DE2806798A1 - Portamento-einrichtung mit variabler uebergangsgeschwindigkeit - Google Patents
Portamento-einrichtung mit variabler uebergangsgeschwindigkeitInfo
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Description
EISENFÜHR & SPEISER
BREMEN
■ T-
■PATENTANWÄLTE et _ -ing Günther eisenführ
Din.-Ing DIETER K. SPEISER Du HtH ναι HORST ZINNGREBE
UNS. ZEICHEN: W 272
ANMELDER/INH: THE WURLITZER COMPANY
Aktenzeichen: Neuanmeldung
Datum: 15. Februar 1978
THE WURLITZER COMPANY, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Delaware, 403 East Gurler Road,
De Kalb, Illinois 60115 (U. S. A.)
Portamento-Einrichtung mit variabler Übergangsgeschwindigkeit
809834/0730
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Portamento-Einrichtung mit variabler Übergangsgeschwindigkeit
Die Erfindung betrifft eine Portamento-Einrichtung, sie bezieht sich insbesondere auf eine Portamento-Einrichtung mit drei Betriebsarten
und einer variablen Übergangsgeschwindigkeit zur
Verwendung in elektronischen Musikinstrumenten. Die Beschreibung soll dadurch vereinfacht werden, daß die Portamento-Einrichtung in Verbindung mit einem Tasteninstrument beschrieben wird, welches Hauptoszillator/Teilerelemente zur Tonerzeugung verwendet.
Verwendung in elektronischen Musikinstrumenten. Die Beschreibung soll dadurch vereinfacht werden, daß die Portamento-Einrichtung in Verbindung mit einem Tasteninstrument beschrieben wird, welches Hauptoszillator/Teilerelemente zur Tonerzeugung verwendet.
Der Begriff "Portamento11 stellt einen Ausdruck der Musikfachsprache
dar und bedeutet den kontinuierlichen Übergang oder
das Hinüberschleifen von einem Ton zu einem anderen Ton, wobei die dazwischen liegenden Töne durchschritten werden.
das Hinüberschleifen von einem Ton zu einem anderen Ton, wobei die dazwischen liegenden Töne durchschritten werden.
Bei Tasteninstrumenten, die einen Hauptoszillator/Teiler verwenden,
werden Töne nur bei diskreten Frequenzintervallen
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erzeugt. Um daher einen kontinuierlichen Durchgang durch die geforderten Frequenzen zur Erzielung eines Portamento-Effekts
zu erreichen, muß ein getrenntes System vorgesehen sein, welches seinen eigenen Oszillator besitzt. Damit der Portamento-Effekt
wirksam verwendet werden kann, muß er vom Tastenfeld des elektronischen Musikinstruments, bei dem er verwendet
wird, gesteuert werden. Um den kontinuierlichen Übergang oder das kontinuierliche Hinüberschleifen des Portamento-Effekts
zu verwirklichen, läßt sich daher ein spannungsgesteuerter
Oszillator (VCO) verwenden, dessen Steuerspannung direkt vom Tastenfeld des elektronischen Musikinstruments oder von einem
an das Tastenfeld angeschlossenen Frequenz/Spannungswandler herrührt. Das Frequenz-Ausgangssignal eines derartigen Systems
steht Jedoch nur indirekt mit dem Tonerzeugersystem des elektronischen Musikinstruments in Verbindung, und es tritt daher
immer in gewissem Umfang ein Frequenzfehler auf«
Ein Versuch, den hierin beschriebenen Frequenzfehler zu eliminieren,
besteht in der Verwendung einer integrierten phasenverriegelten Regelschaltung in Verbindung mit einem frei laufenden,
spannungsgesteuerten Oszillator s um das Frequenz-Ausgangssignal
mit einer gewünschten Eingangsfrequenz des elektronischen Musikinstruments mit einem minimalen Phasenfehler
zu verriegeln« Integrierte phasenverriegelt® Regelschaltungen
arbeiten jedoch nur über einen relativ begrenzten Frequenzbereich, wenn sie ohne äußeren Erregerkreis betrieben werden,
und sie besitzen keinerlei Einrichtungenρ um die Verrieg© ~
lungsgeschwindigkeit zu steuern„ wobei dies® Geschwindigkeit
der Übergangsgeschwindigkeit entspricht g mit der der Portamento-Effekt
zwischen seinen Beginn= und Endtönen hinüber =
schleift* Bekannte Portamento-Einrichtungen waren daher im
allgemeinen auf lediglich eine Sinuskurwsn-Stimme begrenzt,,
die einen relativ begrenzten Frequenzbereich für ein Tasten=
instrument darstellt t sie waren weiterhin im allg@m©in©n hin=
sichtlich zufriedenstellender Übergangsgesctarindigkeiten
grenzt.
Bs ist daher wünschenswert, eine Portamento-Einrichtung zu
schaffen, die bei einer Vielzahl von Stimmen eines elektronischen Musikinstruments verwendet werden kann und einen
relativ breiten Frequenzbereich besitzt und bei einem weiten Bereich an Übergangsgeschwindigkeiten zufriedenstellend arbeitet,
wobei diese Übergangsgeschwindigkeiten selektiv wählbar sein sollen, um die gewünschten langsamen oder schnellen
Übergangsgeschwindigkeiten, die bei den speziellen musikalischen Anwendungen gefordert sind, zu verwirklichen.
