstand 176 auf ein Paar parallel miteinander verbundener Dioden 173 und 174. Die Dioden 173 und 174 beschneiden das dreieckförmige Signal des Vibratoroszillators 50. Der Widerstandswert des Widerstandes 176 ist so gewählt, daß er in Zusammenwirkung mit den Dioden 173 und 174 eine weitgehend sinusförmige Wellenkonfiguration erzeugt, die nur um zwei Prozent von einer Sinuswelle abweicht. Die weitgehend sinusförmige Wellenkonfiguration ist mittels eines Potentiometers 177 in ihrer Frequenz zwischen 0,5 und 60 Hz einstellbar. Das Potentiomenter 177 besitzt einen bewegbaren Kontaktarm, der mit dem Ausgang eines zweiten Betriebsverstärkers 178 verbunden ist.

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Die Verstärker 172 und 178 sind über Kreuz gekoppelt, so daß sie weitgehend als Multivibrato - Oszillator arbeiten, so daß am Ausgang des Verstärkers 178 ein quadratisches Impulssignal erscheint.■Die weitgehend sinusförmige Welle wirkt über ein Potentiometer 181 und einen Vorwiderstand 182 auf den Eingang eines dritten Betriebsverstärkers 180. Dieses Vibrato-Signal wirkt dann über einen Widerstand 183 und einen Kondensator, 184 gemäß Fig. 5 zurück auf die Ein-Oszillator-Schaltung 14. Der Ausgang des dritten Betriebsverstärkers 180 liegt über einen Filterkondensator 186 an Masse, so daß iiebengeräuschsignale herausgefiltert v/erden.

Der Betriebsverstärker 180 besitzt eine zweite über einen Transistor 188 und einen Kondensator 189 mit: einem Dreieckshöhen-Wahlschalter 187 verbundene Eingangsklemme. Bei geschlossenem Wahlschalter 187 wirkt jedesmal dann, wenn einer der Tastenschalter 23 betätigt wird, um in Kontakt mit der Energieversorgungsschiene 24 zu kommen, ein Impulssignal über den Kondensator 189. Das Dreieckshöhensignal wirkt dann über den Transistor auf den Verstärker 180, um an seinem Ausgang ein schnellabfallendes Impulssignal zu erzeugen, das über den Widerstand 183 und den Oszillator 14 auf den Leiter G wirkt. Wenn der Schalter 187 geschlossen ist, beginnt das durch die Betätigung einer der Tastenschalter 23 am Oszillator 14 erzeugte Tonsignal z.B. als Durton und geht dann, während der weiteren Schließdauer des Tastenschalters 23 in einen natürlichen Ton über.

Zur Erzeugung eines weiteren neuartigen Klangeffektes durch den einstufigen Oszillator 14 wirkt ein 60 Hz-Signal fester Frequenz von der Energie-Versorgung 52 über einen Leiter 53, einen Schalter 56 gemäß Fig. 1 den Leiter G und den Kondensator 184 auf den Oszillator 14. Wenn der Schalter 56 geschlossen ist, wird

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der Oszillator 14 in einem 50 Hz-Zyklus modelliert. Diese Schaltung erzeugt Klangeffekte, die oft von Teenagern bevorzugt werden.

Der Hetztransformator 54 des Net2teiles 52· besitzt eine Primärwicklung 190, zu der eine Anzeigelampe 191 in Reihe mit einem strombegrenzenden Vorwiderstand 192 im Nebenschluß liegt. Ein Ein-Aus-Leistungsschalter 193 ist in einer der Energieleitungen vom Stecker 194 angeordnet. Der Netztransformator 54 besitzt eine Sekundärwicklung 196 mit Mittelabgriff, deren Leiterenden mit einen Diodenpaar 197 und 198 verbunden sind; die Dioden 197 und 198 sind als Vollweggleichrichter geschaltet. Die Kathoden der Dioden 197 und 198 sind' mit einem Filterkondensator 199 relativ großer Kapazität verbunden, dessen andere Seite an Masse liegt. Die gleichgerichtete und geglättete Spannung, die am Kondensator 199 ansteht, steht an einer Ausgangsklemme 200 des Netzteiles 50 für den Betrieb verschiedener Schaltungskomponenten der erfindungsgemäßen Musikinstrumentenschaltung zur Verfügung. Mit der am Kondensator 199 anstehenden, gleichgerichteten und geglättete^ Gleichspannung ist ferner ein Spannungsregler 201 verbunden, dessen Ausgang mit der Emitterelektrode eines Transistors 202 verbunden ist. Der Transistor 202 ist seinerseits mit der Basiselektrode eines Vorregeltransistors 202 verbunden. Der Transistor 203 wird immer gerade bis zu dem von der Schaltung benötigten Leistungspegel leitend gemacht. Eine weitere Glättung wird durch einen Kondensator 206 mit einer Kapazität in der Größenordnung von 10 bis 25 /u-Farad " erzielt. Die Spannung an einer Ausgangsklemme 204 kann in der Größenordnung von 22 V, höher oder niedriger liegen. Für andere Schaltungskomponenten, die eine niedrigere geregelte Ausgangsspannung benötigen, liegt ein Regeltransistor 207 zwischen der Ausgangsklemme 204 und einer Ausgangsklemme 208. Der Transistor 207 erzeugt eine Ausgangsspannung in der Größenordnung von 11V für den Betrieb solcher Schaltungskomponenten, JAi-Ci^:? :^-i 409810/0379

