DE2357453C3

DE2357453C3 - Device for musical instruments for performing recording and reproducing operations

Info

Publication number: DE2357453C3
Application number: DE2357453A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Tokyo Suzuqui
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1972-11-17
Filing date: 1973-11-17
Publication date: 1981-04-16
Also published as: CA1014382A; DE2357453B2; US3868882A; DE2357453A1; JPS4974924A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Musikinstrumente zur Ausführung eines Aufnahme- und Wiedergabebetriebs mit einer Tastatur zur Abgabe von die Aufnahme und/oder die Spielweise bestimmenden Musik- und Steuer-Signalen, einem Aufzeichnungsmedium für die Signale, einer Aufzeichnungs- und Wiedergabeanordnung und mit einer Taktsteuerung.The invention relates to a device for musical instruments for performing a recording and playback operation with a keyboard for delivery of the recording and / or the playing style determining music and control signals, a recording medium for the signals, a recording and reproducing arrangement and with a clock control.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der US-PS 3604299 bekannt. Mit dieser Einrichtung läßt sich in Verbindung mit einem Musikinstrument, insbesondere mit einer Orgel, ein Aufzeichnungs- und ein Wiedergabebetrieb ausführen, wobei diese Einrichtung mit dem betreffenden Musikinstrument gekoppelt ist. Bei der bekannten Einrichtung ist nach Aufzeichnung und während der Wiedergabe eines gespielten Musikstücks nicht ohne weiteres eiiie Änderung von Teilen des Musikstücks möglich, so daß die Aufnahme- und Wiedergabetecbnik äußerst unflexibel ist. Weiterhin läßt sich keine Änderung der Abspielgeschwindigkeit ohne Änderung des ursprünglichen Tonintervalls ausführen. Ein Transponieren ist schließlich unweigerlich mit einer Änderung der Abspielgeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums und somit mit einer Veränderung der Tonqualität verbunden.A device of the type mentioned is already known from US-PS 3604299. With this Device can be used in connection with a musical instrument, in particular with an organ, a recording and perform a reproducing operation, this device being associated with the musical instrument in question is coupled. In the known device is after recording and during playback of a piece of music being played, it is not easy to change parts of the piece of music, so that the recording and playback technology is extremely inflexible. Furthermore, no change can be made the playback speed without changing the original sound interval. A transpose is ultimately inevitable with a change in the playback speed of the recording medium and thus with a change in the Sound quality connected.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche flexibel ist und eine Änderung des aufgezeichneten Musikstücks während der Wiedergabe, eine Veränderung der Abspielgeschwindigkeit ohne Änderung des ursprünglichen Tonir.tervalls sowie ein Transponieren ohne Geschwindigkeitsänderungen ermöglicht.In contrast, the invention is based on the object of providing a device of the type mentioned at the beginning To create a way that is flexible and allows the recorded piece of music to be changed during playback, a change in playback speed without changing the original audio interval as well as transposing without changing speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the main claim. Further Refinements of the invention emerge from the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich die Wiedergabe einer Gruppe von Serienimpulsen gleiclizeitig ausführen. Weiterhin läßt sich der Spielbetrieb derart gestalten, daß während einer Wiedergäbe eines im Aufzeichnungsmedium gespeicherten Musikstücks gleichzeitig eine manuelle Betätigung der Tastatur möglich ist, wodurch ein direktes Spielen in Verbindung mit einer Begleitmusik, die in dem Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, durchgeführt werden kann. Die gleichzeitige Wiedergabe einer Gruppe von Serienimpulsen verhindert auch das Auftreten von Verzerrungen infolge eines unregelmäßigen Ablaufs des Aufzeichnungsmediums. Schließlich wird mit der erf^;ndungsgemäßen Einrichtung erreicht, daß nur ein Minimum von Aufzeichnungsspuren benötigt wird, wobei die Zahl der Aufzeichnungsspuren der Zahl der parallelen Anordnung der Schalter-Gruppen in der Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeeinheit entspricht. Die Verwendung einer phasenstarren Schleife beseitigt außerdem Phasenverzögerungen der Synchronsignale, was zur Vermeidung des Flattern des Aufzeichnungsmediums bzw. Tonbandes oder einem Jaulen bei der Tonwiedergabe führt.The device according to the invention enables the reproduction of a group of series pulses to be carried out simultaneously. Furthermore, the game mode can be designed in such a way that manual operation of the keyboard is possible at the same time as a piece of music stored in the recording medium is being played, whereby direct playing can be performed in conjunction with accompanying music stored in the recording medium. The simultaneous reproduction of a group of serial pulses also prevents the occurrence of distortion due to irregular movement of the recording medium. Finally, with the erf ^; The device according to the invention achieves that only a minimum of recording tracks is required, the number of recording tracks corresponding to the number of parallel arrangements of the switch groups in the recording or reproducing unit. The use of a phase-locked loop also eliminates phase delays in the sync signals, thereby avoiding the flutter of the recording medium or tape or howling during sound reproduction.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtIn the following, preferred embodiments of the device according to the invention are based on Drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild der gesamten Einrichtung zur Ausführung einer Aufnahme und Wiedergabe, 1 shows a block diagram of the entire device for carrying out recording and playback,

Fig. 2 einen Teil einer oberen Tastatur und der zugehörigen Schaltung,Fig. 2 shows part of an upper keyboard and the associated one Circuit,

Fig. 3 einen Teil eines Parallel-Serien-Umsetzers,3 shows part of a parallel-to-serial converter,

Fig. 4 eine Darstellung des Ausdruckspedals mit zugehöriger Schaltung,4 shows an illustration of the express pedal with the associated circuit,

Fig. 5 A ein Blockschaltbild eines Decoders,5 A is a block diagram of a decoder,

Fig. 5 B ein Diagramm zur Darstellung von Signalen im Decoder,5B shows a diagram for the representation of signals in the decoder,

