DE2733825A1

DE2733825A1 - Electronic musical instrument with rectangular panel - has playing panel on which contacts and points for voltage tapping are arranged in rows and columns

Info

Publication number: DE2733825A1
Application number: DE19772733825
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Voigt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-07-27
Filing date: 1977-07-27
Publication date: 1979-02-15

Abstract

The generation of sound by the instrument is controlled by an operating and/or playing panel, and the tone is determined by tone pitch and colour generators. Contacts and points (4) for voltage tapping are arranged in a grid on the playing panel (2). When they are closed or touched, tone(s) of certain pitch and colour are generated. The contacts and points are so arranged on the panel (2) in rows and columns, that tone pitch varies in one direction, and colour in the other. The playing panel is square or rectangular.

Description

Elektronisches Musikinstrument Electronic musical instrument

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Musikinstrument mit titer Bedienungs- und / oder Spielfeld bestimmbarer Tonerzeugung und Klangformung über Tonhöhen-und Klangfarbengeneratoren.The invention relates to an electronic musical instrument with titer control and / or playing field determinable tone generation and tone shaping via pitch and tone color generators.

Derartige Musikinstrumente sind beispielsweise in Form von elektronischen Orqeln hekannt. Das Snielfeld besteht dabei aus einer Tastatur mit meistens mehreren Manualen, die mehrere Oktaven einer Tonleiter ilberdecken. Wenn auch z.B. auf dem Bedienungsfeld der Orgeln außerhalb der Tastatur angeordnete besondere Wi@@schalter und Zugriegel ein Zusammensniel mehrerer Tne heim Druck auf nur einer Taste erlauben und so die Orgel je nach Wahl der Grund- und Obertonregister vielfältige Klangfarben und eine reiche Rlansfülle besitzt, wobei echte Instrumentalklangfarben zur Verfilqunq stehen, so ist doch jeder Taste für ein eingestelltes Register nur ein bestimmter Ton zugeordnet, wobei zwischen den aufeinanderfolgenden Innen jeweils bestimmte Frequenzintervalle vorgegeben sind. Es ist dort also nicht möglich wie beisnielsweise bei einer Geige kontinuierlich die Töne in ihrer TonhNhe bzw. Frequenz zu verändern. Gleiches gilt für die Klangformung, die eich nicht beliebig erzeugen, verändern und mischen läßt, sondern nur aufgrund einer beschränkten Zahl von Registern wählbar ist. Die strenq formale Zuordnung der Tasten der Snielfläche zu bestimmten Tönen von im Grunde starren, dem abendländischen Emnfinden entsprechenden diatonischen oder chromatischen Tonsvstemen macht dabei ein freies Musizieren auXerhalb besonderer Regeln wie bestimmte Verhältnisse zu Grundtinen und dgl. unmöglich. Es bedarf daher neben einer besonderen Kenntnis des Tonsvstems einer besonderen f1buns und Fertinkeit zum Musizieren auf derartigen Instrumenten. Dies insbesondere auch insofern, als die Anlage der aus mehreren über und nebeneinander angeordneten Manualen, @edalen, Register und Einrichtunaen fir hesondere Klangeffekte sich über einer relativ großen Oberfläche der Instrumente verteilt, so daß es einer besonderen Eingewöhnung und komnlizierten Fingertechnik zum Snielen eines solchen Instrumentes bedarf.Such musical instruments are, for example, in the form of electronic ones Orqling is known. The Snielfeld consists of a keyboard with mostly several Manuals that cover several octaves of a scale. Even if, for example, on the Control panel of the organs special Wi @@ switches arranged outside the keyboard and drawbars allow several tones to be brought together at the touch of a button and so the organ has a variety of timbres depending on the choice of the basic and overtone registers and possesses a rich wealth, with real instrumental timbres being used each key is only a specific one for a set register Tone assigned, whereby between the successive inside each certain Frequency intervals are given. So it is not possible there as for example to continuously change the pitch or frequency of the notes of a violin. The same applies to the sound shaping, which cannot be generated or changed at will and can be mixed, but only selectable on the basis of a limited number of registers is. The strict formal assignment of the buttons on the Sniel surface to certain tones of basically rigid diatonic, corresponding to occidental perception or chromatic tonal systems makes free music-making outside special Rules such as certain relationships to Grundtinen and the like. Impossible. It is therefore necessary besides a special knowledge the sound system of a special one f1buns and skills for making music on such instruments. This in particular also insofar as the system consists of several arranged above and next to one another Manuals, @edalen, registers and equipment for special sound effects distributed over a relatively large surface area of the instruments, making it a special one Getting used to and complicated finger technique for sneezing such an instrument requirement.

Es ist daher Aufqabe der Erfindung, ein elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das sich in einfachster Weise ohne besondere Einübung snielen läßt. werner sollen die verschiedensten Tonleitern und Tonfolgen ohne Vorlage von bestimmten konstanten willkürlichen Intervallschritten zwischen einzelnen Tönen mYgllch sein, wie auch Klangfarben und ein vielchöriges Zusammenspiel weitgehendst frei wählbar sein sollen.It is therefore an object of the invention to provide an electronic musical instrument to create that can be snielen in the simplest way without special training. Werner should use the most varied of scales and tone sequences without specifying specific ones constant arbitrary interval steps between individual tones may be possible, as well as timbres and a multi-choir interplay largely freely selectable meant to be.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist gemäß der Erfindung ein elektronisches Musikinstrument der eingangs genannten Art ein Soielfeld mit rasterfXrmiq angelegten Kontakten oder zum Spannungsabgriff dienenden Punkten auf, bei deren Schließen oder Berühren jeweils ein Ton oder Töne mit bestimmter bzw. bestimmbarer TonhChe und Klangfarbe erzeugt wird oder werden, wobei die Kontakte oder Punkte her das Spielfeld in Reihen und Spalten derart angelegt sind, daß in einer Richtung die Tonhöhe und in der anderen Richtung die Klangfarbe veränderlich ist.To solve this problem, according to the invention, an electronic Musical instrument of the type mentioned at the beginning of a Soielfeld with rasterfXrmiq laid out Contacts or points serving for voltage tapping, when they close or Touch a tone or tones with a specific or definable pitch and Tone color is or are generated, with the contacts or points coming from the playing field are laid out in rows and columns in such a way that the pitch and in one direction in the other direction the timbre is variable.