die diese Spannung benötigen.

Gemäß Fig. 3 sind der Logikschaltung 36 verschiedene externe Schalter und Potentiometer zugeordnet. Zum besseren Verständnis der detaillierten Schaltungsanordnung der Logikschaltung 36 wird auf Pig. 6, 7 und 8 verwiesen, die die Verbindungen der verschiedenen Schaltun^skomponenten untereinander darstellen.

Die Logikschaltung 36 gemäß Fig. 6, 7 und 8 besitzt ei%Oszillatorschaltung 210 gemäß Fig. 8, mit einer Ausgangsfrequenz von ungefähr 200 Hz. Es ist offensichtlich, daß, falls gewünscht, sich noch andere Frequenzen verwenden lassen. Die Oszillatorschaltung 21C besteht aus einem Paar Stromrichterschaltungeri 211 und 212 einer integrierten Schaltkarte 213. Die Stromrichterschaltung 211 erhält Energie über einen Widerstand 126 von einer Klemme 214, während die Stromrichterschaltun;. 212 Energie über einen Widerstand 217 erhält. Zv/ei Kondensatoren 218 und 219 liegen jeweils zwischen dem Ausgang der einen und dem Ausgang der anderen Stromrichterschaltung. Die Oszillatorschaltung 210 arbeitet als konventioneller auf einem Leiter K gemäß Fig. 8 und 6 Rechteekausgangsimpulse erzeugender Multivibrator. Ein Emitter folgender Transistor 220 besitzt einen Emitterwiderstand 221 zur Erzeugung der Schnarrtrommel-Klangsignale, die auf-die Schnarrtrommel-Filterschaltung gemäß Fig. 2 wirken. .

Die Ausgangssignale der Oszillatorschaltung 210 wirken auf eine Schmitt-Trigger-Schaltung 225 mit zwei NU-HD-GIiedern 226 und 227. Diese Ausgangssignale wirken über einen Kondensator 228 mit einer Kapazität von 0,1 /U-Farad und ein Stellpotentiometer 229 auf die NUND- Glieder 226 und 227. Das Stellpotentiometer dient zur Tempoeinstellung der Rythmusfolge der erzeugten Schlag-

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instrumenttöne. Die Oszillatorschaltung 210 und die Schmitt-Trigger-Schaltung arbeiten so, daß die Wiederholungsrate der Schmitt-Trigger-Schaltung 225 durch den Widerstandswert des Tempopetentiometers 229 bestimmt wird. Die Impulsdauer der Schmitt-Trigger-Schaltung wird durch einen Kondensator 230 mit einer Kapazität von 3,3 Fiikro-Farad und variablen Widerstand 231 bestimmt. Die Impulsdauer dient als Zeitschlüssel für alle in der Rythmusschaltung benutzten Rytnmusklänge. Für einen "Swing"-Rythmus werden zwölf Schläge pro Takt und für einen "Marsch"-Rythmus werden acht Schläge pro Takt benötigt.

Die Ausgangssignale der Schmitt-Trigger-Schaltung 223 wirken über einen Transistor 232 auf Eingangsklemmen 234 und 235 einer Mehrfach-Flipp-Flopp-Schaltung 233. Die Flipp-Elopp-Schaltung 233 besitzt ein Paar J-K-Flipp-Flopp-Glieder bekannter Konfiguration. Die Ausgangssignale der Schmitt-Trigger-Schaltung 225 wirken ferner auf die Eingänge zweier UND-Glieder 236 und 237, deren andere Eingänge mit anderen Flipp-Flopp-Gliedern der mehrfach Flipp-Flopp-Schaltung verbunden sind. Dadurch lassen sich die Signale einwandfrei zwischen den UND-Gliedern 236 und 237 steuern. Der Ausgang des UND-Gliedes 236 wirkt auf je einen Eingang von zwei UND-Gliedern 240 und 241 und über einen der Leiter der Gruppe H gemäß Fig. 6 und 7 auf eine Stromrichterschaltung 242. Der Ausgang der Stromri!Verschaltung 242 wirkt zur Erzeugung eines Schlagbesen-Klangeffektes über einen der Leiter der Gruppe J auf eine zweite Stromrichterschaltung 244. D:fe Ausgangssignale des UND-Tores 237 wirken zusammen mit den Ausgangssignalen einer zweiten Mehrfach-Flipp-Flopp-Schaltung 247 auf ein UND-Glied 246. Die Flipp-Flopp-Schaltung 247 ist auch mit einem der Eingangsleiteisdes UND-Gliedes 240 verbunden.