Fig. 6 einen Teil eines Serien-Parallel-Umsetzers, undFig. 6 shows part of a serial-parallel converter, and

Fig. 7 ein Diagramm der Taktimpulssignale, Synchronimpulssignale und Tastensignale.Fig. 7 is a diagram showing clock pulse signals, sync pulse signals and key signals.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der gesamten Einrichtung zur Ausführung eines Aufnahme- und Wieder-Fig. 1 is a block diagram of the entire device to perform a recording and replay

gabebetriebs bei Musikinstrumenten, das die folgenden Elemente aufweist:operation of musical instruments that has the following elements:

eine obere Tastatur KBU, Fußpedale FP, Effekthebel EFL, Para'iel-Serien-Umsetze,- P/S, Verstärker NW (NRZ-Verstärker), die einen Schreibvorgang ohne vorherige Rückkehr in einen Ausgangszustand ausführen, eine untere Tastatur KBL, Ausdruckspedale EP, Tonhebel TOL, magnetische Aufzeichnungsköpfe HRl bis HR4, einen Taktiinpulsgenerator VCO, einen Synchronimpulsgenerator SPG, einen Phasenkomparator PC, Wiedergabeköpfe HPl bis HP4, einen Decoder DEC, einen Verzögerungskreis DE, Bit-Verzögerungskreise BD, Serien-Parallel-Tonumsetzer S/P und einen Speicherkreis LA. Ein Schalter SW2 iegt zwischen einem Eingang eines ODER-Glieds und einem Anschluß für positive Spannung. Das ODER-Glied dient zum Löschen von Speichern LA abhängig von Ausgangssignalen des Synchronimpulsgenerators SPG. Der Schalter SW2 wird zum zusätzlichen Löschen der Speicher LA geschlossen. an upper keyboard KBU, foot pedals FP, effect lever EFL, Para'iel series conversion, - P / S, amplifier NW (NRZ amplifier), which carry out a writing process without previous return to an initial state, a lower keyboard KBL, expression pedals EP , Sound levers TOL, magnetic recording heads HRl to HR 4, a clock pulse generator VCO, a sync pulse generator SPG, a phase comparator PC, playback heads HPl to HP4, a decoder DEC, a delay circuit DE, bit delay circuits BD, serial-parallel sound converter S / P and a storage circuit LA. A switch SW2 lies between an input of an OR gate and a terminal for positive voltage. The OR gate is used to delete memories LA depending on the output signals of the sync pulse generator SPG. The switch SW2 is closed for additional deletion of the memory LA .

Fig. 2 zeigt einen Teil der Tasten der oberen Tastatur KBU und die daran angeschlossenen Kreise. Naturton- und Chromatiktonleitertasten Kl bis K8 der oberen Tastatur KBU weisen Schalter kl bis £8 auf, die durch Betätigung jeweils ein- bzw. ausgeschaltet werden. Durch die Betätigung dieser Schalter kl bis Ä8 werden Tongeneratoren der elektrischen Orgel gesteuert, um entsprechend den betätigten Tasten Töne zu erzeugen; dadurch werden für eine automatische musikalische Wiedergabe aufzuzeichnende Signale erzeugt. P-Aus 1 bis P-Aus8 sind Ausgangsleitungen, die an die Parallel-Serien-Umsetzer P/5 angeschlossen sind. Den Schaltern kl bis A 8 sind jeweils Reihenschaltungen aus Feldeffekttransistoren Fl bis FS und Leuchtdioden El bis E8 parallelgeschaltet. Die Feldeffekttransistoren Fl bis F8 werden bei einer automatischen Wiedergabe durch den Empfang von Steuersignalen von dem zugeordneten Speicherkreis LA über Eingangsleitungen P-Einl bis P- Ein8 ein- oder ausgeschaltet, so daß die Leuchtdioden El bis £8, die in jeder Taste untergebracht sind, oder andere, den Tasten entsprechende Anzeigeeinrichtungen, aufleuchten und die Wiedergabetasten anzeigen. Die elektrische Orgel wird durch das öffnen und Schließen der Schalter kl bis k8 für eine automatische Wiedergabe gesteuert. Die untere Tastatur KBL, die Fußpedale FP, die Effekthebel EFL unJ die Tonhebel TOL haben grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die obere Tastatur KBU. Fig. 2 shows part of the keys of the upper keyboard KBU and the connected circuits. Natural tone and chromatic scale keys Kl to K8 of the upper keyboard KBU have switches kl to £ 8, which are switched on or off by actuation. By actuating these switches kl to Ä8, tone generators of the electric organ are controlled in order to generate tones corresponding to the keys pressed; thereby generating signals to be recorded for automatic musical reproduction. P-Aus 1 to P-Aus8 are output lines that are connected to the parallel-serial converter P / 5. The switches kl to A 8 are each connected in parallel in series of field effect transistors F1 to FS and light-emitting diodes El to E8. The field effect transistors F1 to F8 are switched on or off during automatic playback by receiving control signals from the assigned memory circuit LA via input lines P-Einl to P- Ein8, so that the light-emitting diodes El to £ 8, which are housed in each key, or other indicators corresponding to the keys light up and display the playback keys. The electric organ is controlled by opening and closing switches kl to k8 for automatic playback. The lower keyboard KBL, the foot pedals FP, the effect lever EFL and the tone lever TOL basically have the same structure as the upper keyboard KBU.

