DE2509684B2 - Elektronisches Tastenmusikinstrument, insbesondere Orgel - Google Patents
Elektronisches Tastenmusikinstrument, insbesondere OrgelInfo
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- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
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Description
25 09 S84
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Tastenmusikinstrument, insbesondere Orgel, mit einer
Gatterschaltung, deren einzelne Gatter je einen ersten Eingang für ein Tonsignal, einen zweiten Eingang
für eine Tastspannung und einen .'.u weiteren
Verarbeitungsstufen führenden Ausgang aufweisen, und mit einer Kompensationsschaltung zur Schaltknackunterdrückung,
die von der Tastspannung beeinflußt ist.
Gatterschaltungen haben bei elektronischen Tastenmusikinstrumenten
den Vorteil, daß mechanische Kontakte auf ein Minimum, in der Regel ein mechanischer
Kontakt: pro Taste, reduziert werden können. Sie haben aber den Nachteil, daß wegen der Richtungsabhängigkeit
der im Gatter verwendeten Schaltelemente die im Ruhezustand vorhandene Gleichspannung
durch das Tonsignal nur in einer Richtung verändert wird. Dies hat zur Folge, daß die bei Drükken
einer Taste auftretende Signalspannung einen von einer Tonfrequenz überlagerten Gleicnspannungsmittelwert
hat, der sich von der Ausgangsspannung unterscheidet und mit wachsender Amplitude des
tonfrequenten Signals ebenfalls wächst. Der Gleichspannungssprung ergibt einen störenden Schaltknack
(bounce).
Es ist bereits bekannt (»Integrierte Schaltungen für elektronische Musikinstrumente«, Ausgabe 1973,
Seiten 56 bis 59, herausgegeben von INTERMETALL GMBH), bei Transistoren aufweisenden Gattern
die gemeinsame Versorgungsspannung beim Auftreten der Tastspannung derart zu erhöhen, daß
der Gleichspannungsmittelwert etwa der Ausgangsspannung entspricht. Zu diesem Zweck ist für die Versorgungsspannung
ein Spannungsregler vorgesehen, dessen Eingang an den Abgriff eines Spannungsteilers
angeschlossen ist. Mit Hilfe der die Tastspannung zuführenden Tasten werden jeweils Kompensationswiderstände
parallel zu dem einen Teil des Spannungsteilers geschaltet. Diese Schaltung ist sehr aufwendig
und erlaubt es nicht, mit einer für alle Gatter einheitlichen Versorgungsspannung zu arbeiten. Denn eine
einwandfreie Kompensation ergibt sich nur, wenn alle gemeinsam versorgten Gatter ausgangsseitig gleichspannungsmäßig
zusammenhängen, was aber nicht der Fall ist, wenn die einzelnen Fußlagen mittels unterschiedlicher
Filter verarbeitet werden. Dasselbe gilt auch, wenn innerhalb einer Fußlage die Gatter benachbarter
Tasten gruppenweise, z. B. oktavweise, zusammengefaßt werden und zur Bildung von Sinussignalen
verschiedenen Filtern zugeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Tastenmusikinstrument der eingangs
beschriebenen Art mit Schaltknackunterdrückung anzugeben, bei der die erstrebte Kompensation mit
einfachem Schaltungsaufbau und einer für alle Töne gleichen Versorgungsspannung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kompensationsschaltung für jedes Gatter
oder eine Gruppe von Gattern ein Summiergiied aufweist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des
oder der zugehörigen Gatter verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit einer Kompensationsspannung,
die der dem oder den zugehörigen Gattern zugeführten Tastspannung bzw. bei mehreren getasteten Gattern
der Summe der Tastspannungen proportional ist, versorgt ist und dessen Ausgang zu den weiteren Verarbeitungsstufen
führt.
Bei dieser Anordnung wird die Kompensation dadurch erzielt, daß dem Gleichspannungs-Mittelwert
am Gatterausgang ein konstantes Gleichspannungssignal, das sich sehr leicht von der Tastspannung ableiten
läßt, überlagert wird, wodurch der Schaltknack vollständig kompensiert wird. Hierbei kann die Versorgu.igsspannung
für alle Töne konstant sein. Beispielsweise können Versorgungsspannung und Tastspannung
für sämtliche Töne denselben, festen Wert haben. Da das Tonsignal am Gatterausgang und die
ίο Kompensationsspannung dem Summiergiied mit gleicher
Polarität zugeführt werden können, ergeben sich sehr einfache Schaltungen für die Gatter und die zugehörigen
Mittel zur Erzeugung der Kompensationsspannung. Bei Verwendung mehrerer Summierglieder
brauchen deren Ausgänge gleichspannungsmäßig nicht zusammenzuhängen.