Bekannte Portamento-Einrichtungen sind darüberhinaus allgemein
auf zwei Betriebsarten, nämlich auf "ein" oder "aus" begrenzt. Es ist diesbezüglich erwünscht, eine Portamento-Einrichtung
mit zusätzlichen Betriebsarten zu schaffen, um die Anforderungen für eine Vielzahl von musikalischen Anwendungsbereichen zu erfüllen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Portamento-Einrichtung zur Verwendung in einem elektronischen Musikinstrument anzugeben,
deren Ausgangsfrequenz durch das elektronische Musikin strument gesteuert wird, wobei im wesentlichen kein Frequenzoder
Phasenfehler auftreten soll.
Die Portamento-Einrichtung zur Verwendung mit einem elektronischen
Musikinstrument soll bei einer Vielzahl von Stimmen verwendbar sein, ohne daß Zusätze oder Abwandlungen an der
Schaltung des elektronischen Musikinstruments erforderlich wären.
Die Portamento-Einrichtung soll insbesondere mit einem elektronischen
Tasten-Musikinstrument verwendbar sein und drei Be triebsarten aufweisen, wobei der Benutzer zusätzlich zum Einschalten
oder Ausschalten des Portamento-Effekts die Wahl zwischen einem Portamento mit Legato, einem Portamento mit voneinander
abgetrennten Tönen (detached playing) oder einem Portamento sowohl mit Legato als auch voneinander getrennten
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Tönen haben soll»
Die Portamento-Einrichtung zur Verwendung bei einem elektronischen
Musikinstrument soll einen großen Bereich von Portamento-Übergangsgeschwindigkeiten
aufweisen 9 aus denen der Benutzer auswählen können soll»
Die erfindungsgemäße Portamento-Einrichtung enthält integrierte
elektronische Schaltkreiskomponenten s um die Kosten und die
Konstruktionsschifierigkeiten zu verringern 9 und um relativ
kleine Abmessungen zu besitzen, damit ein bequemer Einbau und
ein entsprechendes Zusammenwirken mit dem elektronischen Musikinstrument möglich ist9 mit dem zusammen diese Einrichtung
verwendet werden soll.
Die Portamento-Einrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Portamento-Einrichtung mit drei Betriebsarten und variabler
Übergangsgescte/indigkeito Obxirohl die erfindungsgemäße Portamento-Einrichtung
derart modifiziert !«/erden kann0 daß sie ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen - mit einer Viel·=
zahl von elektronischen Instrumenten verwendet werden kann,,
wird die vorliegende Beschreibung insoweit vereinfacht 0 als
die Portamento-Einrichtung in Verbindung mit einem Tasten instrument beschrieben wirds das ein Hauptoszillator/Teiler=
element zur Tonerzeugung verwendete
Die Portamento-Einrichtung enthält einen spannungsgesteuerten Oszillator und einen OszillatorsteuerkreisD der einen Phasen=
detektor und eine Schaltung zur Veränderung und Steuerung der Verriegelungsgeschwindigkeit und zur Ausdehnung d©s Frequenz=
bereichs der Einrichtung g so zo3o einen Anstiegs- und Haltekreis
oder ein Frequenztachometer und eine Integratorsehaltmag
enthält, um die Frequenz und die Phase des Ausgangssignals d@s
spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) gemäß einem Frequenz= Eingangssignal aus dem elektronischen Musikinstrument zu
era, mit dem zusammen die Portamento-Einrichtung verwendet
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werden soll. Die erfindungsgemäße Portamento-Einrichtung enthält ferner einen Steuer- und Schnittstellenschaltkreis mit
Frequenzteilerkreisen, Betriebsart-Wahl- und Steuerlogikschaltungen
und Schaltlogikkreisen. Der Steuer- oder Schnittstellen-Schaltkreis ist mit geeigneten Anschlüssen versehen, die zum
elektronischen Musikinstrument führen, um das richtige Zusammenwirken durch die Portamento-Einrichtung zu gewährleisten.