Auf diese Weise werden die Funktionen der Tasten der einzelnen auseinander liegenden Manuale und Pedale wie auch der einzelnen Register auf eine übersichtliche zusammenhängende Snielfläche zusammengezogen. Dies wird dadurch möglich, daß zum Auslösen der Klangerzeugung nicht mehr einzelne Tasten mit einer entsnrechend umfangreichen und snerrigen Mechanik verwendet werden, sondern bloße nunktförmige Kontakte, die durch einfaches Auflegen, Aufschlaaen und Bewegen der Hände auf und daher die Spielfläche die Klangerzeugung auslösen und in großer Anzahl auf relativ kleiner Fläche angelegt werden können. Solche Kontakte oder Spannungsabgriffe sind ttn Prinzip in der rlektronik bekannt. In Frage kommen z.B. bei Fernsehgeräten zur Programmwahl angewandte Sensoren oder z.B. in getrennte Folien, Platten oder dergleichen durch geeignetes Andrilcken schließbare Kontaktnaare. Weiterhin haben sich solche Schaltunvismittel als vorteilhaft erwiesen, die sich über eine Reihe oder Zeile fortlaufend erstrecken und deren Charakteristika wie Widerstand sich durch den jeweiligen Fingerabgriff kontinuierlich verändern läßt, so daß z.B. jeder Widerstand einer bestimmten Frequenz bzw. einer bestimmten Tonhnhe oder einer Klangfarbe entspricht.In this way, the functions of the buttons of each become apart lying manuals and pedals as well of the individual registers a clear, contiguous sneeze area pulled together. This is because of this possible that to trigger the sound generation no longer individual keys with a appropriately extensive and annoying mechanics are used, but mere point-shaped contacts that are created by simply placing, opening and moving the Hands on and therefore the playing surface trigger the sound generation and in large numbers can be created in a relatively small area. Such contacts or voltage taps are known ttn principle in electronics. For example, televisions come into question Sensors used for program selection or e.g. in separate foils, plates or similar contact noses which can be closed by suitable pressing. Continue to have Such Schaltunvismittel have proven to be advantageous, which extend over a number or line continuously and their characteristics such as resistance extend can be continuously changed by the respective fingerprint, so that e.g. every Resistance of a certain frequency or a certain pitch or tone color is equivalent to.

Da die Kontakte bzw. Spannungsabgriffe des erfindungsgemäßen Musikinstrumentes im Grunde beliebig miniatuisierhar sind, ist in vorteilhafter Ausführungsform des Snielfeldes vorgesehen, die Folge der einzelnen Kontakte oder Punkte für den Spannungsabgriff so dicht und deren Zahl so groß zu wählen, daß die Variation der Tonhnhe und / oder Klangfarbe kontinuierlich erscheint oder ist.Since the contacts or voltage taps of the musical instrument according to the invention are basically arbitrarily miniaturized, is in an advantageous embodiment of the Snielfeldes provided the consequence of the individual contacts or points for the voltage tap to choose so dense and their number so large that the variation of the pitch and / or Timbre appears or is continuous.

Eine derartige Auslegung eines elektronischen Musikinstrumentes ist insofern nicht problematisch, als auch bei einer an sich diskontinuierlichen Tonerzeugung nicht unendlich viele Kontakte zur Erzeugung eines kontinuierlich erscheinenden Freguenzbandes notwendig sind. Bekanntlich bestehen nämlich aufgrund des Weberschen Gesetzes für das nenschliche ohr bestimmte Geh@rschwellen für die noch wahrnehmbare Veränderung der Freguenz eines Tones. So sind bei einem überstrichenen Frequenzbereich von 100- 10 000 Hz,sofern alle subjektiv wahrnehmbaren Tonhöhenveränderungen unterschieden werden sollen,l 538 Kontakte in einer reihe oder Snalte notwendig. niese Anzahl läßt sich dadurch verringern, dan eine Umprogrammierung der Tonhhen oder Klangfarben vorgesehen ist, so daß der zu überdeckende Frequenzbereich entsnrechend geringer ist.One such design of an electronic musical instrument is insofar as not problematic, as is the case with an inherently discontinuous tone generation not an infinite number of contacts to generate a continuously appearing Frequency band are necessary. It is well known that exist because of Weber's Law for that human ear specific hearing thresholds for the still perceptible change in the frequency of a tone. So are with an overpainted Frequency range from 100-10 000 Hz, provided all subjectively perceptible pitch changes A distinction should be made between l 538 contacts in a row or column. This number can be reduced by reprogramming the pitches or timbres is provided so that the frequency range to be covered accordingly is less.

Ein besonders gut überschaubares Spielfeld erhält man dann, wenn die Spalten und Reihen in Form eines rechtwinkligen roordinatensvstens zueinander angeordnet sind, wobei die Tonhöhen in x-Richtung und die Klangfarben in v-Richtung veränderlich sind. Sind in diesem Fall z.n. in übereinanderliegenden Reihen verschiedene Instrumentalklangfarben vorgewählt, so läßt sich jeweils innerhalb der entsprechenden Reihe der Klangfarbe deren Tonhnhe in x-Richtun verändern, wobei dies der Anordnung der Tasten einer Klaviatur entsnricht.A particularly clear playing field is obtained when the Columns and rows arranged in the form of a right-angled roordinatensvstens to each other The pitches in the x-direction and the timbres in the v-direction are variable are. Are in this case z.n. different instrumental timbres in superimposed rows preselected, the timbre can be selected within the corresponding row change their pitch in x-direction, this being the arrangement of the keys one Keyboard is unsuccessful.