Zur Gewinnung der Kompensationsspannung empfiehlt es sich, daß jeweils der zweite Eingang des
Gatters oder der Gatter, der zweite Gattereingang über einen Widerstand, den Kompensationswiderstand,
über den die Kompensationsspannung zugeführt wird, mit dem zweiten Summiergliedeingang und
dieser über einen weiteren Widerstand mit einem Bezugspotential verbunden ist. Wenn dem Summierglied
nur ein Gatter zugeordnet ist, bildet der Kompensationswiderstand mit dem weiteren Widerstand einen
Spannungsteiler, an dessen Abgriff der Kompensationsspannung zur Verfügung steht. Sind mehrere
Gatter an einen Summiergliedeingang angeschlossen, fließt über den weiteren Widerstand ein höherer
Strom, wenn gleichzeitig mehrere Gatter durch eine Tastspannung angesteuert werden. Der Widerstand
dient daher der Summenbildung, wobei sich die Summe entsprechend der Zahl der angesteuerten
Gatter ändert. Das Bezugspotential kann beispielsweise durch Masse gebildet sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dafür gesorgt, daß bei Verwendung von Gattern, die aus
einem gemeinsamen Verbindungspunkt aufweisenden zwei Widerständen und einer Diode bestehen, wobei
der eine Widerstand zum ersten Gattereingang, die Diode zum zweiten Gattereingang und der andere
Widerstand zum Gatterausgang führen, die Eingangsleitung, woran die Gatterausgänge, die zum ersten
Eingang des Summiergliedes führen, angeschlossen sind, über einen der Summenbildung dienenden Widerstand
mit dem Bezugspotential verbunden ist. Am ersten Summiergliedeingang steht daher die Summe
der über die angesteuerten Gatter zugeführten Tonsignale an. Die Kompensationsspannung ist diesen Signalen
angepaßt.
Der Aufbau des Summiergliedes wird sehr einfach, wenn es ein Differenzverstärker mit einem invertierenden
und einem nicht invertierenden Eingang ist.
Insbesondere kann im Differenzverstärker die Summierung mittels eines Transistors erfolgen, dessen
Basis und Emitter je mit einem der Differenzverstärkereingänge verbunden sind. Hierbei bildet der Basiseingang
den invertierenden und der Emittereingang den nicht invertierenden Eingang.
Eine sehr empfehlenswerte Schaltung besteht darin, daß die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors
mit einem Kollektor-Widerstand und einem EmiUerwiderstand in Reihe liegt, die Basis eines
ö5 zweiten Transistors mit dem Kollektor des ersten
Transistors, der Kollektor des zweiten Transistors mit dem kollektorfernen Ende des Kollektorwiderstandes
sowie der Emitter des zweiten Transistors direkt mit
dem Ausgang und über zwei Gegenkopplungswiderstände mit dem emitterfernen Ende des Emitterwiderstandes
verbunden ist, der erste Eingang an die Basis des ersten Transistors und den Punkt zwischen
den beiden Gegenkopplungswiderständen geschaltet ist und der zweite Eingang an den Emitter des ersten
Transistors angeschlossen ist.
Mit Hilfe des Gegenkopplungszweiges kann die Spannung am Ausgang des Summiergliedes auch bei
fehlender Tastspannung unterhalb der Versorgungsspannung gehalten werden. Auf diese Weise ist es besonders
einfach, dem Gieichspannungs-Mittelwert des bei Tastung auftretenden Signals den Wert der ursprünglichen
Ausgangsspannung zu geben. Wegen der Gegenkopplung ist auch für einen niedrigen Eingangswiderstand
gesorgt, so daß auch die Rückwirkung eines Gatters auf andere Gatter (Intermodulation)
vernachlässigbar klein ist.