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Die UND-Glieder 240, 241 und 246 sind zur Erzeugung des dem gewünschten Rythmus, d.h. Swing, Marsch usw«, zugeordneten Impulsmusters mit UND-Gliedern 250, 251 und 252 verbunden. Das passende Rythniusmuster wirkt über die Η-Leiter zwischen Fig. 6 und 7 auf die Eingänge mehrerer Stromrichterschaltungen 260, 261 und 262, die einem Marsch-, Swing- bzw. Rock-and-Roll-Rythmusmuster zugeordnet sind. Diese Rythmusmuster werden dann, wie bereits beschrieben, über den Leiter J (zurück nach Fig. ö) zu den zugeordneten Stromrichterschaltungen (244, 246, 247 und 248 geleitet, um Schnarrtrommel-, Zimbelunö. Baßtrommel-Klangeffekte zu erzeugen.

Die Aythaustorschaltung 30 gemäß Fig. 1 der Erfindung ist nochmals in Fig. 7 dargestellt, in diesem Fall ist die lichtausstrahlende Diode 114 in ihrer Betriebsschaltung dargestellt, während der lichtemp-findli die Widerstand 113 nur schematisch dargestellt ist. Die lichtausstrahlende Diode 114 ist einem Transistor 267 vorgeschaltet, dessen Leitfähigkeit sich in Abhängigkeit von dem Impulsfolgemuster eines Stromrichterkomplexes 268 ändert. Das Impuls-Rythmusmuster wirkt auf einen in Reihe geschalteten Transistor 269, der seinerseits den. Transistor 267 steuert. Wie bereits beschrieben,erfolgt die Taktung der von den Tastenschaltern 26, 27 u. 28 gemäß Fig. 1 erzeugten Saitentöne weitgehend konform zum gewählten Rythmusmuster.

Die beschriebene erfindungsgemäße Schaltung ist in einem wirksamen und billigen elektronischen Musikinstrument einsetzbar, das als elektronische Orgel o.dgl. einsetzbar ist. Die 'beschriebene erfindungsgemäße elektronische Schaltung besitzt alle Eigenschaften teuererer elektronischer Örgelschaltungen mit automatischer Rythmusbegleitung: Vibratoreffekt auf Melodietöne, 50 Hz-Modolation der Melodietöne, wenn der Schalter 56 ge-

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schlosssen ist, und eine selektive Dreieckhöhenschaltung zur Änderung der Tonart der Melodietasten, wenn diese gedrückt werden. Es ist offensichtlich, daß sich die beschriebene Ausführungsform der Erfindung auf die verschiedensten Arten modifizieren läßt.

Die Erfindung besteht also in folgendem; ein tastenbetätigtes elektronisches Musikinstrument der in Verbindung mit Klavier- oder Orgel-Tastaturen o.dgl. einsetzbaren Art besitzt eine einfache Kipposzillatorschaltung zur Erzeugung von Melodie-Tönen durch ausgewählte ' Tasten einer Klaviatur und eine dreifach Kipposzillatorschaltung zur Erzeugung von Saitentönen durch andere wählbare Tasten der Klaviartur. Eine sägezahnartige Ausgangssignale erzeugende Dreieckhöhenschaltung ist mit einem der Eingänge des Einfachoszillators zur Erzeugung eines sich schnell von einem Dur-Ton in einen natürlichen Ton ändernden Tones verbunden. Die Singale zur Erzeugung der Melodietöne passieren eine Selektiv-Filterschaltung, die selektiv die Klangfarbe von z.B. einem Saxophon, einem Blasinstrument, einem Horn, einem Saiteninstrument o.dgl. simuliert. Die Tonsignale der Filterschaltung wirken dann über einen NF-Verstärker auf ein Lautsprechersystem. Die Dreifach-Oszillator-Signale zur Erzeugung von Saitentönen werden in einer Transistortrennstufe gemischt und wirken dann über eine Torschaltung aus einer lichtausstrahlenden Diode und einem lichtempfindlichen Widerstand auf den NF-Verstärker. Die Torschaltung wird von einem automatischen Rythmusgenerator gesteuert, so dai3 die Saitentöne einen gewählten Rythmus haben können. Mit dem NF-Verstärker ist ferner der automatische Rythmusgenerator verbunden, der unter der Benutzung gewünschter Schlaginstrumentklänge verschiedene Rythmen erzeugen kann. Zur Erzeugung eines pulsierenden Klanges variabler Frequenz ist eine einstellbar Vibratorscfealtung mit dem Melodie-Oszillator verbunden.