Erfindungsgemäß dient der bei der flet9tigung der Kontakte bzw.According to the invention, the serves to clear the contacts or

Berühren der Punkte senkrecht zur Spielfläche ausgeübte Druck bzw. die Zeitdauer dieses Eingriffs zur Steuerung der Klangfarbendvnamik und Lautheit des Klangfarbenqenerators. Auf diese Weise ist der Klangfarbenqenerator in seiner Amnlitude, seinem Obertongehalt und seiner Aussteuerung von @iano bis forte regelbar.Touching the points perpendicular to the playing surface the duration of this intervention to control the tone color dynamics and loudness of the tone generator. In this way the timbre generator is in his Amnlitude, its overtone content and its modulation can be regulated from @iano to forte.

Die Messung des Druckes erfolgt dabei vorzugsweise durch unterhalb der mit ihren Kontakten und anderen Teilen kompakt ausqebildeten als Ganzes federnd gelagerten Snielfläche angeordneten Druckaufnehmern, z.B. in Form von Piezokristallen, deren Ausqangssignal zur Dynamiksteuerung des Klangfarbengenerators dient. Die Druckaufnehmer sind dabei vorzugsweise in der Mitte oder den Ecken der Spielfläche angeordnet.The pressure is preferably measured by below which, with its contacts and other parts, is designed to be compact and resilient as a whole pressure transducers arranged on the Sniel surface, e.g. in the form of piezocrystals, whose output signal is used to control the dynamics of the tone generator. The pressure transducers are preferably in the middle or in the corners the playing area arranged.

Die Snielfläche mit ihren Kontakten ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, daß unterhalb der Spielfläche eine Kontaktnlatte mit Kontaktpunkten oder -streifen und oberhalb dieser eine jeweils lm Bereich der einzelnen Kontakte andrückbare Rasterfolie oder Leiterplatte mit Kontaktpunkten, -streifen oder -flSchen angelegt ist. Damit jeweils nur einzelne T-ne odcr Klangfarben ausgelöst werden, messen die Kontaktnlatte und die Rasterfolie bzw. die Leiterelatte derart zueinander gelagert sein, daß sie durch den Druck der Finaer oder Hand jeweils nur im Bereich einzelner Kontakte andrückbar sind und dort die Klanginformation auslösen.The Sniel surface with its contacts is advantageously of this type formed that below the playing surface a contact bar with contact points or strips and above this one in each case in the area of the individual contacts Press-on grid foil or printed circuit board with contact points, strips or areas is created. So that only individual tones or timbres are triggered, measure the contact bar and the grid film or the conductor bar in relation to one another be stored so that they are only in the area by the pressure of the finer or hand individual contacts can be pressed and trigger the sound information there.

Aus diesem r,rund wird vorteilhafterweise eine gleichzeitig als Spielfläche dienende elastische Auflage oberhalb der Rasterfolie verwendet, die sich derart eindrücken lnt, daß nur der jeweilig auszulösende Kontakt der Snielfläche geschlossen wird.This r, round advantageously becomes a playing area at the same time serving elastic support above the grid film used, which is so press lnt that only the respective contact to be released is closed will.

Ist die elastische Auflage ein offenzelliger kompressibler Schaumstoff, der durch Imprägnierung beispielsweise mit Kohlenstoff, eine geringe Leitfähigkeit erhalten hat, so kann die se die Rasterfolie oder die Leiternlatte auch'als solches ersetzen. Der senkrecht zur Snielfläche niedergedrückte Schaumstoff löst dabei dann auf der Kontaktnlatte die Information der x- oder v-Kontakte aus.If the elastic pad is an open-cell, compressible foam, that by impregnation with carbon, for example, has a low conductivity has received, this can also be the grid film or the ladder board as such substitute. The foam pressed down perpendicular to the Sniel surface then loosens the information of the x- or v-contacts on the contact stick.

Wird eine Leiterplatte gewählt, so dient als solche vorteilhafterweise beisnielsweise eine durch Metallbedampfung auf Ihrer Unterseite gleitfähig qemachte Spielflächenauflage, unter der sich eine beidseitig beschichtete Xontaktplatte befindet, welche auf der Oberseite mit rasterförmig verteilten Punkten fr die x- und y-Kontakte versehen ist, wobei die Punkte der x-Kontakte für eine Tonhöhe jeweils mit einer durchgehenden Leiterbahn an der Oberseite der Kontaktnlatte verbunden sind, während die Punkte der v-Kontakte durch die Kontaktnlatte durchkontaktiert sind zu v-Kontakte der gleichen Klangfarbe verbindenden Leitungen auf der Unterseite.If a printed circuit board is selected, it is used as such advantageously for example one made slippery by metal vapor deposition on its underside Play area support, under which there is a contact plate coated on both sides, which on the top with grid-like distributed points for the x and y contacts is provided, the points of the x-contacts for a pitch each with a continuous conductor path connected to the top of the contact bar, while the points of the v-contacts through the contact bar are plated through to v-contacts lines connecting the same timbre the bottom.

Auf diese Weise wird erreicht, daß beim NiederdrÜcken der auf seiner Unterseite elektrisch leitfähigen und mit einer Ssannung versehenen Spielflächenauflage diese an bestimmten Stellen mit der Kontaktnlatte in Berührung kommt, wobei die Spannung auf qetrennte x- und v-Kontakte und Kontakte gleicher Tonhöhen oder Klangfarben jeweils zusammenfassende x- und v-Leitungen übertragen wird. nie Ausgänge der x- und v-Leitungen werden dann jeweils getrennt zu den Tonhöhen- oder Klangfarbennenerator qefiihrt. Auf diese Weise ist es möglich, das Schaltungsnetzwerk im Gegensatz zu einer solchen Spielfläche zu vereinfachen, wo zur Identifizierunn eines x/v Wertes der eine matrix darstellenden Kontakte der Spielfläche jeweils nur ein einziger Kontakt dient.In this way it is achieved that when depressing the on his Underside electrically conductive play area support provided with a voltage this comes into contact with the contact stick at certain points, whereby the Tension on separate x and v contacts and contacts of the same pitch or tone color each summarizing x and v lines is transmitted. never outputs the x- and v-lines are then each separated to the pitch or timbre generator performed. In this way it is possible to oppose the circuit network to simplify such a playing area, where to identify an x / v value only one of the contacts on the playing surface, which represent a matrix Contact serves.

