DE2508657B2 - Automatisches rhythmusgeraet - Google Patents

Description

mit einer verstellbaren Spannungsquelle verbunden ist, können die Referenzspannungen sämtlicher Komparaioren gleichzeitig verstellt werden, indem die Spannung der verstellbaren Spannungsquelle geändert wird. Dadurch ergibt sich eine sehr einfache Möglichkeit, das Maß der Tempoänderung während eines Taktes zu beeinflussen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen automatischen Rhythmusgerätes;

F i g. 2 zeigt in einem Impulsdiagramm die zeitliche Impulsfolge an den verschiedenen Komponenten der Schaltung nach F i g. 1 im Normalzustand;

Fig.3 zeigt im Impulsdiagramm die Beziehungen zwischen den Impulsen an den jeweiligen Komponenten der Fig. 1, wenn ein Taktimpuls mit ungleichförmiger Impulsdauer erzeugt wird. ,₀

Gemäß F i g. 1 erzeugt ein Sägezahngenerator t eine Sägezahnspannung 5 mit konstanter Impulsperiodendauer. Diese Sägezahnspannung S wird an die Eingänge der Komparatoren CM_U CM₂ und CM, gelegt. Die Referenzspannungen der Komparatoren CMi, CM₂ und CMi werden an Spannungsteilerschaltungen 2a bis 2c erzeugt und den jeweiligen Komparatoren zugeführt. Die Spciiinungsteilerschaltungen 2a bis 2c teilen die von einer Spannungsquelle 3 mit einstellbarer Ausgangsspannung gelieferte Spannung und erzeugen daraus die ;o Referenzspannungen V₁, V₂ und Vj. Die Spannungsteilerverhältnisse der Spannungsteilerschaltungen sind so ausgewählt, daß die folgenden Beziehungen gelten:

^und

Dabei stellt Vi die Maximalamplitude des Sägezahnsignals S dar. Die Referenzspemnungen Vi, V₂ und V₁ werden den Komparatoren CM,, CM₂ und GV/_S zugeführt, wenn Taktimpulse in gleichförmigen Intervallen erzeugt werden sollen, was im folgenden als »Referenzzustand« bezeichnet wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird außerdem eine Spannungsquelle -1- V verwendet, die ein positives 4<; Potential liefert. Die den Spannungsteilerschaltungen 2.v bis 2c zugeführte Spannung bestimmt sich aus der Potentialdifferenz zwischen dem positiven Potential der Spannungsquelle + V und dem veränderbaren negativen Potential der Spannungsquelle 3. Die Spannung der positiven Spannungsquelle + V ist konstant, so daß die Referenzspannungen auf der negativen Seite durch Veränderung der Spannung der Spannungsquelle 3 verstellt werden können. Zur Eliminisrung von LJngleichmäßigkeiten in der Impulsperiode des Grundtem- ^5 po-Taktimpulses CP, der im Fteferenzzustand verwendet wird, wird die Maximalspannung V^ des Sägczahnsignals 5 auf den Potentialwert der positiven Spannungsquelle + V^x eingestellt. Dementsprechend gilt die Bedingung n.

V₁- V₂= V₂- W₁=Vk -V..

Es sei ferner angemerkt, daß eine Veränderung des variablen Potentials der Spannungsquelle 3 eine Änderung der Referenzspannungen V₁, V- und V₁ (>> bewirkt, die den Komparatoren zugeführt werden.

Das Potential der variablen Spannungsquelle 3 wird durch Verstellen eines einstellbaren Widerstandes VH verändert Der Abgriff dieses Widerstandes VR ist mit einem Stellhebel gekoppelt, der vorzugsweise an einer Stelle angeordnet ist (z. B. an einem Manual oder Scnaltpult), an der er für den Spieler des Instruments leicht erreichbar ist

Die Komparatoren CMi, CM2 und CMz erzeugen jeweils ein Ausgangssignal, wenn das Spannungsniveau des Sägezahnsignals 5 die jeweilige Referenzspannung übersteigt Die Ausgangssignale der Komparatoren CMu CM2 und CMz werden jeweils entsprechenden Differenzierschaltungen 4a, 46 und Ac zugeführt Die Differenzierschaltungen 4a, Ab bzw. Ac erzeugen Impulse P2, Pz und P4, wenn sie die Ausgangssignale des jeweiligen Komparators empfangen. Wenn daher das Spannungsniveau des Sägezahnsignals 5 die Referenzspannungen der Komparatoren CMi bis CMi über streicht werden nacheinander Impulssignale Pi bis Pt, von den Differenzierschaltungen 4a bis 4c erzeugt. Anders ausgedrückt: Die Impulssignale P₂ bis P₄ werden entsprechend der Änderung der Spannungsamplitude des Sägezahnsignals Saufeinanderfolgend erzeugt