Eine ähnliche Vorteile bietende Schaltung ergibt sich, wenn die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors
mit einem zweiteiligen Kollektorwiderstand und einem Emitterwiderstand in Reihe liegt, die Basis eines
zweiten Transistors mit dem Kollektor des ersten Transistors, der Kollektor des zweiten Transistors mit
dem Punkt zwischen den Teilen des Kollektorwiderstandes und dem Ausgang sowie der Emitter des zweiten
Transistors mit der Basis des ersten Transistors und über zwei Gegenkopplungswiderstände mit dem
emitterfernen Ende des Emitterwiderstandes verbunden ist, der erste Eingang an den Emitter des ersten
Transistors geschaltet ist und der zweite Eingang an den Punkt zwischen den beiden Gegenkopplungswiderständen
angeschlossen ist.
Mit besonderem Vorteil sind die den Gattern zugeordneten Kompensationswiderstände jeweils etwa
gleich den zum Gatterausgang führenden Widerständen. Dies ergibt eine weitgehend gleichmäßige Belastung
der beiden Eingänge des Summiergliedes.
Des weiteren können die zum Gatterausgang führenden Widerstände und somit auch die Kompensationswiderstände
derart größenmäßig abgestuft sein, daß die den Gatterausgängen der Gatter für höhere
Töne zugeführten Amplituden des Tonsignals und die jeweils zugehörigen Kompensationsspannungen größer
sind als diejenigen für niedrigere Töne. Dies hat seine Vorteile beispielsweise bei der Sinusbildung, bei
der höhere Töne, da sie leiser klingen, mit größerer Amplitude zugeführt werden können als tiefere Töne,
wobei sich die Kompensationsspannung entsprechend anpaßt.
Im einfachsten Fall kann ein Summierglied für sämtliche Gatter der Orgel vorgesehen sein. Dies ist
für billige Orgeln brauchbar, bei denen sämtliche Fußlagen nur über ein gemeinsames Filter laufen und
damit in einer gemeinsamen Klangfarbe spielbar sind.
Bei mehrmanualigen Orgeln kann auch ein Summierglied für die Gatter eines jeden Manuals vorgesehen
sein. Sämtliche Fußlagen eines Manuals werden dabei jeweils über ein gemeinsames Filter wiedergegeben.
Die Manuale selbst lassen sich jedoch getrennt registrieren.
Für höhere Ansprüche kann ein Summierglied für die Gatter jeder Fußlage eines jeden Manuals vorgesehen
sein. Auf diese Weise lassen sich sämtliche Fußlagen getrennt verarbeiten. Insbesondere können
durch entsprechende Filter unterschiedliche Klanglormungcn
vorgenommen werden, die anschließend mischbar sind.
Für hochwertige Orgeln wird ein Summierglied für die Gatter von Gruppen benachbarter Tasten jeder
Fußlage eines jeden Manuals vorgesehen. Mit dieser Schaltung ist es möglich, nicht nur eine getrennte FiI-terung
der Fußlagen, sondern auch eine optimale Erzeugung von Sinussignalen vorzunehmen.
Bei einer vielseitigen Orgel mit der zuletzt genannten Aufteilung der Summierglieder ist vorgesehen,
daß die Ausgänge aller Summierglieder einer Fußlage
ίο über erste Entkopplungswiderstände mit einem
Rechtecksignalausgang und über zweite Entkopplungswiderstände und Sinusfilterstufen mit einem Sinussignalausgang
verbunden sind und daß die Rechtecksignalausgänge mehrerer Fußlagen über Abstufungswiderstände
mit einem Sägezahnsignalausgang verbunden sind. Im Gegensatz zu einer passiven Tonformungstrennung
bei Verwendung mechanischer Tastenkontakte ergeben sich wegen der niederohmigen Ausgangswiderstände der Summierglieder we-
2n sentlich bessere Trennungen der drei verschiedenen Signalformen und höhere Genauigkeiten bei der Sinusformung.
Die Kompensationswirkung ist unabhängig von der Größe der Tastspannung. Insbesondere kann die
Tastspannung auch eine Hüllkurve sein, um spezielle Effekte zu erzielen. Denn in dem gleichen Maße wie
das Tonsignal sich infolge der sich verändernden Tastspannung ändert, nimmt auch die Kompensationsspannung entsprechende Werte an.
jn Bei den beschriebenen Gattern mit einer Diode als
Torschaltung läßt sich ein Schaltabstand von ca. 60 dB erreichen (Pegel Gatter gesperrt - Pegel Gatter
durchgeschaltet). Wenn ein noch größerer Schaltabstand erreicht werden soll, kann man mit der Diode
jedes Gatters mindestens eine zweite Diode in Reihe legen. Auf diese Weise läßt sich der Schaltabstand der
Pegel bis auf über 100 dB erhöhen.