Fig. 3 zeigt einen 8-Bit-Parallel-Serien-Umsetzer P/S. Dieser Parallel-Serien-Umsetzer, der die erforderliche Zahl von Bits in Mehrfachen von Acht hat, kann derart aufgebaut sein, daß die Ausgangsleitung S-Aus eines Kanals an die Eingangsleitung S-Ein eines anderen Kanals angeschlossen ist. Der Parallel-Serien-Umsetzer P/5 ist zur Umwandlung einer Gruppe paralleler Ein-Aus-Signale, die durch Betätigung der Tastaturen KBU, KBL und FP und oder eines der Hebel EFL odf*r TOL parallel auftreten, in ein Serienimpulsfo'^ j.yr_lti; vorgesehen, das sich mit der Zeit ändert (bei der dargestellten Ausführungsform wird ein 8-Bit-Parallel-Serien-Ausgangsschieberegister verwendet). Der verwendete Parallel-Serien-Umsetzer hat so viele Bits wie Schalter in allen Steuertasteneinrichtungen wie den Tastaturen, den Hebeln und den Pedalen enthalten sind. Bei dieser Ausführungsform werden 61-Bit-Parallel-Serien-Umsetzer für die oberen und unteren Tastaturen KB U bzw. KBL verwendet. Wie bei den anderen Ausführungsformen wird ein weiterer Parallel-Serien-Umsetzer verwendet, der 61 Bits insgesamt hat, nämlich 4 Bits für die Ausdruckstasten, 13 Bits für die Fußpedale und 44 Bits für die Tonhebel TOL und die Effekthebel EFL. Fig. 3 shows an 8-bit parallel-to-serial converter P / S. This parallel-serial converter, which has the required number of bits in multiples of eight, can be constructed in such a way that the output line S-Out of one channel is connected to the input line S-In of another channel. The parallel-serial converter P / 5 is for converting a group of parallel on-off signals, which occur in parallel by operating the keyboards KBU, KBL and FP and / or one of the levers EFL or TOL , into a serial pulse .yr _lti ; which changes with time (an 8-bit parallel-to-serial output shift register is used in the illustrated embodiment). The parallel-to-serial converter used has as many bits as there are switches in all of the control key devices such as the keyboards, levers and pedals. In this embodiment, 61-bit parallel-to-serial converters are used for the upper and lower keyboards KB U and KBL , respectively. As in the other embodiments, another parallel-serial converter is used which has 61 bits in total, namely 4 bits for the expression keys, 13 bits for the foot pedals and 44 bits for the tone levers TOL and the effect levers EFL.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Ausdruckspedals EP. Eine Klappe M, die entsprechendFig. 4 is a schematic representation of the express pedal EP. A flap M, the corresponding

ίο dem Pedaldruck zwischen Lichtquellen und Fotosensoren P5 verschoben wird, wird von einem nicht gezeigten Ausdruckspedal betätigt. Die Klappe M hat Schlitze 51 bis 54 entsprechend dem dargestellten 16stufjgen Graycode in Übereinstimmung mit den Pedaldrucktiefen 0 bis 15. Jeder Fototransistor Pl bis f'4 des Fotosensors PS empfängt das durch die Schlitze 5 durchgehende licht und codiert als Volumensteuersignal die Drucktiefe des Ausdruckspedals. Dieses codierte 4-Bit-Volumen-Steuersignal wird dem Parallel-Serien-Umsetzer P/S über die Ausgangsleitungen P-Ausl und P-Aus4 in der gleichen Weise zugeführt, wie die Tastatursignale in ein Serienimpulsfolgesignal umgewandelt, das sich mit dem Zeitablauf ändert, und dann aufgezeichnet werden.ίο the pedal pressure is shifted between light sources and photosensors P5, is operated by an expression pedal, not shown. The flap M has slots 51 to 54 corresponding to the 16-step Gray code shown in accordance with the pedal pressure depths 0 to 15. Each phototransistor Pl to f'4 of the photosensor PS receives the light passing through the slots 5 and encodes the pressure depth of the expression pedal as a volume control signal. This coded 4-bit volume control signal is fed to the parallel-to-serial converter P / S via the output lines P-Ausl and P-Aus4 in the same way as the keyboard signals are converted into a serial pulse train signal which changes with the passage of time, and then recorded.

Das Volumensteuersignal wird einerseits einer Diodenmatrix MX über ODER-Glieder zugeführt, so daß die Matrix MX ein Ausgangssignal an einem entsprechenden Ausgangsanschluß der Ausgangsanschlüsse Aus- 0 bis Aus-15 erzeugt. Ein üblicher, nicht gezeigter Volumensteuerkreib wird von dem Ausgangssignal gesteuert. Zur automatischen Wiedergabe werden Volumensteuersignale, die von einem Speicherkreis LA (Fig. 1) zu Eingangsleitungen P-Ein gelangen, der Diodenmatrix MX zur Steuerung des Volumensteuerkreises entsprechend der manuellen Wiedergabe zugeführt.The volume control signal is fed, on the one hand, to a diode matrix MX via OR gates, so that the matrix MX generates an output signal at a corresponding output connection of the output connections Aus 0 to Aus 15. A conventional volume control drive, not shown, is controlled by the output signal. For automatic playback, volume control signals which arrive at input lines P-Ein from a storage circuit LA (FIG. 1) are fed to the diode matrix MX for controlling the volume control circuit in accordance with the manual playback.