Das Sägezahnsignal Sdes Sägezahngenerators 1 wird außerdem einer weiteren Differenzierschaltung Ad zugeführt. Die Differenzierschaltung Ad enthält gleichermaßen wie die Differenzierschaltungen 4a bis 4c einen Kondensator und eine Diode, jedesmal, wenn die Spannungsamplitude des Sägezahnsignals 5 auf Null fällt (d. h. auf das niedrigste Ausgangsniveau), erzeugt die Differenzierschaltung Ad einen Impuls P, wie in Fig. 2(b) und Fig. 3 (b) dargestellt ist. Der Abstand zwischen den Vorderflanken zweier Impulse des Impulssignals Pi ist daher konstant und gleich der Impulsdauer des Sägezahnsignals S.

Die Ausgangsanschlüsse der Differenzierschaluingen 4a bis Ad sind untereinander verbunden, so daß die künstlich erzeugten Impuissignale P, bis P₄ den Takt CP für das Grundtempo bilden. Die Dioden der Diffcren zierschaltungen dienen der Entkopplung und ermögb chen die Zusammenschaltung der Ausgänge mehrerei Differenzierschaltungen. Die Differenzierschaltung·.-!- selbst bilden mathematisch die Ableitung des Eingangs spannungsverlaufs nach der Zeit. d. h. das Ausgangssignal entspricht der zeitlichen Änderung des Eingang¹·- signals.

Die Taktinipulse CP werden einer Frequen/.teilerstufe 5a zugeführt und in dieser und den nachfolgenden Frequenzteilerstufen 5b, 5 c und 5d sukzessive geteilt. Die Ausgänge dieser Frequenzteilerket'.c 5a bis 5d sind mit einer Kodiermatrix 6 zur Rhythmusbildung verbunden, in der in bekannter Weise Sätze aus Rhythmusmuster-Signalen erzeugt werden. Diese Rhythmusmuster-Signale werden einer Rh\'.l· luiswählschaltung 7 zugeführt. Durch Betätigung eines (nicht dargestellten) Rhythmus.niswahlschalters. der an geeigneter Stelle, z. B. an dem Schaltpult, angebracht ist, können zahlreiche Rhythmusmuster in Form entsprechender Impulsfolgen ausgewählt werden, die einer Schaltung 8 zur Nachahmung des Geräusches eines Schlaginstrumentes zugeführt werden. Auf diese Weise erzeugt man in der Schaltung 8 ein Rhythmussignal mit dem gewünschten Klang, das nach Verstärkung durch einen Verstärker 9 in Schall unigesetz.i wird. Die Konstruktion und Funktionsweise der Schaltungen 5, 6, 7 und 8 ist jeweils bekannt, so daß an dieser Stelle auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen automatischen Rhythmusinstrumentes beschrieben.

Zunächst sei der Fall behandelt, daß die verstellbare Spannungsquelle 3 auf den Referenzzustand eingestellt ist. Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Werte der Referenzspannungen Vi, Vi und Vj der Komparatoren CMu CM₂ und CM₃ im Referenzzustand jeweils gleich den Werten an den jeweiligen Teilerpunkten sind, an denen die Maximalspannung V* des periodischen Sägezahnsignals Sin gleiche Zeitintervalle unterteilt wird. Diese Beziehung zwischen den Referenzspannungen Vi bis V₃ und dem Sägezahnsignal 5ist in F i g. 2 (a) dargestellt. Die Impulssignale P₂ bis P₄ an den Ausgängen der Differenzierschaltungen 4a bis 4c haben daher die in F i g. 2 (c), (d), (e) dargestellte Zeitfolge. Diese Impulssignale P₂ bis P₄ werden mit dem am Ausgang der Differenzierschaltung 4c/ erzeugten Impulssignal P\ kombiniert, wodurch man gemäß F i g. 2 (0 den Taktimpuls CP für das Grundtempo erhält. Die Impulsintervalle dieser Taktimpulse CPsind im Referenzzustand konstant, wodurch auch das Grundtempo eines im Referenzzustand abgestrahlten Rhythmusschalles konstant ist.

Wenn man eine Taktimpulsfolge mit ungleichmäßigen Impulsabständen erhalten möchte, ist dies möglich, indem man die von der Spannungsquelle 3 gelieferte Spannung und damit auch die Periodendauer zwischen den Impulssignalen P₂, P₃ und P₄ verändert. Mit »Periodendauer« ist jeweils der zeitliche Abstand zwischen den Vorderflanken zweier aufeinanderfolgender Impulse bezeichnet.