Es ist jedoch nicht erforderlich, daß in jedem Gatter eine zweite Diode vorhanden ist. Es genügt vielmehr,
w wenn die zweite Diode allen Gattern eines Tones gemeinsam
ist und zwischen dem Tongenerator und der Verharfung angeordnet ist. Dies ergibt eine erhebliche
Einsparung, weil bei einem 8-Oktaven-Generator nur 96 Tonfrequenzausgänge vorhanden sind, während
eine zweimanualige Orgel mit 2x5 Oktaven und je 9 Fußlagen 1098 Gatter enthält.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind. Es zeigi Fig. 1 Diagramme über den Spannungsverlauf,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Gatters mit nachgeschaltctem Summierglied,
Fig. 3 ein Schaltbild für die Anordnung nach Fig. 2,
Fig. 4 eine Abwandlung des Summiergliedes,
Fig. 5 eine Schaltung mit mehreren Summiergliedern für jeweils eine Gruppe von Gattern und
Fig. 6 den Anschluß eines Gatters an den Tongenerator.
bo Bei den bekannten Gatterschaltungen tritt eine der
weiteren Verarbeitungsstufen zuzuführende Signalspannung (/, auf, die von einer im Ruhezustand vorhandenen
Ausgangsspannung Ua nur in einer Polarität
abweicht. Infolgedessen ergibt sich eine Wechselkom-
b5 ponente, die einem Gleichspannungs-Mittelwert Un
überlagert ist, welcher sich von der Ausgangsspannung U11 um den Betrag AU unterscheidet. Diesel
Gleichspannungssprung ist für den Schaltknack ver-
antwortlich. Gemäß der Erfindung wird zu dieser Signalsspannung
U5 während der Tastung eine Kompensationsspannung
Uk hinzuaddiert. Auf diese Weise entsteht eine Gesamtspannung Ug, bei der der Gleichspannungs-Mittelwert
gleich der Ausgangsspannung Ua ist. Diese Verhältnisse sind in den Diagrammen
der Fig. 1 dargestellt.
Schematisch ergibt sich dann der Schaltungsaufbau nach Fig. 2. Ein Gatter G ist mit seinem ersten Eingang
1 über einen Tastenkontakt 2 an eine Leitung 3 angeschlossen, die eine konstante Versorgungsspannung
Uh führt. Dem zweiten Gattereingang 4 wird ein Tonsignal vom Tongenerator zugeführt. Der Ausgang
5 ist mit dem ersten Eingang 6 eines Summiergliedes S in der Form eines Differenzverstärkers verbunden,
dessen Eingang 6 invertierend ( —) und dessen Eingang 7 nicht invertierend ( + ) ist. Der Eingang
7 ist über einen Kompensationswiderstand Rk mit dem ersten Gattereingang 1 verbunden. Der Ausgang
8 des Summiergliedes 5 führt zu weiteren Verarbeitungsstufen, wie Filtern. Der erste Summiergliedeingang
6 liegt an einer Eingangsleitung 9, an der die Ausgänge weiterer Gatter G angeschlossen sein
können. Der Eingang 7 liegt an einer Kompensationsleitung 10, an der die Kompensationswiderstände Rk
weiterer Gatter G angeschlossen sein können.
Beim Schließen des Tastenkontakts 2 liegt am ersten Gattereingang 1 eine Tastspannung in Höhe der
Versorgungsspannung Uh. Infolgedessen öffnet das
Gatter den Tonsignaleingang 4 und dem Summiergliedeingang 6 wird eine Signalspannung Us zugeführt.
Gleichzeitig wird dem Summiergliedeingang 7 über den Kompensationswiderstand Rk ein vorgegebener
Anteil der am Gattereingang 1 anstehenden Tastspannung, nämlich die Kompensationsspannung
Uk, zugeführt. Demzufolge ist am Summiergliedausgang
8 die erstrebte Gesamtspannung Ug vorhanden.
Gemäß Fig. 3 besteht jedes Gatter G aus einer Diode Dl und zwei Widerständen Rl und R2, die
einen gemeinsamen Verbindungspunkt 11 haben. Der Widerstand Al ist mit dem ersten Eingang 1, die
Diode Dl mit dem zweiten Eingang 4 und der Widerstand R2 mit dem Ausgang 5 verbunden.