Die Fig. 5 A und 5 B zeigen einen Decoder und Signale, die an Punkten in dem Decoder erzeugt werden. Jeder Decoder DEC (Fig. 1) verstärkt Signale, die mittels des entsprechenden Wiedergabekopfes HPl bis HP4 wiedergegeben werden und formt sie in die ursprünglichen Aufzeichnungssignale um. Der Decoder besteht aus einem Sensorverstärker SA, Dioden Dl bis D2, einem Funktionsverstärker OA, einem Schmitt-Trigger ST, einem T-Flip-Flop TFF, einem Inverter / usw. Wenn magnetische Signale auf Aufzeichnungsmedien, z. B. einem Magnetband, wie es bei a in Fig. 5 B gezeigt ist, mittels Wiedergabeköpfen aufgenommen werden, ergeben sich als Ausgangssignale Impulssignale, wie in Fig. 5 B bei b gezeigt ist. Zur Erläuterung der Arbeitsweise des Decoders DEC sind in Fig. 5 B bei b Signale mit χ und ο bezeichnet, auf die im folgenden noch Bezug genommen wird. Wenn diese Impulssignale zu dem Decoder DEC gelangen, werden die Signale mittels des Sensorverstärkers SA auf einen ausreichenden Pegel verstärkt, entsprechend ihrer Polarität durch die Dioden Dl und DI getrennt und den Eingängen des Funktionsverstärkers OA zugeführt. Hierbei werden die negativen Impulse über die Diode Dl dem invertierenden Eingangsanschluß und die positiven Impulse über die Diode Dl dem nicht invertierenden Eingangsanschluß zugeführt. Die Ausgangssignale des Funktionsverstärkers OA sind daher gleichgerichtete Signale der Ausgangssignale des Sensorverstärkers SA. Die Ausgangssignale des Verstärkers OA sind in Fig. 5B bei c gezeigt.Figures 5A and 5B show a decoder and signals generated at points in the decoder. Each decoder DEC (FIG. 1) amplifies signals which are reproduced by means of the corresponding reproducing head HP1 to HP4 and converts them into the original recording signals. The decoder consists of a sensor amplifier SA, diodes Dl to D2, a function amplifier OA, a Schmitt trigger ST, a T flip-flop TFF, an inverter / etc. When magnetic signals on recording media, e.g. B. a magnetic tape, as shown at a in Fig. 5B, are recorded by means of playback heads, the output signals are pulse signals, as shown in Fig. 5B at b. To explain the mode of operation of the decoder DEC , signals are denoted by χ and ο in FIG. 5B at b, to which reference is made below. When these pulse signals reach the decoder DEC , the signals are amplified to a sufficient level by means of the sensor amplifier SA , separated according to their polarity by the diodes Dl and DI and fed to the inputs of the functional amplifier OA. Here, the negative pulses are fed to the inverting input terminal via the diode Dl and the positive pulses are fed to the non-inverting input terminal via the diode Dl. The output signals of the functional amplifier OA are therefore rectified signals of the output signals of the sensor amplifier SA. The output signals of the amplifier OA are shown in Fig. 5B at c.

Das Ausgangssignal des Funktionsverstärkers OA The output signal of the functional amplifier OA

wird von einem Schmitt-Trigger ST in ein Rechteckimpulssignal umgeformt, das in Fig. 5B bei d gezeigt ist, und dann an das T-Flip-Flop TFF angelegt. Da das T-Flip-Flop TFF derart funktioniert, daß es sein Ausgangssignal bei jeder positiven Flanke des Eingangssignals umschaltet, wird das Eingangssignal d in ein Signal umgewandelt, das in Fig. 5B bei e gezeigt ist und am Ausgang des Decoders DjEC erhalten wird. Der in Fig. 5 B (b) dargestellte Impuls ο erhält nach Fig. 5B (c) positive Polarität und ergibt eine Hinterflanke in den erzeugten Impulssignalen, wie ohne weiteres aus (e) und (e') in Fig. 5B ersichtlich ist.is converted by a Schmitt trigger ST into a square-wave pulse signal, which is shown in Fig. 5B at d, and then applied to the T flip-flop TFF . Since the T flip-flop TFF functions in such a way that it switches its output signal on every positive edge of the input signal, the input signal d is converted into a signal which is shown in FIG. 5B at e and which is obtained at the output of the decoder DjEC. The pulse ο shown in FIG. 5B (b) receives positive polarity according to FIG. 5B (c) and results in a trailing edge in the pulse signals generated, as can be readily seen from (e) and (e ') in FIG. 5B.

Der beschriebene Decoder erzeugt ein nicht richtig invertiertes Ausgangssignal bezüglich des erforderlichen Ausgangssignals, wenn kein Eingangsimpuls infolge eines Ausfalls eines Magnetbandes oder dergleichen wiedergegeben wird. Daher ist ein Rückkopplungskreis, bestehend aus einem Inverter / und einer Diode D 3 vorgesehen, um den Fehler zu verringern, der durch solch einen Zustand verursacht wird.The decoder described produces an incorrectly inverted output signal with respect to the required output signal when no input pulse is reproduced due to a failure of a magnetic tape or the like. Therefore, a feedback circuit composed of an inverter and a diode D 3 is provided in order to reduce the error caused by such a condition.

