DE2503209A1

DE2503209A1 - Verfahren zur klangbereicherung von toenen oder tongemischen in verbindung mit frequenzteilern

Info

Publication number: DE2503209A1
Application number: DE19752503209
Authority: DE
Inventors: Guenter Jansen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-27
Filing date: 1975-01-27
Publication date: 1976-07-29

Description

Verfahren zur Klangbereicherung von Tönen oder- -onre:--c4n in Verblndun9 mit Frequenzteilern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereicherung des Klanges von Tönen oder Tongemischen in Verbindung mit Frequenzteilern zur Erzeugung von Oktavsprüngen durch Mischen der ihnen entsprechenden elektrischen Signale mit gleichen Signalen, die sich jedoch in der Phasenlage zu den erstgenannten Signalen dauernd verändern. Die Erfindung hat weiterhin zum Gegenstand die Durchführung des Verfahrens in Form einer Schaltung.
Eine für das menschliche Ohr allgemein angenehm klingende Stimmung von elektronischen Musikinstrumenten wird z.B. durch das Erzeugen aller Töne und Obertöne mittels einzelner Sinusgeneratoren und mittels anschließendem Mischen erreicht. Diese Methode stellt jedoch einen hohen technischen Aufwand dar und das Stimmen erfordert viel Zeit. Um diesen Klangeindruck mit einfacheren Mitteln zu erreichen, hat man bisher versucht, die phasenstarre preiswerte Tonerzeugung durch Frequenzteiler mittels Frequenzmodulation des Hauptoszillators oder Phasenmodulation im Verstärkerkanal zu verbessern. Alle bekannten Verfahren gingen an der Aufgabe vorbei, jeden Einzelton bei der Erzeugung, also am Frequenzteiler, zu modulieren oder waren zu aufwendig, um bei elektronischen Orgeln mit beispielsweise 60 bis 100 Einzeltönen Anwendung zu finden.
Aufgabe der Erfindung ist die wirtschaftliche Realisierung einer Klangbereicherung mit einer statistischen Qualität hinsichtlich der Frequenzverhältnisse und der entstehenden Schwebungen. Bezüglich der Anwendung hat dieses Verfahren den Vorteil, nicht nur als Konzeption für ein neues Musikinstrument zu dienen sondern direkt an bestehende Uongeneratoren mit Frequenzteilern angeschlossen werden zu können ohne deren bisherige Funktion zu stören.
Durch Vorschalten von Phasenschiebern vor einzelnen Frequenzteilern wird man in die Lage versetzt, die Modulation eines jeden Toners wiederum einzeln und voneinander unabhängig vorzunehmen und diesen dann mit einem unterschiedlich oder nichtmodulierten Don,vom gleichen Oszillator stammend, zu mischen, um damit einen ähnlichen Eindruck zu bekommen wie es der Fall ist, wenn von mehreren Oszillatoren Töne von annähernd gleicher Frequenz gemischt werden. Das kritische Stimmen von vielen Oszillatcren entfällt bei dem vorgeschlagenen Verfahren, da zwischen Modulations- und Tonfrequenz kein starres Verhältnis bestehen muß und man für jede Oktave nur einen Modulator benötigt. Es ist nämlich automatisch gegeben, daß die gleiche Modulationsfrequenz bei den unterschiedlichen Tonfrequenzen innerhalb einer Oktave unterschiedliche Schwebungen mit den nichtmodulierten Signalen ergibt.
Als wesentlicher Vorteil gegenüber bekannten Verfahren ist noch hervorzuheben, daß an die Toleranzen der möglichen Elemente für Phasenschieber, also Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Spulen und Transistoren, nur geringe Ansprüche gestellt werden, daß die Frequenzteiler in integrierter Form (typisch 7 Teiler pro Gehäuse) zu haben sind und daß damit der relativ geringe technische Aufwand zur Durchführung des Verfahrens im Hinblick auf den Gesamtaufwand - z.B. bei einer elektronischen Orgel - gut zu vertreten ist.