Das Summierglied S in der Form eines Differenzverstärkers weist einen ersten Transistor 71 auf, dessen
Kollektor-Emitter-Strecke mit einem Kollektorwiderstand R3 und einem Emitter-Widerstand R4 in
Reihe zwischen der Leitung 3 und Masse M liegt. Ein zweiter Transistor Tl ist mit seiner Basis an den Kollektor
des Transistors 71 und mit seinem Kollektor an das kollektorferne Ende des Kollektorwiderstandes
R3, also an die Leitung 3 angeschlossen. Sein Emitter ist mit dem Ausgang 8 und über zwei Gegenkopplungswiderstände
RS und R6 mit dem emitterfernen Punkt des Emitterwiderstandes R4, also mit
Masse M, verbunden. Der erste Eingang 6 des Summiergliedes S ist mit der Basis des Transistors 1 und
dem Punkt zwischen den beiden Gegenkopplungswidcrständen RS und R6 verbunden. Der Eingang 7 ist
mit dem Emitter des ersten Transistors 71 verbunden.
Damit ergibt sich folgende Arbeitsweise: An den Gattereingängen 4 stehen dauernd Tonsignale mit
positiver Polarität an. Wenn ein Tastenkontakt 2 geschlossen wird, fließt ein Strom über den Widerstand
Rl und die Diode Dl zum Tongenerator und ein zweiter Strom über die Widerstände Al, Rl und R6
zur Masse. Infolgedessen entsteht auf der Eingangslcitung 9 und damit am Summiergliedcingang 6 eine
von der Tonfrequenz abhängige Spannung analog dem Spannungssignal IZ1 in Fig. 1. Gleichzeitig fließt ein
Strom über den Kompensationswiderstand Rk und den Emitterwiderstand R4. Infolgedessen entsteht am
Eingang 7 eine der Tastspannung proportionale Spannung. Wenn mehrere Gatter gleichzeitig angesteuert
sind, werden die einzelnen Ströme in den Widerständen R6 und R4 summiert, so daß die Spannungen
an den Eingängen 6 und 7 entsprechend
κι ansteigen.
Jeder Spannungsanstieg am Eingang 6 führt zu einer Erhöhung des Stroms durch die Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors 71 und damit zu einem Absinken der Kollektor-Spannung, die durch den als
r> Emitterfolge wirkenden Transistor 7^2 auf den Ausgang
8 übertragen wird. Der Eingang 6 ist daher invertierend. Jede Erhöhung der Spannung am Eingang
7 führt zu einer Verminderung des durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 71 fließenden
Stromes und daher zu einer Erhöhung der Kollektorspannung. Der Eingang 7 ist daher nicht invertierend.
Die Verwendung des Emitterfolgers führt zu einem extrem niedrigen Ausgangswiderstand und
in Verbindung mit den Gegenkopplungswiderständen
2> RS und R6 zu einem extrem niedrigen Eingangswiderstand.
Durch den Gegenkopplungszweig wird ferner bewirkt, daß auch bei geöffneten Tastenkontakten
2 am Ausgang 8 eine Ausgangsspannung Ua herrscht, die gegenüber der Versorgungsspannung Ub
jo künstlich so weit erniedrigt ist, daß die bei der Gesamtspannung
Ug überlagerte Wechselkomponente nicht zu einer Überschreitung der Versorgungsspannung
Uh führt.
Als Beispiel für eine Auslegung dieser Schaltung
j5 seien folgende Werte angegeben:
Uh = + 15 V A3 = 22 ΚΩ
Rl = 22 ΚΩ R4 = 150 Ω
Rl = 100 ΚΩ RS = 4,7 ΚΩ
R1 = 100 ΚΩ
R6 = 470 Ω
Bei der Ausführung des Differenzverstärkers nach Fig. 4 ist ein erster Transistor 73 vorgesehen, dessen
Basis-Emitter-Strecke mit einem zweiteiligen Kollektorwiderstand Rl, R8 und einem Emitterwiderstand
R9 in Reihe zwischen der Leitung 3 und Masse liegt.
