DE2508657C3 - - Google Patents

Description

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

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

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausfühntngsform des erfindungsgemäßen automatischen Rhythmusgerätes;

Fig.2 zeigt in einem Irnpulsdiagramm 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.

Gemäß F i g. 1 erzeugt ein Sägezahngenerator 1 eine Sägezahnspannung S mit konstanter Impulsp*:riodendauer. Diese Sägezahnspannung 5 wird an die Eingänge der Komparatoren CMu CM₂ und CM₃ gelegt Die Referenzspannungen der Komparatoren CMi, CM₂ und CM₃ werden an Spannungsteilerschaltungen 2a bis 2c erzeugt und den jeweiligen Komparatoren zugeführt Die Spannungsteilerschaltungen 2a bis 2c teilen die von einer Spar.nungsquelle 3 mit einstellbarer Ausgangsspannung gelieferte Spannung und erzeugen daraus die Referenzspannungen Vi, V₂ und V₃. Die Spannungsteilerverhältnisse der Spannungsteilerschallungen sind so ausgewählt, daß die folgenden Beziehungen gelten:

V₁ = -^V/ · V₂ = \ V_k und K, = \ V_k.

Dabei stellt V_k die Maximalamplitude des Sägezahnsignals S dar. Die Referenzspannungen Vi, V₂ und V₃ werden den Komparatoren CMi, CM₂ und CMj zugeführt, wenn Taktimpulse in gleichförmigen Intervallen erzeugt werden sollen, was im folgenden als »Referenzzustand« bezeichnet wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird außerdem eine Spannungsquelle + V verwendet, die ein positives Potential liefert Die den Spannungstei'erschaltungen 2a bis 2c zugeführte Spannung bestimmt sich aus der Potentialdifferenz zwischen dem positiven Potential der Spannungsquelle + V und dem veränderbaren negativen Potential der Spannur.^squelle 3. Die Spannung der positiven Spannungsquel'e + V ist konstant, so daß die Referenzspannungen auf der negativen Seite durch Veränderung der Spannung der Spannungsquelle 3 verstellt werden können. Zur Eliminierung von Ungleichmäßigkeiten lit der Impulsperiode des Grundtempo-Taktimpulses CP, der im Referenzzustand verwendet wird, wird riie Maximalspannung Vy. des Sägezahnsignals S auf den Potentialwert der positiven Spannungsquelle -t- V eingestellt. Dementsprechend gilt die Bedingung

V₃^V₂=V₂-V₁=Va-V₃,

Es sei fei'ner angemerkt, daß eine Veränderung des variablen Potentials der Spannungsquelle 3 eine Änderung der Referenzspannungen Vi, V₂ und V₃ bewirkt, die den Komparatorem zugeführt werden.

Das Potential der variablen Spannungsquelle 3 wird durch Verstellen eines einstellbaren Widerstandes VK verändert. Der Abgriff dieses Widerstandes VR ist mit einem Stellhebel gekoppelt, der vorzugsweise an einer Stelle angeordnet ist (z.B. an einem Manual oder Schaltpult), 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 S die jeweilige Referenzspannung übersteigt Die Ausgangssignale der Komparatoren CMi. CMi und CMz werden jeweils entsprechenden Differenzierschaltungen 4a, 4b und 4c zugeführt Die Differenzierschaltungen 4a, 4b bzw. 4c erzeugen Impulse P₂, P₃ und A, wenn sie die Ausgangssignale des jeweiligen Komparators empfangen. Wenn daher das Spannungsniveau des Sägezahnsignals S die Referenzspannungen der Komparatoren CMi bis CM₃ überstreicht werden nacheinander Impulssignale P₂ bis Pt von den Differenzierschaltungen 4a bis 4c erzeugt Anders ausgedrückt: Die Impulssignale Pi bis A werden

entsprechend der Änderung der Spannungsamplitude des Sägezahnsignals S aufeinanderfolgend erzeugt

Das Sägezahnsignal S des Sägezahngene, ators 1 wird außerdem einer weiteren Differenzierschaltung 4d zugeführt. Die Differenzierschaltung 4d enthält gleichermaßen wie die Differenzierschaltungen 4a bis 4c einen Kompensator und eine Diode. Jedesmal, wenn die Spannungsamplitude des Sägezahnsignals S auf Null fällt (d. h. auf das niedrigste Ausgangsniveau), erzeugt die Differenzierschaltung Ad einen Impuls Λ 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 5.