Wenn z. B. der in Fig. 5 B mit χ markierte Impuls bei einer Reproduktion nicht wiedergegeben wird, werden die Fehler in dem Ausgangssignal niedrig gehalten, da das Ausgangssignal des Decoders DEC die bei e' gezeigte Form erhält. Wenn der Ausgangssignalpegel des T-Flip-Flops TFF positiv ist, wird das Ausgangssignal des Inverters / Null und macht die Diode D 3 leitend, so daß der nächste positive Impuls des Sensorverstärkers SA den Funktionsverstärker OA nicht erreicht. Wenn der Decoder DEC derart ausgelegt ist, daß auch ein negativer Impuls den Funktionsverstärker OA nicht erreicht, wenn das Ausgangssignal des Flip-Flops TFF Null ist, wird der Fehler durch den Ausfall des Magnetbandes weiter verringert. In diesem Decoder werden die Dioden Dl und DI und der Funktionsverstärker OA dazu verwendet, die Polaritäten des Ausgangssignals des Sensorverstärkers SA gleichzumachen, jedoch kann diese Funktion auch durch andere Einrichtungen wie einen Vollweg-Gleichrichter erreicht werden. Auch in diesem Falle ist selbstverständlich ein Rückkopplungskreis der beschriebenen Art zur Gleichrichtung eines Eingangssignals in der richtigen Reihenfolge von positiven und negativen Anteilen notwendig, das einem Fehler infolge eines Ausfalls unterworfen ist.If z. If, for example, the pulse marked with χ in FIG. 5B is not reproduced in a reproduction, the errors in the output signal are kept low, since the output signal of the decoder DEC is given the form shown at e '. When the output signal level of the T flip-flop TFF is positive, the output signal of the inverter becomes / zero and makes the diode D 3 conductive, so that the next positive pulse from the sensor amplifier SA does not reach the functional amplifier OA. If the decoder DEC is designed in such a way that even a negative pulse does not reach the functional amplifier OA when the output signal of the flip-flop TFF is zero, the error due to the failure of the magnetic tape is further reduced. In this decoder, the diodes Dl and DI and the function amplifier OA are used to equalize the polarities of the output signal of the sensor amplifier SA , but this function can also be achieved by other means such as a full-wave rectifier. In this case too, of course, a feedback circuit of the type described is necessary for rectifying an input signal in the correct sequence of positive and negative components which is subject to an error as a result of a failure.

Der Inverter / wird im Rückkopplungskreis in erster Linie verwendet, um den Eingang und den Ausgang des Verstärkers OA voneinander zu trennen. Der Inverter / ist daher nicht notwendig, wenn der Ausgangsanschluß (2 des Flip-Flops TFF für den Rückkopplungskreis verwendet wird.The inverter / is primarily used in the feedback loop to isolate the input and output of the amplifier OA from one another. The inverter / is therefore not necessary if the output terminal (2 of the flip-flop TFF is used for the feedback circuit.

Fig. 6 zeigt einen Serien-Parallel-Umsetzer S/P. Der Umsetzer S/P wandelt das Serienimpulssignal, das sich mit der Zeit ändert und zu den Eingangsleitungen S-Ein über einen Decoder DEC und einen Bit-Verzögerungskreis BD gelangt, in eine Gruppe ursprünglich paralleler Impulse um. Bei dieser Ausführungsform wird ein 61-Bit-Serieneingangs-Parallelausgangs-Schieberegister als Parallel-Serien-Umsetzer verwendet.Fig. 6 shows a serial-to-parallel converter S / P. The converter S / P converts the serial pulse signal, which changes over time and arrives at the input lines S-Ein via a decoder DEC and a bit delay circuit BD , into a group of originally parallel pulses. In this embodiment, a 61-bit serial input-parallel output shift register is used as the parallel-serial converter.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Einrichtung erläutert. Zunächst wird die Aufzeichnung eines Tastenschemas bzw. von Steuersignalen ausgeführt. Um die Einrichtung in den Zustand zur Aufzeichnung von Steuersignalen zu bringen, wird der bewegliche Kontakt des Schalters SWl in Fig. 1 auf den festen Kontakt SR geschaltet. Dadurch wird der Taktimpulsgenerator VCO, dessen Frequenz spannungsgesteuert ist, von einer festen Spannung gesteuert, um ein Taktimpulssignal von 3000 Hz zu erzeugen, wie in Fig. 7 bei a gezeigt ist. Der Synchronimpulsgenerator SPG zählt die Taktimpulse, um als Synchronimpulssignal einen Impuls pro 62 Bits zu erzeugen, wie in Fig. 7 bei b dargestellt ist. In Fig. 7 (c) sind dagegen Impulssignale dargestellt, die durch die Betätigung zugeordneter Tasten der Tastatur erzeugt werden.Next, the operation of the device will be explained. First, a key scheme or control signals are recorded. In order to bring the device into the state for recording control signals, the movable contact of the switch SW1 in FIG. 1 is switched to the fixed contact SR . Thereby, the clock pulse generator VCO, the frequency of which is voltage controlled, is controlled by a fixed voltage to generate a clock pulse signal of 3000 Hz, as shown in Fig. 7 at a. The sync pulse generator SPG counts the clock pulses in order to generate one pulse per 62 bits as the sync pulse signal, as shown in FIG. 7 at b. In Fig. 7 (c), on the other hand, pulse signals are shown which are generated by the actuation of assigned keys on the keyboard.

Wenn ein Organist spielt bzw. die obere TastaturWhen an organist plays or the upper keyboard

ίο KBU, die untere Tastatur KBL, die Fußpedale FP, das Ausdruckspedal EP, die Effekthebel EFL und die Tonhebel TOL betätigt, um Musik zu erzeugen, werden die Schalter entsprechend jeder Taste und jedem Hebel und dergleichen in Abhängigkeit von dem manuellen Spiel bzw. den Operationen des Organisten ein- und ausgeschaltet, und die Ausgangssignale von diesen Schaltern werden den entsprechenden Parallel-Serien-Umsetzern P/S zugeführt. Wenn z. B. die Tasten Kl und K4 der oberen Tastatur KBU zugleichίο KBU, the lower keyboard KBL, the foot pedals FP, the expression pedal EP, the effect lever EFL and the tone lever TOL operated to generate music, the switches corresponding to each key and each lever and the like depending on the manual game or the Organist operations on and off, and the output signals from these switches are fed to the corresponding parallel-serial converters P / S. If z. B. the keys Kl and K4 of the upper keyboard KBU at the same time