In vorteilhafter Weise ist desweiteren vorgesehen, Kontaktnlatte und wasterfolle bzw. Leiterplatte derart elastisch unter Ermöglichung eines Kontaktschlusses zueinander zu lanern, daß zwischen diesen eine elastische Isolierschicht eingefügt ist, die entsnrechend der Anordnunn der Kontaktnunkte durchlöchert ist oder aus zwei zueinander gekreuzten Streifenfolgen besteht, zwischen denen jeweils die x- oder v-Leitungen oder Kontakte verlaufen.Advantageously, it is also provided, contact bar and wasterfolle or printed circuit board so elastic while enabling a contact closure to lanern to each other that an elastic insulating layer is inserted between them which is perforated according to the arrangement of the contact points or from there is two crossed stripe sequences, between which the x- or v-lines or contacts run.

Wird ein Ton hestimmter Tonhdhe und Klangfarbe jeweils nur durch einen einzigen Kontakt dargestellt bzw. ausgelöst, also einem bestimmten x- und v-Wert jeweils nur ein einziger Kontakt zugeordnet, so sind vorteilhafterweise die den Reihen bzw. Spalten zugeordneten einzelnen Klangfarben aus den einzelnen Spalten oder Reihen zur Variation der Tonhöhen durch Auswahl bzw. Wegfiltern bestimmter Frequenzen und entsnrechender Speicherung aufhaubar. Nehen einer Einsnarunq von Kontakten besteht der Vorteil einer solchen Ausbildung vor allem darin, daß der Klangfarbengenerator in dem Tonhöhengenerator inteqriert werden kann.Becomes a tone of a certain pitch and timbre only by one single contact shown or triggered, i.e. a specific x and v value only assigned to a single contact in each case, so are advantageously the Individual timbres assigned to rows or columns from the individual columns or rows for varying the pitches by selecting or filtering certain ones Frequencies and corresponding storage can be rebuilt. After a snaring of Contacts, the main advantage of such a training is that the Tone generator can be integrated in the pitch generator.

Auf diese Weise können dann je nach Programmierung und Einstellung besonderer WAhlschalter die verschiedensten Orchesterinstrumentalklangfarben durchlaufen werden, wie es auch möglich ist, die Klangfarbenvon "hohl und weich" nach "kompakt und spitz zu verändern.In this way, depending on the programming and setting special selector switch to scroll through the most varied of orchestral instrumental timbres as it is also possible, the timbres from "hollow and soft" to "compact" and to change pointed.

Ist eine große Anzahl von Kontakten auf der Spielfläche angelegt oder ist z.B. die zur Verfügung stehende Spielfläche relativ gering, so ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß mittels Auswahlschaltungen engbenachbarte gleichzeitig ausgelöste Kontakte oder Spannungsabgriffe für unterschiedliche Tonhöhen und/oder Klangfarben jeweils nur einen einzigen Ton beispielsweise von maximaler Tonhöhe und Klangfarbe also der obersten ausgelösten Reihe bzw. Spalte ansteuern. Als Auswahlschaltungen sind dabei vorteilhafterweise ein Prioritätsencoder oder eine Zeitmultiplexschaltung vorgesehen.Is a large number of contacts created on the playing surface or If, for example, the available playing area is relatively small, it is more advantageous Way provided that by means of selection circuits closely adjacent triggered at the same time Contacts or voltage taps for different pitches and / or timbres only a single tone at a time, for example of maximum pitch and timbre that is, drive to the top row or column triggered. As selection circuits are advantageously a priority encoder or a time division multiplex circuit intended.

Der Prioritätsencoder hat dabei soviele Eingänge wie es der Anzahl der x- und y-Kantakte oder Leitungen entspricht.The priority encoder has as many inputs as the number corresponds to the x and y contact acts or lines.

Er gibt dabei eine binäre Ausgangsinformation ab, deren Zahlenwert im Fall der Selektion der höchsten x- und y-Werte dem Stellenwert des höchsten aller aktivierten Eingänge entspricht.It emits binary output information, its numerical value in the case of the selection of the highest x and y values, the significance of the highest of all activated inputs.

Durch einen besonderen Vorschalter läßt sich in bevorzugter Ausführungsform der Tonhöhenvorrat (x-Achse) derart variieren, daß einmal quasi stufenlos gespielt werden kann (möglichst viele Stufen pro Halbtonschritt), zum anderen aber auch verschiedene Tonsysteme (abendländische und außereuropäische) realisiert werden können. Darüber hinaus kann der gesamte Tonhöhenbereich durch einen Regler nach oben und unten in beliebigen Intervallen verschoben werden. Durch einen weiteren Vorwahlschalter (y-Achse) lassen sich die von den y-Roordinaten angewählten unterschiedlichen Klang farben programmieren.A special ballast can be used in a preferred embodiment vary the pitch supply (x-axis) in such a way that it is played almost steplessly once (as many steps as possible per semitone step), but also different ones Sound systems (occidental and non-European) can be realized. About that In addition, the entire pitch range can be adjusted up and down in can be shifted at any interval. With another preselection switch (y-axis) the different timbres selected by the y-coordinates can be selected program.

Um die augenblickliche Programmierung dem Spieler zu verdeutlichen, ist ferner vorgesehen, daß auf der Spielfläche Spielfolien aufgebracht sind, die entsprechend der Programmierung z.B. Lage und Art der gewählten Klangfarben, Lage und Größe der Intervalle zwischen benachbarten Frequenzen und damit der gewählten Töne des Tonsystems angeben.To make the current programming clear to the player, is also provided that on the playing area Play films applied which, according to the programming, e.g. position and type of the selected timbres, Position and size of the intervals between neighboring frequencies and thus the selected one Specify the tones of the sound system.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstruments mit einem Spielfeld über dem in Art der Spalten und Reihen einer Matrix Kontakte zur Klangerzeugung angelegt sind.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawings: FIG. 1 shows a plan view of an embodiment of the invention electronic musical instrument with a playing field above that in type of columns and rows of a matrix of contacts for sound generation are applied.