Die Ausgangsanschlüsse der Differenzierschaltungen 4a bis 4ü sind untereinander verbunden, so daß die künstlich erzeugten Impulssignale Pi bis P* den Takt CP für das Grundtempo bilden. Die Dioden der Differenzierschaltungen dienen der Entkopplung und ermöglichen die Zusammenschaltung der Ausgänge mehrerer Differenzierschaltungen. Die Differenzierschaltungen selbst bilden mathematisch die Ableitung des Eingangsspannungsverlaufs nach der Zeit, d.h. das Ausgangssignal entspricht der zeitlichen Änderung des Eingangssignals.

Die Taktimpulse CP werden einer Frequenzteilerstufe 5a zugeführt und in dieser und den nachfolgenden Frequenzteilerstufen 5b, 5c und 5d sukzessive geteilt. Die Ausgänge dieser Frequenzteüerkette 5a bis 5c/sind mit einer Kodiermatrix 6 zur Rhythmusbildung verbunden, in der in bekannter Weise Sätze aus Rhythmusmuster-Signalen erzeugt werden. Diese Rhythmusmuster-Signale werden einer Rhythmuswählschaltung 7 zugeführt Durch Betätigung eines (nicht dargestellten) Rhytru.iuaauswahlschalters, 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 umgesetzt 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 Vj, V₂ und Vj der Komparatoren CM\, CM₂ und CM₃ im Referenzzustand jeweils gleich den Werten an den jeweiligen Teilerpunkten sind, an denen die Maximalspannung V* deii periodischen Sägezahnsignals Sin gleiche Zeitintervalle unterteilt wird. Diese Beziehung zwischen den Referenzspannungen Vi bis Vj und dem Sägezähnsignäl 5 iüt in F i g. 2 (a) dargestellt. Die Impulssignale P₂ bis ft an den Ausgängen der Differenzierschaltungen 4a bis 4c haben daher die in Fig.2(c), (d), (e) dargestellte Zeitfolge. Diese Impulssignale P₂ bis A werden mit dem am Ausgang der Differenzierschaltung 4d erzeugten Impulssignal P\ kombiniert, wodurch man gemäß j™ -r.,1,.:„,„,.ι- nn fr...

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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, Pj und P* verändert Mit »Puriodendauer« 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 Vj, und der Spannungsunterschied zwischen ihnen verringert sich entsprechend F i g. 3 (a). Die Impulssignale P2 bis P\ 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 P4 und des Impulssignals P\ zusammensetzt, wird in einem ungleichmäßigen Intervall erzeugt, wie Fig. 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, Pj und Pt, ebenfalls konstant ist. Die Taktimpulsfolge CP wird

iö 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 Pefiödendauer des Taktimpulses Cfkann durch eine Verstellung des Potentials der variablen Spannungs ijueUe 3 in der gewünschten Wisise verändert werden. Auf diese Weise kann der Grad des »Swing«-Effektes im Rhythmus gesteuert werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Sägezahnsignal 5 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.-^p-rner können die Differenzierschaltungen 4a bis 4d 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 (1)

1 2

verbunden sind. An der Wählschaltung kann der Spieler

Patentansprüche: bestimmte Rhythmmsmuster auswählen, die in der

Kodierschaltung programmiert sind. Die betreffenden

1. Automatisches Rhythmusgerät, mit einer Rhythmusmuster werden einer Tonerzeugerschaltung

Taktimpulsquelle, deren Ausgang mit den Eingängen 5 zugeführt die sie in die entsprechenden Klänge von

einer Frequenzteilerkette verbunden ist und mit Schlaginstrumenten umsetzt

einer mit den Ausgängen der Frequenzteilerkette Bei dem bekannten Rhythmusgerät liefert die

verbundenen Kodiermatrix, deren Ausgänge über Taktimpulsquelle Impulse konstanter Frequenz. Daher

eine Rhythmuswählschaltung mit einer Toner- ist auch das Grundtempo des erzeugten Rhythmusklan-

zeugerschaltung verbunden sind, dadurch ge- to ges konstant Bei verschiedenen Musikarten ist der

kennzeichnet, daß die Taktimpulsquelle aus Schlagrhythmus tatsächlich aber nicht konstant Es ist

einem Sägezahngenerator (1) besteht dessen Aus- daher mit den bekannten Rhythmusgeräten nicht

gang mit den Eingängen mehrerer Komparatoren möglich, den Eindruck des »Swing« zu vermitteln, der