berührt werden, schließen die Schalter kl bzw. k4 und dadurch werden dem entsprechenden Parallel-Serien-Umsetzer P/S über Ausgangsleitungen P- Ausl und P-Aus4 Gleichstrom bzw. Signale zugeführt. Diese den Tasten Kl und K4 entsprechenden Signale, die dem Parallel-Serien-Umsetzer P/S zugeführt werden, werden über Eingangsleitungen Einl und Ein4 den in Fig. 3 gezeigten Schieberegistern zugeführt. Diese Tastensignale werden durch einen Synchronimpuls, der eine Impulsbreite von einem Bit hat, und der etwa alle V₄₈ Sekunden auftritt, in dem entsprechenden Schieberegister-Flip-Flop FF voreingestellt. Die voreingestellten Signale werden dann durch die eingehenden Taktimpulse aus dem Schieberegister geschoben und so in ein Serienimpulsfolgesignal umgewandelt, wie es Fig. 7 zeigt. Eine dem Parallel-Serienumsetzer P/S zugeführte Eingangssignalgruppe wird somit in ein Serienimpulsfolgesignal umgewandelt, das sich mit dem Zeitablauf ändert und dem entsprechenden Schreibverstärker NW zugeführt wird.are touched, the switches kl or k4 close and thereby direct current or signals are fed to the corresponding parallel-serial converter P / S via output lines P-Ausl and P-Aus4. These signals corresponding to the keys K1 and K4 , which are fed to the parallel-to-serial converter P / S , are fed to the shift registers shown in FIG. 3 via input lines Einl and Ein4. These key signals are preset in the corresponding shift register flip-flop FF by a sync pulse which has a pulse width of one bit and which occurs approximately every V _{48 seconds.} The preset signals are then shifted out of the shift register by the incoming clock pulses and thus converted into a serial pulse train signal, as FIG. 7 shows. An input signal group fed to the parallel-serial converter P / S is thus converted into a serial pulse train signal which changes with the passage of time and is fed to the corresponding write amplifier NW.

Das dem Schreibverstärker NW zugeführte Serienimpulsfolgesignal wird von einem unsymmetrischen Signalzustand in einen symmetrischen Signalzustand geändert und mittels des Aufzeichnungskopfes HRl in NRZ-Form (Ohne-Rückkehr-zu-Null-Aufzeichnung) auf einer ersten Spur des Magnetaufzeichnungsbandes aufgezeichnet.The serial pulse train signal supplied to the write amplifier NW is changed from an asymmetrical signal state to a symmetrical signal state and is recorded in NRZ form (without return to zero recording) on a first track of the magnetic recording tape by means of the recording head HR1.

Die oben erwähnte Funktionsweise gilt für die andere Tastatur KBL, das Fußpedal FP und alle anderen Hebel EFL und TOL in der gleichen Weise wie für die obere Tastatur KBU. Für das Ausdruckspedal EP besteht gegenüber der oberen Tastatur KBU kein Unterschied mit der Ausnahme der Codierung einer Drucktiefe des Ausdruckspedals in ein 4-Bit-Impulssignal. The above-mentioned operation applies to the other keyboard KBL, the foot pedal FP and all other levers EFL and TOL in the same way as for the upper keyboard KBU. There is no difference for the express pedal EP compared to the upper keyboard KBU with the exception of the coding of a pressure depth of the express pedal in a 4-bit pulse signal.

Das Signal der unteren Tastatur KBL wird auf einer zweiten Spur aufgezeichnet, die anderen Signale auf einer dritten Spur und das Synchronimpulssignal auf einer vierten Spur.The signal from the lower keyboard KBL is recorded on a second track, the other signals on a third track and the sync pulse signal on a fourth track.

Im folgenden wird ein Beispiel einer automatischen Musikwiedergabe erläutert, die entsprechend den nach dem oben beschriebenen Verfahren aufgezeichneten Signalen durchgeführt wird. Vier Kanäle der Impulsfolgesignale werden mittels der Wiedergabeköpfe HPl bis HP4 in Übereinstimmung mit jeder Aufzeichnungsspur wiedergegeben. Jeder Kanal ist an einen entsprechenden Decoder DEC angeschlossen, wo die Signale verstärkt, wieder in einen unsymmetrischen Signalzustand umgewandelt und von den Di-The following explains an example of automatic music reproduction performed in accordance with the signals recorded by the method described above. Four channels of the pulse train signals are reproduced by the reproducing heads HP1 to HP4 in correspondence with each recording track. Each channel is connected to a corresponding decoder DEC , where the signals are amplified, converted back into an unbalanced signal state and transmitted by the di-

oden Dl und Dl, dem Funktionsverstärker OA, dem Schmitt-Trigger ST und dem Flip-Flop TFF decodiert werden, wie es oben anhand der Fig. 5 beschrieben wurde.oden Dl and Dl, the functional amplifier OA, the Schmitt trigger ST and the flip-flop TFF are decoded, as was described above with reference to FIG.

Die decodierten Signale der ersten bis dritten Spur, d. h. die Signale, die jeweils durch Betätigung der Tasten, Hebebel und Pedale erhalten werden, werden den Bit-Verzögerungskreisen BD zugeführt, um sie um ein Bit zu verzögern. Das decodierte Synchronimpulssignal der vierten Spur dagegen wird von dem Verzögerungskreis DE verzögert, der in der Lage ist, es während der Zeitperiode eines Bits um irgendeine Zeitspanne zu verzögern, die notwendig ist, um die zeitliche Verzögerung zwischen dem Synchronimpulssignal und den anderen Funktionssignalen zu kompensieren, die bei der Aufzeichnung und Wiedergabe auftritt.The decoded signals of the first to third tracks, that is, the signals obtained by operating the keys, levers and pedals, respectively, are supplied to the bit delay circuits BD to delay them by one bit. The decoded sync pulse signal of the fourth track, on the other hand, is delayed by the delay circuit DE , which is able to delay it during the time period of one bit by any time period necessary to compensate for the time delay between the sync pulse signal and the other function signals, that occurs during recording and playback.