Wenn das Potential der Spannungsquelle 3 durch Verstellung des regelbaren Widerstandes VR erhöht wird, steigen auch die Referenzspannungen Vi, V₂ und V₃, und der Spannungsunterschied zwischen ihnen verringert sich entsprechend F i g. 3 (a). Die Impulssignale P₂ bis P₄ erhalten nunmehr die in F i g. 3 (c), (d) und (e) dargestellte Zeitfolge. Die Taktimpulsfolge CP, die sich aus einer Kombination der Impulssignale P₂ bis Pt und des Impulssignals P\ zusammensetzt, wird in einem ungleichmäßigen Intervall erzeugt, wie F i g. 3 (f) zeigt. Aus der Zeichnung ergibt sich, daß das Intervall zwischen den Impulssignalen P\ und P₂ konstant und das Intervall zwischen den Impulssignalen P₂, Pi und Pt ebenfalls konstant ist. Die Taktimpulsfolge CP wird

ίο jedoch in ihrer Gesamtheit mit ungleichförmiger Periodendauer erzeugt. Hierdurch wird das Grundtempo des abzustrahlenden Rhythmusschalls leicht verändert, und der Hörer erhält das für den Jazz eigentümliche »Swing«-Empfinden. Die ungleichförmige Periodendauer des Taktimpulses CPkann durch eine Verstellung des Potentials der variablen Spannungsquelle 3 in der gewünschten Weise verändert werden. Auf diese Weise kann der Grad des »Swing«-Effektes im Rhythmus gesteuert werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Sägezahnsignal S durch 3 Komparatoren unterteilt. Diese Anordnung wurde lediglich als Beispiel beschrieben. Selbstverständlich kann das Sägezahnsignal in jede beliebige Anzahl von Abstufungen unterteilt werden, indem man eine entsprechende Zahl von Komparatoren einsetzt. Ferner können die Differenzierschaltungen 4a bis 4c/ durch andere Arten von Schaltungen ersetzt werden, die unabhängig von ihrer schaltungstechnischen Konstruktion einen Ausgangsimpuls als Antwort auf ein bestimmtes Eingangssignal erzeugen. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Tempo des Rhythmusschalls als Ganzes verändert werden kann, indem man die Oszillationsfrequenz des Sägezahnsignals Sim Sägezahngenerator 1 verändert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

•i verbunden sind. An der Wählschaltung kann der Spieler bestimmte Rhythmusmuster auswählen, die in der Kodierschaltung programmiert sind. Die betreffenden Rhythmusmuster werden einer Tonerzeugerschaltung zugeführt, die sie in die entsprechenden Klänge von Schlaginstrumenten umsetzt Bei dem bekannten Rhythmusgerät liefert die Taktimpulsquelle Impulse konstanter Frequenz. Daher ist auch das Grundtempo des erzeugten Rhythmusklan- zeugerschaltung verbunden sind, dadurch ge- ίο ges konstant Bei verschiedenen Musikarten ist der kennzeichnet, daß die Taktimpulsquelle aus Schlagrhythmus tatsächlich aber nicht konstant Es ist — - daher mit den bekannten Rhythmusgeräten nicht möglich, den Eindruck des »Swing« zu vermitteln, der für Jazz-Darbietungen eigentümlich ist, und der dadurch eingängen wählbare Referenzspannungen (V1, V2, 15 entsteht, daß im Takt feine Tempoänderungen durchge-V3) liegen, wobei die Komparatoren jeweils ein führt werden. Ausgangssignal abgeben, wenn die Amplitude des Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisches Sägezahnsignals die der entsprechenden Referenz- Rhythmusgerät der eingangs genannten Art so zu spannung übersteigt, und daß die Ausgänge der verbessern, daß ein Rhythmusklang mit feinen Verände-Komparatoren über Differenzierglieder (4a, 4b, 4c) 20 rungen im Grundtempo erzeugt werden kann, um zu einem Ausgang zusammengefaßt sind. insbesondere im Hinblick auf den »Swing«-Effekt eine Patentansprüche:

1. Automatisches Rhythmusgerät mit einer Taktimpulsquelle, deren Ausgang mit den Eingängen einer Frequenzteilerkette verbunden ist und mit einer mit den Ausgängen der Frequenzteilerkette verbundenen Kodiermatrix, deren Ausgänge über eine Rhythmuswählschaltung mit einer Toner-

einem Sägezahngenerator (1) besteht dessen Ausgang mit den Eingängen mehrerer Komparatoren (CMu CMi, CM₃) verbunden ist ^n deren Referenzbessere Annäherung an ein individuell gespieltes Schlagzeug zu erhalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß der 25 vorgeschlagen, daß die Taktimpuisquelle aus einem Sägezahngenerator besteht, dessen Ausgang mit den Eingängen mehrerer Komparatoren verbunden ist, an deren Referenzeingängen wählbare Referenzspannungen liegen, wobei die Komparatoren jeweils

2. Rhythmusgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Differenzierglied (4d) zwischen dem Ausgang des Sägezahngenerators (1) und dem gemeinsamen Ausgang
Differenzierglieder (4a bis 4c) Hegt.

3. Rhythmusgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungen durch Spannungsteilerschdtungen (2a, 2b, 2c)

festgelegt sind, und daß diese Spannungsteilerschal- 30 Äusgangssignal abgeben, wenn die Amplitude des jil hil di d hd Rf

tungen jeweils verstellbare Widerstände enthalten, deren Abgriffe mit den Eingängen derKamparatoren (CM\ bis CMj) verbunden sind, und daß jeweils ein Anschluß des verstellbaren Widerstandes mit einer festen Spannungsquelle (+ V) verbunden ist, deren Spannung gleich der Maximalamplitude (Vk) des Sägezahnsignals ist, während das andere Ende des Widerstandes mit einer verstellbaren Spannungsquelle (3) verbunden ist.

Sägezahnsignals die der entsprechenden Referenzspannung übersteigt, und daß die Ausgänge der Komparatoren über Differenzierglieder zu einem Ausgang zusammengefaßt sind.

Mit dem erfindungsgemäßen Rhythmusgerät kann man Taktimpulse mit unterschiedlichen Periodendauern erzeugen. Als Periodendauer soll dabei die Dauer eines Impulses einschließlich der näehsifoli:endcn Impulspause verstanden werden. Der unterschiedliche Abstand

4. Rhythmusgerät nach Anspruch 3, dadurch 40 der Taktimpulse voneinander stellt für verschiedene gekennzeichnet, daß die verstellbare Spannungs- Musikarten eine bessere Annäherung an das Schlagquelle (3) einen einstellbaren Widerstand (VR)

einen einstellbaren Widerstand
aufweist, durch dessen Verstellung ihre Ausgangsspannung veränderbar ist, und daß der Abgriff des verstellbaren Widerstandes
verbunden ist.

zeugspiel dar als ein gleichmäßiger Taktimpulsabstand. Durch die Einstellung der entsprechenden Referenzspannungen an den Komparatoren kann man die

mit einem Stellhebel 45 zeitliche Verschiebung der Taktschläge gegenüber einem gleichmäßig geschlagenen Takt einstellen.

Um einen das Tempo des erzeugten Rhythmus

charakterisierenden Impulstakt zu erhalten, kann in

zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ein weiteres Differenzierglied zwischen dem Ausgang des

Die Erfindung betrifft ein automatisches Rhythmus- Sägezahngenerators und dem gemeinsamen Ausgang gerät, mit einer Taktimpulsquelle, deren Ausgang mit sämtlicher Differenzierglieder liegen. Auf diese Weise den Eingängen einer Frequenzteilerkette verbunden ist, spart man einen Komparator ein, denn die direkte und mit einer mit den Ausgängen der Frequenzteilerket- Anschaltung des weiteren Differenziergliedes an den te verbundenen Kodiermatrix, deren Ausgänge über 55 Sägezahngenerator entspricht einem zwischengeschaleine Rhythmuswählschaltung mit einer Tonerzeuger- teten Komparator, dessen Referenzspannung auf Null schaltung verbunden sind. eingestellt ist.

Bei einem bekannten Rhythmusgerät dieser Art Um das Maß der Tempoänderungen gegenüber einer

(DT-OS 22 58 455) besteht der Taktimpulsgeber aus Rhythmuserzeugung mit konstantem Takt einstellen zu einem astabilen Multivibrator, der so aufgebaut ist, daß 60 können, sind zweckmäßigerweise die Referenzspannuner einen sich wiederholenden Grundtempoimpulszug gen durch Spannungsteilerschaltungen festgelegt und erzeugt, dessen Periodendauer der kürzesten Taktein- diese Spannungsteilerschaltungcn enthalten jeweils heit (z. B. eine achtel- oder sechszehntel-Note) ent- verstellbare Widerstände, deren Abgriffe mit den spricht. Die Ausgangssignale des Taktimpulsgebers Eingängen der'Komparatoren verbunden sind. Wenn werden einer mehrstufigen Frequenzteilerkette züge- 65 jeweils ein Anschluß des verstellbaren Widerstandes mit führt. Die einzelnen Ausgänge dieser Teilerkette sind einer festen Spannungsquelle verbunden ist, deren mit den Eingängen einer Kodiermatrix verbunden, Spannung gleich der Maximalamplitude des Sägezahnderen Ausgangsleitungen mit einer Wählschaltung signals ist, während das andere Ende des Widerstandes