Die Skizzen zeigen das Beispiel eines Phasenschiebers Fig. 1 und das Beispiel einer Schaltungsanordnung Fig. 2 für eine typische Anwendung. In Fig. 1 wird ein Signal SE über Widerstand 1 auf Kondensator 2 gegeben. Am Knotenpunkt von 1 und 2 entsteht eine Phasendrehung gegenüber SE. Die Schwellwertüberschreitung, d.h. die Triggerung des nachfolgenden Frequenzteilers, wird daher zeitlich um einen festen Betrag verschoben. Dieser Betrag kann nun über Widerstand 3 durch Anlegen einer Gleich- oder Wechselspannung verändert, also moduliert werden.
Fig. 2 zeigt den Anfang einer vorhandenen Freauenzteilerkette, dargestellt durch Oszillator 1 und dem ersten Frequenzteiler 2. Am Ausgang des Oszillators 1 wird der Ton c5-abgegriffen und gleichzeitig auf die Phasenschieber 3 und 4 gegeben, die durch den Modulator 10 - zwecks Hubverdpppelung im Gegentakt - zu gegenläufigen Phasenverschiebungen veranlaßt werden. Dadurch entstehen an den Ausgängen der sich anschließenden Frequenzteiler 5 und 6 die Signale c4a und c4b, die in iherer Phasenlage zueinander fortlaufend verändert werden. Durch Mischen in der üblichen Weise, hier über die Widerstände 7 und 9, erhält man die gewünschte dem Ton überlagerte Schwebung. Als dritte Komponente kann man noch den Ton c4 vom Ausgang des Frequenzteilers 2 über den Widerstand 8 zumischen. Alle zwölf Töne dieser Oktave werden vom gleichen Modulator 10 mit der beschriebenen Modulation beaufschlagt. Die anderen Oktaven erhalten, soweit der beschriebene Effekt errünscht, eigene Modulatoren.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Klangbereicherung von Tönen oder Tongemischen in Verbindung mit Frequenzteilern zur Erzeugung von Oktavsprüngen durch Mischen der ihnen entsprechenden elektrischen Signale mit Signalen, die sich von den ersteren nur dadurch unterscheiden, daß ihre Phasenlage gegenüber der der erstgenannten durch Phasenschieber und zugehörige Mo-Modulatoren kontinuierlich verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Phasenschieber vor den genannten Frequenzteilern eingesetzt werden, die Anordnung nur einen Modulator für alle zwölf Töne einer Oktave benötigt und beim Einsatz von mehreren Modulatoren für mehrere Oktaven keine Einflüsse von vorangegangenen Phasendrehungen der höheren Oktaven auf die Phasenlage der tieferen Oktaven bestehen.
2) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahren gemäß Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß im einfachsten Fall ein Integrierglied zwischen die Frequenzteiler der Oktaverzeugung geschaltet und ein Modulationssignal, in der Frequenz niedriger als das Tonsignal, auf das Integrier-Glied gegeben wird.
3) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzierglied zwischen die Frequenzteiler der Oktaverzeugung geschaltet und ein Modulationssignal in der Frequenz niedriger als das Tonsignal auf das Integrierglied gegeben wird.
4) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß Kombinationen von Anspruch 2) und 3) zur Anwendung kommen.
5) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2) bis 4), dadurch gekennzeichnet, daß durch Hinzufügen von nichtlinearen Elementen eine nicht nichlineare Beziehung zwischen dem modulierenden und dem modulierten Signal zwecks weiterer Klangformung geschaffen wird.
6) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2) bis 5), dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verwendung von nichtsymmetrischen Modulationssignalen eine zusätzliche Veränderung des Klangs erreicht wird.
7) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß eine Induktivität zur Phasenschiebung herangezogen wird.
8) Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber aus einer beliebigen Kombination von Widerständen, Kondensatoren, Spulen und Transistoren zusammengesetzt ist.