Fig. 2 Ein mögliches Schaltschema des elektronischen Musikinstrumentes und Darstellung einer möglichen Ausbildung der Spielfläche mit einer Kantaktplatte über deren ganze Oberfläche in x-Richtung Kontakte für die Variation der Tonhöhen und in der y-Richtung Kontakte für die Variation der Klangfarben angelegt sind.Fig. 2 A possible circuit diagram of the electronic musical instrument and illustration of a possible design of the playing surface with a cantact plate Over the entire surface in the x-direction contacts for the variation of the pitches and contacts for the variation of the timbres are applied in the y-direction.

Fig. 3 Eine andere mögliche Ausbildung der Spielfläche bestehend aus einer in z-Richtung kompressiblen offenzelligen mit elektrisch leitfähigen Teilchen imprägnierten Auflage und unter dieser angeordneten Kontaktplatte mit punktförmigen durch die Platine durchkontaktierten x- oder y-Kontakte sowie mit Druckaufnehmern.Fig. 3 Another possible design of the playing surface consisting of one in the z-direction compressible open-cell with electrically conductive particles impregnated support and under this arranged contact plate with point-shaped x or y contacts plated through through the circuit board and with pressure transducers.

Fig. 4 Eine Draufsicht auf in einer Spielfläche verwendeten Teilen zum Kontaktschluß bestehend aus einer Rasterfolie und einer Kontaktplatte, wobei diese seitlich zueinander verschoben sind und jeweils zueinander senkrecht verlaufende x- oder y-Leitungen und zwischen parallelen Leitungen angeordnete Abstandspolster zu erkennen sind.Figure 4 is a plan view of parts used in a playing surface for contact closure consisting of a grid film and a contact plate, wherein these are laterally shifted to each other and each perpendicular to each other x- or y-lines and spacer pads arranged between parallel lines can be recognized.

Fig. 5 Eine Prinzipschaltung eines als Auswahlschaltung dienenden Prioritätsencorders bestehend aus einem Selektor und Multiplexschaltern, dargestellt für 4 Vergleichsspannungen.Fig. 5 A basic circuit of a serving as a selection circuit Priority recorder consisting of a selector and multiplex switches, shown for 4 equivalent stresses.

Das in Fig. 1 dargestellte elektronische Musikinstrument 1 besteht aus einer Spielfläche 2 und einem Bedienungsfeld 3.The electronic musical instrument 1 shown in Fig. 1 consists from a playing surface 2 and a control panel 3.

Diese Spielfläche 2 nimmt die liauptgrundfläche des Instrumentes 1 ein und weist nach oben Kontakte 4 auf, die über der ganzen Spielfläche in Form der Reihen und Zeilen einer Matrix verteilt sind. Jeder Kontakt entspricht dabei einer bestimmten Klangerzeugung und zwar werden in x-Richtung die Tonhöhen verändert und in y-Richtung die Klangfarben. D Koantakte stellen dabei Sensoren dar, die bei bloßer Berührung einen Implus auslösen und entsprechend einen Tonhöhen-und Klangfarbengenerator ansteuern. Unterhalb der Lagerplatte für die Kontakte 4 befinden sich Druckwandler (nicht dargestellt). Diese dienen zur Aussteuerung der Klangfarbendynamik und der Lautheit bzw. der Amplitude des Klangfarbengenerators. Auf der Spielfläche 2 ist über den Kontakten 4 eine Spielfolie 5 angeordnet. Diese verdeutlicht dem Spieler die Programmierung des Musikinstrumentes wie Auswahl besonderer Klangfarben und Art besonderer Tonsysteme. Die einzelnen Felder 6 zeigen dabei Stellen an, wo die Kontakte 4 derart aktiviert sind, daß sie einen Ton auslösen. Hierbei können mehrere Kontakte 4 zusammengefaßt werden, die dann jeweils einer bestimmten Tonstufe in einem bestimmten Tonsystem entsprechen. Die Auswahl und Zuordnung der Klangfarben aus dem Spektrum des Klangfarbengenerators zu den einzelnen Reihen der Matrix erfolgt über einen Schalter 8. Auf diese Weise sind dann den in y-Richtung angeordneten Reihen beispielsweise verschiedene Instrumentalklangfarben oder Klangfarben wechselnd von "hohle und welche bis kompakt und spitz" je nach Stellung des Schalters 8 zugeordnet. Über den Schalter 9 erfolgt eine Selektion oder Unterdrückung bestimmter Tonhöhen. Es lassen sich somit die verschledensten,Tonsysteme (abendländische und außereuropälsche) wählen, wobei jeder einzelne Ton in y-Richtung in seiner Klangfarbe verändert werden kann. Da die als Sensoren ausgebildeten Kontakte 4 sehr eng aneinander angeordnet und mit dem Schalter 9 so geschaltet werden können, daß zwischen ihnen nur sehr kleine Tonstufenänderungen bestehen, ist es auch möglich, einen annähernd kontinuierlich erscheinenden Tonhöhenbereich zu erzeugen. Der gesamte Tonhöhenbereich des Instrumentes kann durch einen Regler 10 nach oben oder unten in beliebigen Intervallen verschoben werden.This playing surface 2 takes up the main base of the instrument 1 a and has upwards contacts 4, which over the entire playing surface in the form the rows and rows of a matrix are distributed. Every contact corresponds a certain sound generation, namely the pitches are changed in the x-direction and the timbres in the y-direction. D Koantakts represent sensors that are used in A mere touch can trigger an impulse and, accordingly, a pitch and timbre generator drive. Pressure transducers are located below the bearing plate for contacts 4 (not shown). These are used to control the timbre dynamics and the Loudness or the amplitude of the tone generator. On the playing area 2 is A play foil 5 is arranged above the contacts 4. This makes clear to the player the programming of the musical instrument such as the selection of special timbres and Kind of special sound systems. The individual fields 6 indicate places where the Contacts 4 are activated in such a way that they trigger a tone. Several Contacts 4 are summarized, which then each have a certain tone level in correspond to a specific tone system. The selection and assignment of the timbres takes place from the spectrum of the tone generator to the individual rows of the matrix via a switch 8. In this way, the ones arranged in the y-direction are then arranged For example, rows of different instrumental tones or tones alternating assigned from "hollow and which to compact and pointed" depending on the position of the switch 8. A selection or suppression of certain takes place via the switch 9 Pitches. The most varied of tone systems (occidental and non-European) can be choose, whereby every single tone is changed in its timbre in the y-direction can. Since the contacts 4 designed as sensors are arranged very close to one another and with the switch 9 can be switched so that between them only very If there are small changes in pitch, it is also possible to have an approximately continuous one appearing pitch range. The entire pitch range of the instrument can be shifted up or down at any intervals by a controller 10 will.