Das so wiedergegebene und umgewandelte Synchronimpulssignal gelangt in den Phasenkomparator PC, der aus einem phasenstarren Kreis zusammen mit dem Taktimpulsgenerator VCO besteht, und wird phasenmäßig mit dem Ausgangssignal des Synchronimpulsgenerators 5PG verglichen. Das Hrgebnis des Phasenvergleichs wird über einen Schalter SWl (Fig. 1) zu dem Taktimpulsgencrator VCO rückgekoppelt. Daher werden die Impulssignale, die die richtigste Phasenbeziehung zueinander haben, von dem Taktimpulsgenerator VCO und dem Synchronimpulsgenerator SPG allen anderen Kreisen zugeführt. The thus reproduced and converted sync pulse signal reaches the phase comparator PC, which consists of a phase-locked circuit together with the clock pulse generator VCO , and is compared in phase with the output signal of the sync pulse generator 5PG. The result of the phase comparison is fed back to the clock pulse generator VCO via a switch SW1 (FIG. 1). Therefore, the pulse signals which have the most correct phase relationship to one another are fed from the clock pulse generator VCO and the synchronous pulse generator SPG to all other circuits.

Die die Bit-Verzögerungskreise BD verlassenden Serienimpulsfolgesignale gelangen in das über die Eingangsleitung S-Ein in der richtigen Reihenfolge und synchron mit dem zugleich zugeführten Taktimpuls in das Schieberegister des Serien-Parallel-Umsetzers S/P (Fig. 6). Daher tritt das gleiche Signal an der Ausgangsleitung Pn-Aus des /i-ten Flip-Hops FF des Schieberegisters um einen Taktimpuls später auf, als es an der Ausgangsleitung Pn-l-Aus erscheint. Die Signale werden Bit pro Bit über jede Ausgangsleitung des Schieberegisters verschoben, um eine Serien-Parallel-Umselzung zu erreichen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt irgendeines Bits des Taktimpulssignals entsprechen die Serienimpulsfolgeausgangssignale zu diesem Zeitpunkt dem in ein Parallelsignalschema umgewandelten Serienimpulsfolgesignal. Daher tritt in der Praxis an den Ausgangsleitungen P-Aus des Flip-Flops FF eine Parallelsignalgruppe, die ihren Informationsinhalt mit der Frequenz des Taktimpulssignals ändert, auf und wird dem Speicherkreis LA zugeführt.The series pulse train signals leaving the bit delay circuits BD enter the shift register of the series-parallel converter S / P via the input line S-Ein in the correct sequence and synchronously with the clock pulse which is also supplied. The same signal therefore occurs on the output line Pn-Aus of the / i-th flip-hop FF of the shift register by one clock pulse later than it appears on the output line Pn-1-Aus . The signals are shifted bit per bit via each output line of the shift register in order to achieve a series-parallel conversion. At a certain point in time of any bit of the clock pulse signal, the serial pulse train output signals at that time correspond to the serial pulse train signal converted into a parallel signal scheme. In practice, therefore, a parallel signal group, which changes its information content with the frequency of the clock pulse signal, occurs on the output lines P-Aus of the flip-flop FF and is supplied to the memory circuit LA.

Die dem Speicherkreis LA als Parallelimpulsxignalsgruppe zugeführte Signalgruppe, die sich mit der Frequenz des Taktimpulssignals ändert, wird in dem Speicherkreis LA gespeichert, wenn diesem das Synchronimpulssignal mit einer Impulsbreite von einem Bit zugeführt wird. Der Speicherkreis speichert nämlich das Parallelsignalgruppenschema, das dem Speicherkreis LA zu dem Zeitpunkt des Synchronimpulssignals zugeführt wird, und hält es dann als Ausgangssignal etwa während V₄₈ Sekunden, bis das nächste Synchronimpulssignal kommt, und zwar unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Eingangssignalen.The signal group supplied to the memory circuit LA as a parallel pulse signal group, which changes with the frequency of the clock pulse signal, is stored in the memory circuit LA when the synchronous pulse signal with a pulse width of one bit is supplied to it. Namely, the memory circuit stores the parallel signal group scheme which is supplied to the memory circuit LA at the time of the sync pulse signal, and then holds it as an output signal for about V ₄₈ seconds until the next sync pulse signal comes, regardless of the presence or absence of input signals.

Jedes Ausgangssigna] des Speicherkreises, das auf diese Weise erhalten wird, wird einer Torschaltung zugeführt, und zwar entsprechend jeder Taste, jedem Hebel oder dergleichen, z. B. einer Steuerelektrode eines jeden Feldeffekttransistors gemäß Fig. 2, um ihn ein- oder auszuschalten, so daß die Elektrolumineszenzdioden eine spielende Taste anzeigen. Die elektrische Orgel wird automatisch so gesteuert, wie sie ein Organist manuell spielen würde. Die perfekte Steuerung der elektrischen Orgel zur Wiedergabe von Orgelmusik erfolgt auf der Grundlage der oben erläuterten Folge von Vorgängen.Each output of the memory circuit obtained in this way becomes a gate circuit fed, according to each key, lever or the like, e.g. B. a control electrode of each field effect transistor according to FIG. 2 to turn it on or off, so that the electroluminescent diodes display a playing key. The electric organ is automatically controlled as an organist would play them manually. The perfect control of the electric organ for playing Organ music is performed based on the sequence of operations discussed above.