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Claims

Ansprüche

Iy Elektronisches liusikinstrument mit mehreren durch ei- nen Benutzer betätigbaren, auf einer Tastatur angeordneten Tasten dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Tongenerator (10) eine einzige Oszillatorschaltung (14) und eine erste Ausgangsschaltung (11) besitzt; daß eine erste Gruppe mit der einze3.nen Oszillatorschaltung (14) verbundener Widerstände (24) zur Erzeugung .selektiver Melodietöne an dem ersten Ausgang (11) in die Schaltung ein- und ausschaltbar sind; daß eine zweite Tongeneratorschaltung (13) mehrere Oszillatoren (17, 18 und 19) und einen zugeordneten zweiten Ausgang (13) besitzt; daß mehrere Gruppen jeweils einem bestimmten der mehreren Oszillatoren (17» 18 und 19) unabhängig zugeordnete Widerstände (26, und 28) zur Erzeugung selektiver Saitentöne an dem zweiten Ausgang (13) in die Schaltung ein- und ausschaltbar sind; und daß ein gleichzeitig die Melodie- und die Saitentöne empfangender NF-Verstärker (29) mit dem ersten und dem zweiten Ausgang (11 und 13)· verbunden ist; und daß ein Lautsprecher (23) zur Wiedergabe der Melodie- und Saitentöne mit dem NF-Verstärker (29) verbunden ist,
2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Rythmus-Generatorschaltung (36) zur Erzeugung von Schlaginstrumentklängen eines ausgewählten von mehreren Musikrythmen selektiv aktvierbar ist; und daß die automatische Rythmusgeneratorschaltung (36) einen mit

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dem NF-Verstärker (29) verbundenen Ausgang (D) be- . sitzt, so daß die Signale der Melodietöne und der Schlaginstrument-Rythmusklänge miteinander gemischt werden, bevor sie auf den Lautsprecher (33) wirken.
3. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine rythrausabhängige Tor- -schaltung (30)-einen zwischen dem zweiten Ausgang (13) der zweiten Tongeneratorschaltung (12) und dem NF-Verstärker (29) liegenden ersten Schaltungsteil

(113) und einen von der automatischen Rythmusgenerators chaltung (36) zur Taktung der Saitentöne durch den ersten Schaltungsteil (113) gemäß dem von der automatischen Rythmusgeneratoschaltung (36) erzeugten Rythmusmuster steuerbaren zweiten Schaltungsteil

(114) besitzt.
4. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß zur selektiven Erzeugung eines Vibrato-Effektes gewünschter Impulsfolge in den von der ersten Tongeneratorschaltung (10) erzeugten Melodietönen eine Vibratooszillatorschaltung (50) variabler Frequenz mit der·.ersten Tongeneratorschaltung (10) verbunden ist.
5. Elektronisches Musikinstrument dadurch gekennzeichnet, daß die rythmusgesteuerte Torschaltung (30) die Rythmusgeneratorschaltung (36) mit dem NF-Verstärker (29) verbindet, um ausgewählte von der Töngeneratorschaltung (12) erzeugte NF-Signale gemäß einem von der automatischen Rythmusgeneratorschaltung (36) erzeugten Klangmuster zwischen einem Zustand großer Amplitude und einem Zustand kleiner Amplitude zu takten.

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6. Elektronisches Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die rythmusgesteuerte Torschaltung (30) einendie Tongenerato-rschaltung (12) mit dem NF-Verstärker (29) verbindenden lichtempflindlichen Widerstand (113) und eine mit der automatischen Rythmusgeaeratorschaltung (36) verbundene lichtausstrahlende Diode (114) besitzt; und daß der Betrieb der lichtausstrahlenden Diode "(114) gemäß dem von der automatischen Rythmusgeneratorschaltung (36) erzeugten Rythmusmuster entsprechende Erhöhungen und Erniedrigungen des Widerstandswertes des lichtempfindlichen Widerstandes (113) bewirkt,, um selektive Töne von der Tongeneratorschaltung (12) zum NF-Verstärker (29) durchzulassen.

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