Gemäß dem Schaltschema einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Musikinstrumentes 1 nach Fig. 2 werden im Gegensatz zu der vorgenannten Ausführungsform die x- undySusgAnge der Spielfläche 2' jeweils getrennt auf einen Prioritätsencoder 11 und 12 gegeben. Jeder Prioritätsencoder, der soviel Eingänge besitzt wie es der Zahl der x-Ausgänge bzw. Spalten oder der Zahl der y-Ausgänge bzw. Zeilen entspricht, verarbeitet dabei nur den x-Wert oder y-Wert der höchsten aktivierten Reihe oder Spalte. Auf diese Weise wird verhindert, daß unbeabsichtigt durch die Betätigung mehrerer eng benachbarter Kontakte zusätzliche Töne erklingen. Desweiteren ist auch vorgesehen, die Unterdrückung auf einen bestimmten Umfangsbereich des zu spielenden Tones zu begrenzen, so daß gleichzeitig zum Beispiel mehrere Töne mit unterschiedlichen Klang farben und Tonhöhen spielbar sind.According to the circuit diagram of another embodiment of the invention electronic musical instrument 1 according to Fig. 2 are in contrast to the aforementioned Embodiment the x and ySusgAnge of the playing surface 2 'each separately on one Priority encoder 11 and 12 given. Any priority encoder that has so many inputs like the number of x-outputs or columns or the number of y-outputs or rows, only processes the x-value or y-value of the highest activated row or column. This way it is prevented from being accidentally additional tones can be heard by actuating several closely spaced contacts. Furthermore, it is also provided that the suppression is limited to a certain extent of the tone to be played, so that, for example, several tones at the same time can be played with different timbres and pitches.

Uber die Prioritatsencoder 11 und 12, die ine binäre Ausgangsinformation abgeben, deren Zahlenwert dem Stellenwert des höchsten aller aktivierten Eingänge entsnricht, wird der Tonhöhengenerator 13 und der Klangfarbengenerator 14 gesteuert. Durch Vorwahlschalter 15 und 16 ist dabei deren Frequenz- bzw.@ Klangfarbenspektrum entsprechend der zur Verfügung stehenden Kontakte der Snielflche 2 umprogrammierbar. Die Impulse der Druckwandler 17 werden auf den Teil 18 des Klangfarbengenerators 14 gegeben. Durch diese Impulse wird sowohl die Klangfarbendvnamik,also z.B.Via the priority encoder 11 and 12, the binary output information hand over, whose numerical value corresponds to the priority of the highest of all activated inputs, the pitch generator 13 and the tone color generator 14 are controlled. By preselection switch 15 and 16 is their frequency or @ timbre spectrum corresponding to that of the Available contacts of the snail surface 2 can be reprogrammed. The impulses of Pressure transducers 17 are applied to part 18 of tone color generator 14. By these impulses become both the timbre endvnamics, e.g.

von niano bis fort, wie auch dessen Lautheit gesteuert.from niano to far, as well as its loudness controlled.

Desweiteren wird der Klangfarbengenerator 14 durch den Tonhdhengenerator angesteuert. Die mit Klangfarben versehenen Tonfrequenzen werden schlieRlich noch auf einen Verstärker 19 und einen Lautsnrecher 20 gegeben.Furthermore, the tone generator 14 is generated by the pitch generator controlled. The tone frequencies provided with timbres are finally still given to an amplifier 19 and a loudspeaker 20.

Der Tonhöhengenerator 13 und der Klangfarbengenerator 14 bestehen dabei aus einem binär xesteuerten Svstem, welches eine der Eingangsinformation entsnrechende Tonfrequenz erzeuat bzw. einen der Eingangsinformation entsnrechenden spektralen Aufbau der erzeugten Tonfrequenz vornimmt.The pitch generator 13 and the tone color generator 14 exist in this case from a binary x-controlled system, which corresponds to one of the input information Audio frequency or a spectral corresponding to the input information Builds up the generated audio frequency.

Desweiteren erkennt man in der Fig. 2, wie die Snielfläche 2' der dortigen Ausführungsform aufgebaut ist. Sie besteht aus einer auf ihrer Unterseite mit einem leitfähirien Material beschichteten elastischen Spielflächenauflage 21, einer Kontaktplatte 22, auf der rasterförmig Kontaktnunkte 4 als x- und ,v-Kontakte verteilt sind, wobei solche x-Kontakte der gleichen Tonhöhe jeweils mit einer durchgehenden Leiterbahn 23 an der Oberseite der Kontaktnlatte 22 verbunden sind, während die Punkte der v-Kontakte jeweils durch die Kontakt-Platte 22 durchkontaktiert sind zu v-Kontakte der gleichen Klangfarbe verbindendenLeitungen 24 auf der Unterseite.Furthermore, it can be seen in Fig. 2 how the Sniel surface 2 'of the local embodiment is constructed. It consists of one on its bottom elastic playing surface support 21 coated with a conductive material, a contact plate 22, on the grid-shaped contact points 4 as x and v contacts are distributed, with such x-contacts of the same pitch each with a continuous Conductor track 23 are connected to the top of the contact bar 22, while the Points of the v-contacts are each through-plated through the contact plate 22 lines 24 on the underside connecting to v-contacts of the same tone color.