(CM₁, CM^, QW₃) verbunden ist an deren Referenz- für Jazz-Darbietungen eigentümlich ist und der dadurch

eingängen wählbare Referenzspannungen (V\, V₂, 15 e.-.tsteht, 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-

Komparatoj-en 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

Z Rhythmusgerät nach Anspruch 1, dadurch bessere Annäherung an ein individuell gespieltes

gekennzeichnet daß ein weiteres Differenzierglied Schlagzeug zu erhalten.

{4d) zwischen dem Ausgang des Sägezahngenera- Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß

tors (1) und dem gemeinsamen Ausgang der 25 vorgeschlagen, daß die Taktimpulsquelle aus einem

Differenzierglieder (4a bis 4c) liegt Sägezahngenerator besteht dessen Ausgang mit den

3. Rhythmusgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, Eingängen mehrerer Komparatoren verbunden ist, an dadurch gekennzeichnet daß die Referenzspannun- deren Referenzeingängen wählbare Referenzspannungen durch Spannungsteilerscnaltungen (2a, 2b, 2c) gen Hegen, wobei die Komparatoren jeweils ein festgelegt sind, und daß diese Spannungsteilerschal- 30 Ausgangssignal abgeben, wenn die Amplitude des tungen jewei' · verstellbare Widerstände enthalten, Sägezahnsignals die der entsprechenden Referenzspanderen Abgriffe mit den Eingäben derKamparato- nung übersteigt und daß die Ausgänge der Komparatoren (CM, bis CMi) verbunden sind, und daß jeweils ren über Differenzierglieder zu einem Ausgang ein Anschluß des verstellbaren Widerstandes mit zusammengefaßt sind.

einer festen Spannungsquelle (-r V) verbunden ist, 35 Mit dem erfindungsgemäßen Rhythmusgerät kann

deren Spannung gleich der Maximalamplitude (V_k) man Taktimpulse mit unterschiedlichen Periodendauern

des Sägezahnsignals ist, während das andere Ende erzeugen. Als Periodendauer soll dabei die Dauer eines

des Widerstandes mit einer verstellbaren Span- Impulses einschließlich der nächstfolgenden Impulspau-

nungsquelle (3) verbunden ist. se 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) zeugspiel dar als ein gleichmäßiger Taktimpulsabstand, aufweist, durch dessen Verstellung ihre Ausgangs- Durch die Einstellung der entsprechenden Referenzspannung veränderbar ist und daß der Abgriff des spannungen an den Komparatoren kann man die verstellbaren Widerstände: mit einem Stellhebel 45 zeitliche Verschiebung der Taktschläge gegenüber verbunden ist einem gleichmäßig geschlagenen Takt einstellen.

Um einen das Tempo des erzeugten Rhythmus

charakterisierenden Impulstakt zu erhalten, kann in

zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ein weite-

50 res 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 zwischengeschal-

eine 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

(DE-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 Referenzspannun-

er einen sich wiederholenden Grundtempoimpulszug gen durch Spannungsteilerschaltungen festgelegt und

erzeugt, dessert Periodendauer der kürzesten Taktein- diese Spannungsteilerschaltungen enthalten jeweils

heit (z.B. eine achtel- öder sechszehntel-Note) ent- verstellbare Widerstände, deren Abgriffe^ mit den

spricht. Die Ausgangssignäle 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 Ködiermätrix Verbunden, Spannung gleich der Maximalamplitude des Sägezahn-

deren Ausgangsleitungen mit einer Wähfschaltung signals ist, während das andere Ende des Widerstandes