ίο Bei dieser Ausführungsform ist die Erfindung auf eine elektrische Orgel angewandt, doch ist die Erfindung auch bei anderen Arten von Tasteninstrumenten verwendbar, z. B. bei einem elektrischen Piano oder einem üblichen Piano. Im letztgenannten Fall werden die Tasten durch Betätigung einer elektromagnetischen Tauchspuie mit dem Ausgangssignai des Speicherkreises gesteuert, wobei es jedoch notwendig ist, eine weitere Vorrichtung zuzufügen, um den Grad der auf die Tasten ausgeübten Berührungs- bzw. Druckkraft wieder herzustellen.ίο In this embodiment, the invention is based on an electric organ has been applied, but the invention is also applicable to other types of keyboard instruments usable e.g. B. in an electric piano or a conventional piano. In the latter case will be the buttons by actuating an electromagnetic diving coil with the output signal of the storage circuit controlled, but it is necessary to add another device to the degree of to restore the force of contact or pressure exerted on the keys.

Das Verfahren und das Gerät gemäß der Erfindung, die oben beschrieben wurden, haben die folgenden VorteileThe method and apparatus according to the invention described above have the following advantages

1. Da eine Parallelsignalgruppe, die aus durch Betätigung von Tasten erzeugten Ein-Aus-Signalen besteht, in eine Serienimpulsfolge umgewandelt, dann aufgezeichnet und das umgewandelte Serienimpulsfolgesignal wiedergegeben wird, können nicht nur die Aufzeichnung und die Wieder-1. As a parallel signal group, which is made by actuation consists of on-off signals generated by keys, converted into a series pulse train, then recorded and the converted serial pulse train signal reproduced not only the recording and the re-

m gäbe der Signale durch Verwendung eines m would give the signals by using a

üblichen Bandgerätes einfacher Konstruktion und ohne die Verwendung eines digitalen Bandgerätes vielen Aufzeichnungsspuren durchgeführt werden, sondern es werden außerdem die Tonqualität und das musikalische Intervall nicht durch Jaulen oder Flattern des Bandes geändert.conventional tape recorder of simple construction and without the use of a digital tape recorder many recording tracks are performed, but also the sound quality and musical interval will not be changed by howling or flapping the ribbon.

2. Eine Orgel kann von Hand gespielt werden und zugleich eine automatische Musikwiedergabe durchführen. Daher ist es möglich, daß ein Spieler nur die Melodie einer Musikkomposition spielt, während die Begleitmusik automatisch vom Gerät erzeugt wird.2. An organ can be played by hand and music can be played automatically at the same time carry out. Therefore, it is possible for a player to only hear the melody of a musical composition plays while the accompaniment music is generated automatically by the unit.

3. Da Anzeigeeinrichtungen zur Anzeige der gespielten Tasten vorgesehen sind, kann man die3. Since display devices are provided to display the keys played, the

Musik beim Beobachten der Änderung des Tastenschemas hören. Vorzugsweise kann ferner während einer Orgelunterrichtsstunde ein Lichtanzeigeelcment an jeder Taste angebracht werden. Listen to music while watching the key scheme change. Preferably can also A light indicator element can be attached to each key during an organ lesson.

so 4. Man ist in der Lage, eine aufgezeichnete Musik in automatischer Musikwiedergabe zu hören, die nach Belieben transponiert ist, da man in der Lage ist, nur die Tastsignale bzw. ein Snychronimpulssignal zu verzögern, um eine aufgezeichnete Musik nach Belieben zu transponieren. Da Signale tiefer Töne in Signale hoher Töne geändert werden, wenn alle Bits zwischen zwei benachbarten Synchronimpulsen für Tastsignale verwendet werden, ist es notwendig, eine Anzahl von ganzen Bits zwischen zwei benachbarten Synchronimpulsen in einer ganzen Anzahl einer Anzahl von Tasten und eine Anzahl von Verzögerungsbits, die zur Transponierung notwendig sind, vorzusehen.so 4. One is able to hear recorded music in automatic music playback that is transposed at will, since one is able to only use the key signals or a synchronous pulse signal to delay in order to transpose a recorded music at will. Since low-pitched signals are changed into high-pitched signals if all bits between two adjacent sync pulses for key signals used, it is necessary to put a number of whole bits between two adjacent ones Sync pulses in an integer number of a number of keys and a number of delay bits, which are necessary for transposition to be provided.

fts Außerdem ist man in der Lage, die Musikwiedergabegeschwindigkeit ohne Änderung eines musikalischen Intervalls zu ändern.fts Besides, one is able to control the music playback speed without changing a musical interval.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

130 216/114130 216/114

Claims

Patent claims:

1. Device for musical instruments for performing a recording and playback operation with a keyboard for outputting the recording and / or the playing style determining music and control signals, a recording medium for the signals, a recording and playback arrangement and with a clock control, thereby characterized in that the keyboard has a unit for recording and a unit for actuation during playback, that the switches of the keyboard units are divided into individual, parallel groups (KBU, KBL, FP, EP, EFL, TOL) that parallel-serial converter (P / S) are connected to the switch groups of the "keyboard unit for recording, that the parallel-serial converter (P / S) and the clock control (VCO, SPG) via write amplifiers (NW) are each connected to a sound head (HAI to HR 4) of the recording arrangement, that the keyboard unit is assigned a phase comparator (PC) for actuation during playback, that the Sc holder groups (KBU, KBL, FP, EP, EFL, TOL) of the latter unit are connected via memory (LA) with series-parallel converter (S / P) and that the series-parallel converter (S / P) and the phase comparator (PC ) are each connected via a delay element (BD, DE) and a decoder (DEC) to a sound head (HP1 to HP4) of the playback arrangement. "

2. Device according to claim 1, characterized in that the phase comparator (PC) is coupled to the clock control ( VCO, SPG).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the clock control contains a synchronizing pulse generator \ SPG) .

4. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a switch group of the two keyboard units has an expression pedal (EP) which contains several sensors (P1 to P4) which detect the depth of pressure of the pedal.

5. Device according to claim 4, characterized in that the switch group has a foot pedal (FP), an effect lever (EFL) and a tone lever (TOL) .