Die Kontaktplatte 22 besteht als solche aus einer Platine, die die Kontaktnunkte 4 und Leitungen 23, 24 voneinander isoliert. Unter der Kontaktplatte 22 sind seitlich Druckwandler 17 angebracht, die in Abhängigkeit von dem auf die Spielflächenauflage ausgeübten Druck die Klangfarbendvnamik und Lautheit des Klangfarbengenerators 14 steuern. Die x-Ausgänge der Spielfläche 2 zur Ansteuerung des *rioritätsencoders 11 sind mit 25 und die y-Ausgänge zur Ansteuerung des Prioritätsencoders 12 mit 26 bezeichnet. über diese Ausgänge wird dann das Potential der auf die Kontakte 4 eedrUckten Spielflächenauflage 21 zur Ansteuerung des Tonhöhengenerators 13 und des Klangfarbengenerators 14 gegeben. Desweiteren erkennt man zwischen der Snielfächenauflage 21 und der Kontaktnlatte 22 eine elastische Isolierschicht 27, die entsprechend der Anordnung der Kontaktnunkte durchlöchert ist.The contact plate 22 consists as such of a circuit board that the Contact points 4 and lines 23, 24 isolated from one another. Under the contact plate 22 pressure transducers 17 are attached laterally, depending on the The pressure exerted on the playing surface affects the tone color dynamics and loudness of the tone color generator 14 controls. The x-outputs of the playing area 2 for controlling the priority encoder 11 are with 25 and the y-outputs for controlling the priority encoder 12 with 26 designated. The potential of the contacts is then transmitted via these outputs 4 pressed playing surface support 21 for controlling the pitch generator 13 and of the tone generator 14 given. Furthermore, you can see between the Sniel surface edition 21 and the contact bar 22 an elastic insulating layer 27, the corresponding the arrangement of the contact points is perforated.

Auf diese Weise wird erreicht, daR es jeweils nur im Bereich des eigentlichen Drucknunktes auf der Snielfläche zum Kontaktschluß kommt.In this way it is achieved that it is only in the area of the actual Pressure point on the Sniel surface comes to a contact closure.

Die Snielfläche 2" der Fiq. 3 besteht aus einer elastischen elektrisch nicht leitfähiaen Spielflächenauflage 28, unter der sich eine offenzelliqe kompressible Schaumstoffschicht 29 hefindet, die durch Imprägnieren mit Kohlenstoff eine gerinae Leitfähigkeit besitzt. Auf ihrer Oberseite weist die Schaumstoffschicht 29 eine elastische elektrisch leitfähige Folie 30 auf, an der ein Snannunqsbotential gelegt ist. An der Unterseite befindet sich dagegen eine Kontaktplatte 31.The Sniel surface 2 "of Fig. 3 consists of an elastic electrical non-conductive playing surface support 28, under which there is an open cell compressible Foam layer 29 hefindet, which by impregnation with carbon a slight Has conductivity. On its upper side, the foam layer 29 has a elastic electrically conductive film 30 on which a Snannunqsbotential is placed is. On the other hand, there is a contact plate 31 on the underside.

Auf dieser sind rastermäßig in Form der Spalten und Reihen einer Matrix einzelne Kontaktnunkte 4 " angelegt, die jeweils durch Niederdrücken eines und somit eine große Leitfähigkeit erhaltenden Über den jeweiligen Kontakten angeordneten Teils der Schaumstoffschicht 29 das Potential der Folie 3n annehmen.On this are grid-like in the form of the columns and rows of a matrix individual contact points 4 "created, each by depressing one and thus Arranged over the respective contacts, maintaining a high conductivity Part of the foam layer 29 assume the potential of the film 3n.

Damit das Potential der Kontakte 4" abgeffihrt werden kann, ist die Kontaktnlatte bezüglich der Kontakte 4" jeweils durchkontaktiert. Da jeder einzelne Punkt einen x-Wert für die Tonhöhe und einen v-Wert für die Klangfarbe darstellt, sind alle Punkte jeweils zurentserechenden Auswahl der Potentiale den Prioritätsencodern bzw. Zeitmultlplexschaltungen des Tonhöhen- und des Xlangfarbengenerators zuzuführen. Am Rand der Kantaktplatte erkennt man weiter die Druckaufnehmer 32.So that the potential of the contacts 4 ″ can be discharged, the Contact bar with respect to the contacts 4 "each through-plated. Since each individual Point represents an x-value for the pitch and a v-value for the timbre, are all points for the corresponding selection of the potentials of the priority encoders or time multiplex circuits of the pitch and Xlong color generator to feed. The pressure transducers 32 can also be seen at the edge of the contact plate.

Bei anderen Ausführungsform der Spielfläche werden nach Fig. 4 eine Rasterfolie 33 und eine Kontaktplatte 34 verwendet. Diese Platten weisen gekreuzte jeweils zueinander parallel zwischen Abstandspolster 35 versenkte x- oder y-Leitungen 36,37 auf. Wenn die Rasterfolie 33 an einer Stelle z.B. durch einen Finger gegen die Kantaktplatte 34 angedrückt wird, so verformen sich die Abstandspolster 34 wie auch die Rasterfolie 33, so daß es zu einem Kontaktschluß jeweils zwischen einer der x-Leitungen 36 und der y-Leitungen 37 kommt. Durch eine Abfrage der Eingänge der x- und y-Leitungen kann nun festgestellt werden, welche von die sen stromführend ist, und somit kann in Abhängigkeit des Ortes des Kontaktschlusses die Tonerzeugung erfolgen.In another embodiment of the playing surface are shown in FIG Grid film 33 and a contact plate 34 are used. These plates have crossed x or y lines sunk parallel to one another between spacer cushions 35 36.37 on. If the grid film 33 is pressed against it at one point, for example by a finger the Kantakt plate 34 is pressed, the spacer pads 34 deform as also the grid film 33, so that there is a contact between each the x-lines 36 and the y-lines 37 come. By querying the inputs of the x and y lines it can now be determined which of these conductors is, and thus, depending on the location of the contact closure, the sound generation take place.