Ein zweiter Transistor 74 ist mit seiner Basis an den Kollektor des Transistors 73 und mit seinem Kollektor
an den Punkt zwischen den Teilen Rl und RS
des Kollektorwiderstandes sowie an den Ausgang 8 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 4 ist mit
der Basis des Transistors 73 und über zwei Gegenkopplungswiderstände RIO und All mit Masse verbunden.
Der erste Eingang 6 liegt am Emitter des Transistors 73 und der zweite Eingang 7 an dem
Punkt zwischen den beiden Gegenkopplungswiderständen RIO und All. Bei dieser Schaltung ist der
Eingang 7 invertierend und der Eingang 6 nicht invertierend. Auch hierbei liegt die Spannung am Ausgang
8 um einen vorbestimmten Betrag innerhalb der Versorgungsspannung U1, an der Leitung 3.
(,o Bei der Schaltung nach Fig. 5 sind die Gatter von
Gruppen benachbarter Tasten, nämlich jeweils einer Oktave, zusammengefaßt und an die Eingänge je eines
Summiergliedes 5 angeschlossen. Es entstehen daher mehrere Gruppen I, II, III usw. Die Ausgänge der
einzelnen Summierglieder S sind über erste Entkopplungswiderstände
Λ12 mit dem Ausgang 12 für Rechtecksignale und über zweite Entkopplungswiderstände
/?13 und Sinusfilterstufen 13 mit einem
Ausgang 14 für Sinussignale verbunden. Mehrere Ausgänge 12,12', 12" für Rechtecksignale sind über
Abstufungswiderstände R14, R14', R14" mit einem
Ausgang 15 für Sägezahnsignale verknüpft. Beispielsweise entsteht ein 16'-Sägezahnsignal dadurch, daß
die Rechtecksignalausgänge für 16', 8', 4', 2' und 1' über jeweils die doppelte Größe aufweisende Abstufungswiderstände
mit dem Ausgang 15 verbunden werden. Wegen des geringen Ausgangswiderstandes von beispielsweise nur 50 Ω der Summierglieder entfallen
praktisch sämtliche Ubersprechvorgänge zwischen den verschiedenen Ausgängen 12, 14 und 15.
Außerdem ergibt sich eine sehr genaue Sinusbildung.
10
In Fig. 6 ist der Anschluß eines Gatters G an den Tongenerator TG veranschaulicht. Der Eingang 4 ist
über eine übliche Verharfung 16 und eine zweite Diode Dl mit einem Tonausgang 17 des Tongenerators
TG verbunden, wobei ein üblicher Ableitwiderstand RlS vorgesehen ist. Hierdurch wird ein Schaltabstand
von über 100 dB erreicht. Die Zahl der zweiten Diode Dl ist nur ein Bruchteil der Zahl der
ersten Dioden Dl. Da die Verharfung erst Tonfrequenzen führt, wenn ein zugehöriger Tastenkontakt
gedruckt ist, wird der gesamte Störpegel der Tonfrequenz auf empfindliche Eingangsstufen im Musikinstrument
erheblich reduziert.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Elektronisches Tastenmusikinstrument, insbesondere Orgel, mit einer Gatterschaltung, deren >
einzelne Gatter je einen ersten Eingang für ein Tonsignal, einen zweiten Eingang für eine Tastspannung
und einen zu weiteren Verarbeitungsstufen führenden Ausgang aufweisen, und mit einer
Kompensationsschaltung zur Schaltknackun- ι ο
terdrückung, die von der Tastspannung beeinflußt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung
für jedes Gatter (G) oder eine Gruppe von Gattern ein Summierglied (S) aufweist, dessen erster Eingang (6) mit dem Ausgang
(S) des oder der zugehörigen Gatter verbunden ist, dessen zweiter Eingang (7) mit einer Kompensationsspannung,
die der dem oder den zugehörigen Gattern zugeführten Tastspannung bzw. bei mehreren getasteten Gattern der Summe
der Tastspannungen proportional ist, versorgt ist und dessen Ausgang (8) zu den weiteren Verarbeitungsstufen
führt.
2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der zweite Eingang (1)
des Gatters oder der Gatter, der zweite Gattereingang über einen Widerstand (Rk) den Kompensationswiderstand,
über den die Kompensationsspannung zugeführt wird, mit dem zweiten Summiergliedeingang (7) und dieser über einen so
weiteren Widerstand (R4, RH) mit einem Bezugspotential (M) verbunden ist.
3. Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Gattern
(G), die aus einen gemeinsamen Verbindungs- J5 punkt (11) aufweisenden zwei Widerständen (Al,
R2) und einer Diode (Dl) bestehen, wobei der eine Widerstand (Al) zum ersten Gattereingang
(1), die Diode (Dl) zum zweiten Gattereingang
(4) und der andere Widerstand (R2) zum Gatterausgang führen, die Eingangsleitung (9), woran
die Gatterausgänge (5), die zum ersten Eingang (6) des Summiergliedes (5) führen, angeschlossen
sind, über einen der Summenbildung dienenden Widerstand (R6; R9) mit dem Bezugspotential
(M) verbunden ist.
4. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Summierglied
(5) ein Differenzverstärker mit einem invertierenden
( —) und einem nicht invertierenden ( + ) >o Eingang ist.
5. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzichnet, daß im Differenzverstärker (5) die Summierung mittels eines Transistors
(71; 73) erfolgt, dessen Basis und Emitter je mit einem der Differenzverstärker-Eingänge (6,
7) verbunden sind.
6. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors ( Tl) mit einem Kollektor-Wider- bo
stand (R3) und einem Emitterwiderstand (R4) in Reihe liegt, die Basis eines zweiten Transistors
(72) mit dem Kollektor des ersten Transistors, der Kollektor des zweiten Transistors mit dem kollektorfernen
Ende des Kollektorwiderstandes sowie der Emitter des zweiten Transistors direkt mit dem
Ausgang (8) und über zwei Gegenkopplungswiderstände (RS, R6) mit dem emitterfernen Ende
des Emitterwiderstandes verbunden ist, der erste Eingang (6) an die Basis des ersten Transistors
und den Punkt zwischen den beiden Gegenkopplungswiderständen geschaltet ist und er zweite
Eingang (7) an den Emitter des ersten Transistors angeschlossen ist.
7. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors ( 73) mit einem zweiteiligen Kollektorwiderstand (RT, RS) und einem Emitterwiderstand
(R9) in Reihe liegt, die Basis eines zweiten Transistors (74) mit dem Kollektor des ersten
Transistors, der Kollektor des zweiten Transistors mit dem Punkt zwischen den Teilen des Kollektorwiderstandes
und dem Ausgang (8) sowie der Emitter des zweiten Transistors mit der Basis des ersten Transistors und über zwei Gegenkopplungswiderstände
(RIO, RU) mit dem emitterfernen Ende des Emitterwiderstandes verbunden ist,
der erste Eingang (6) an den Emitter des ersten Transistors geschaltet ist und der zweite Eingang
(7) an den Punkt zwischen den beiden Gegenkopplungswiderständen angeschlossen ist.
8. Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gattern zugeordneten
Kompensationswiderstände (Rk) jeweils etwa gleich den zum Gatterausgang führenden Widerständen
(R2) sind.
9. Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die zum Gatterausgang (5) führenden Widerstände (R2) verschiedener Gatter
und somit auch die zugehörigen Kompensationswiderstände (Rk) derart größenmäßig abgestuft
sind, daß die den Gatterausgängen (5) der Gatter (G) für höhere Töne zugeführten Amplituden des
Tonsignals und die jeweils zugehörigen Kompensationsspannungen größer sind, als diejenigen für
niedrigere Töne.
10. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichent, daß ein Summierglied
(S) für seine sämtlichen Gatter (G) vorgesehen ist.
11. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Summierglied
(S) für die Gatter (G) eines jeden Manuals vorgesehen ist.
12. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Summierglied
(S) für die Gatter (G) jeder Fußlage eines Manuals vorgesehen ist.
13. Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Summierglied (S) für die Gatter (G) von Gruppen benachbarter
Tasten jeder Fußlage eines jeden Manuals vorgesehen ist (Fig. 5).
14. Instrument nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge (8) alle Summierglieder
(S) einer Fußlage über erste Entkopplungswiderstände (R12) mit einem Rechtecksignalausgang
(12) und über zweite Entkopplungswiderstände (Λ13) und Sinusfilterstufen (13)
mit einem Sinussignalausgang (14) verbunden sind und daß die Rechtecksignalsausgänge mehrerer
Fußlagen über Abstufungswiderstände (Λ14, /?14', R14") mit einem Sägezahnsignalausgang
(15) verbunden sind.
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