Der in Fig. 5 dargestellte Prioritätsencoder 38 besteht aus einem Selektor 39 und 4 Multiplexschaltern 40. Aufgabe des Selektors 39 ist in Abhängigkeit der Schließstellung der Schalter 41 - 44 bzw. der geschlossenen oder ausgelösten x- und y-Kontakte jeweils die größte der Referenzspannungen (U1 - U) auszuwählen. Die einzelnen Referenzspannungen sind dabei jeweils eindeutig einzelnen Reihen und Spalten zugeordnet. Oberhalb des Widerstandes 45 wird jeweils die größte Referenzspannung abgenommen und dann entsprechend der Verteilung und Einstellung der Multiplexschalter 40 einzelnen Schaltern 46 - 49 des Tonhöhen- bzw. Klangfarbengenerators zugeführt, wobei dann entsprechend der geschlossenen Schalter die Abstimmung der Schwingkreise der Tonhöhen- und Klangfarbengeneratoren erfolgt. In der Schaltung der Fig. 5 sind Dioden mit den Bezugsziffern 50,51 und 52 und Transistoren zur Ansteuerung der Schalter 46 - 49 mit 53 bezeichnet. Im übrigen sind andere verwendbare Prioritätsencoder und Multiplexschaltungen komplett als integrierte Schaltungen in vielfacher Form im Handel erhältlich.The priority encoder 38 shown in Fig. 5 consists of one Selector 39 and 4 multiplex switches 40. The task of the selector 39 is dependent the closed position of the switches 41 - 44 or the closed or triggered x and y contacts to select the highest of the reference voltages (U1 - U). The individual reference voltages are each clearly individual rows and Assigned to columns. The highest reference voltage is in each case above the resistor 45 removed and then according to the distribution and setting of the multiplex switch 40 individual switches 46 - 49 of the pitch or timbre generator supplied, then the tuning of the resonant circuits according to the closed switch the pitch and timbre generators. In the circuit of FIG Diodes with the reference numbers 50, 51 and 52 and transistors for controlling the switches 46 - 49 denoted by 53. Otherwise, other priority encoders can be used and multiplex circuits completely as integrated circuits in multiple forms available in the stores.

L e e rs e i t eL e rs e i t e

Claims

P a t e n t a n s n r fi c h e: 1. Electronic musical instrument with tone setting and sound shaping that can be determined via the operating and / or sneaking field via pitch and timbre generators that over the Snielflächep (2, 2 ', 2' ') raster-wise contacts or to the voltage tap Points (4, 4 ', 4' ', 36, 37) are created, when they are closed or touched, respectively a tone or TXne with a certain or determinable pitch and clan color is generated will or will, with the contacts or points (4, 4 ', 4 ", 36, 37) over the Soielfeld (2, 2 ', 2' ') are laid out in rows and columns in such a way that the Pitch and in the other direction the timbre is changeable.

2. Electronic musical instrument according to claim 1, characterized in that q e k e n n z e i n e t that the sequence of the individual contacts or points (4, 4 ', 4' ', 36, 37) so dense and whose number is so large that the pitch and / or variation Timbre appears or is continuous.

3. Electronic musical instrument according to claim 1 or 2, thereby It is not noted that the pitches in the x-direction and the timbres are variable in the v-direction of a right-angled coordinate system.

4. Electronic musical instrument according to one or more of the requirements 1 - 3, by the fact that when the Contacts or touching the points (4, 4 ', 4 ", 36, 37) exerted pressure or the Duration of the intervention, the tone color dynamics and / or loudness of the tones can be varied is.

5. Electronic musical instrument according to one or more of the claims 1 - 4, which means that the tone color dynamics and / or Loudness of the T8ne in each case through the total pressure exerted on the Sniel surface is determined, for example by below a contact plate (22, 34) of the Playing surface (2, 2 ', 2 ") laterally distributed pressure gauges (17, 32) is determined.

6. Electronic musical instrument according to one or more of the claims 1 - 5, characterized in that the contacts (4 ', 4 ", 36, 37) of the Playing surface (2 ', 2 ") are metallically conductive contacts, the contact closure by a contact bar (22, 34) arranged below the playing surface (2 ', 2 ") with contact points or strips (4 ', 4 ", 36) and one above this one in each case in the area of the individual contacts (4 ', 4 ", 36 pressable aaster film (33) or Printed circuit board (21, 30) with contact points, strips or such.

7. Electronic musical instrument according to one or more of the claims 1 - 6, thus noting that the contacts (4, 4 ', 4 ", 36, 37) of the playing field by pressing on an elastic pad (21, 28, 30) above the contact bar (22), the grid roller (33) or a foam body (29) are closed in the area of the respective contact, with the support at the same time serves as a sniffing surface.

8. Electronic musical instrument according to claims 6 or 7, thereby not shown, including the elastic snail pad (28, 30) an open cell by impregnation with carbon with low conductivity provided compressible foam body (29) is.

9. Electronic musical instrument nac @? \ Nnruch 6 or 7, through g e k e n n n n z e i n e t that as a playing area one on its underside, for example by metal vapor deposition, conductive play surface support (21) is used, under which a double-sided coated contact bar (22) is located, with aug the top grid-like distributed points (4 ') for the x and v contacts, the points (4 ') of the x-contacts for one pitch each with a continuous conductor neck (23) are connected to the top of the contact bar (22), while the points (4 ') the v-contacts are plated through through the contact plate (22) to form y-contacts the same timbre connecting lines (24) on the underside.

10. Electronic musical instrument according to one or more of the claims 6 - 9, noting that between the contact plate (22, 34) and the waster film (33) or the ladder bar (21) have an elastic insulating layer (27) is inserted, which corresponds to the arrangement of the contact points or strips (4 ', 36, 37) is perforated or in two crossed stripes (35) is arranged.