Die Betriebsart-Wahl- und Steuerlogik der Steuerschaltung enthält Steuereinrichtungen, die dem Benutzer zugänglich sind,
um den Portamento-Effekt ein- oder auszuschalten, und um eine
der drei Betriebsarten auszuwählen, in denen der Portamento-Effekt gespielt werden kann. In der ersten Betriebsart wird
durch ein Legatospiel die Portamento-Einrichtung betrieben, während beim Trennen der Töne untereinander (dfcache) sich der
Normalbetrieb ergibt; in der zweiten Betriebsart ergibt sich bei Legatospiel der Normalbetrieb, während beim Trennen der
Töne (detache) die Portamento-Einrichtung betätigt wird. In der dritten Betriebsart wird die Portamento-Einrichtung unabhängig
davon betätigt, wie das Tastenfeld bespielt wird. Vorgesehen sind ferner Steuereinrichtungen für den Benutzer zur
Veränderung der Portamento-Geschwindigkeit. Eine Übergangsgeschwindigkeit-Steuereinrichtung
bewirkt eine infinite Veränderung in der Geschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen
Bereichs, um Je nach Wunsch schnelle oder langsame Portamento-Geschwindigkeiten
zu erzeugen, um den Anforderungen einer besonderen musikalischen Spielart gerecht zu werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Orgel, welche die erfindungsgemäßen Merkmale enthält;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Teils einer Portamento-Einrichtung, die die
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Merkmale der Erfindung aufweist;
Fig. 3 ein Schaltbild, welches zusätzliche Einzelheiten der Elemente des Blockschaltbilds der Figur 2 enthält;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Portamento-Einrichtung, welche die Merkmale der Erfindung aufweist;
Fig. 5 ein Schaltbild, welches zusätzliche Einzelheiten eines Teils des Blockschaltbilds der Figur 4 wiedergibt;
Fig. 6 ein Schaltbild, welches zusätzliche Einzelheiten der
restlichen Elemente des Blockschaltbilds der Figur 4 wiedergibt; und
Fig. 7 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Elemente
der Figur 6.
In Figur 1 ist eine elektronische Orgel 20 dargestellt, die ein Gehäuse 22 mit einem oberen Tastenfeld 24 und einem unteren,
verkürzten und überlappend angeordneten Tastenfeld 26 in der allgemein als Spinettorgel bekannten Art aufweist. Ein geeignetes
Lautsprechersystem 28 ist hinter einer Verkleidung unterhalb des Tastenfelds angeordnet, die Orgel ist ferner mit
einem eine Oktave umfassenden Pedal oder Klavier 30 und einem Schwellpedal 32 zur Steuerung des Gesamtvolumens versehen. Zusätzlich
ist die Orgel entsprechend der üblichen Praxis mit Stoptasten 34 versehen, die im allgemeinen auf einer Ebene mit
den Tasten 24 und 26 angeordnet sind. Zusätzlich ist die Orgel in Übereinstimmung mit der üblichen Ausgestaltung mit einem
Notenständer 36 ausgerüstet.
In Abweichung von der herkömmlichen Ausstattung ist die Orgel mit einem dritten Tastenfeld 38 zur Erzeugung neuer Effekte,
d.h. zum Synthetisieren, versehen, welches zwei Oktaven plus eine Taste enthält. Stoptasten 40 sind an der linken Seite
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des Tastenfelds 38 zum Betreiben und zur Steuerung des Synthesizers in Verbindung mit dem Tastenfeld 38 vorgesehen.
Für den Synthesizer sind ferner zusätzliche Steuereinrich tungen 42 auf der rechten Seite des Tastenfelds 38 vorgesehen.
Dieses Tastenfeld 38 und der zugeordnete Synthesizer sind in Einzelheiten in der US-PS 3 808 344 beschrieben, so daß eine
weitere diesbezügliche Beschreibung nicht erforderlich ist. Es genügt vielmehr der Hinweis, daß das Tastenfeld 38 und der
zugehörige Synthesizer ein Mono-Ton-Tasteninstrument umfaßt, welches Hauptoszillator/Teilerelemente zur Tonerzeugung benutzt.
Obwohl es aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich ist, daß die erfindungsgemäße Portamento-Einrichtung in Verbindung
mit jedem beliebigen elektronischen Musikinstrument verwendet werden kann, wird die Beschreibung insoweit vereinfacht,
als die Portamento-Einrichtung in Verbindung mit einem Mono-Ton-Tasteninstrument und insbesondere mit der Tastatur
38 und dem zugehörigen Synthesizer beschrieben wird.
Es wird nun auf Figur 2 Bezug genommen, die in Form eines Blockschaltbildes einen Teil einer Portamento-Einrichtung
zeigt, welche Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Ein am Anschluß 50 der Portamento-Einrichtung anliegendes
Eingangssignal enthält ein Signal, welches demjenigen Ton entspricht, der auf dem Tastenfeld 38 in Verbindung mit den
Stoptasten 40 und den anderen Steuereinrichtungen 42 gespielt werden soll. Dieses Signal wird über die Leitung 52 einem Eingang
eines Frequenz^hasendetektors 58 zugeführt. Ein spannungsgesteuerter
Oszillator 72 gibt am Anschluß 74 ein Ausgangs signal ab, welches über die Leitungen 76 und 78 einem zweiten
Eingang des Frequenz/Phasendetektors 58 zugeführt wird. Der Detektor 58 erzeugt ein Steuersignal, z.B. eine Serie von Impulsen
an seinem Ausgangsanschluß 60, deren Impulsbreite proportional zur Phasendifferenz zwischen den beiden genannten
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Eingangssignalen ist. Ein Tachometerkreis 56 ist mit zwei Eingängen versehen, die über die Leitungen 54 und 55 parallel
zu den Eingängen des Phasendetektors liegen. Der Tachometerkreis 56 erzeugt ein Steuersignal, z.B. eine Gleichspannung
an seinem Ausgang auf der Leitung 64, die proportional zur Frequenzdifferenz zwischen den beiden Eingangssignalen, nämlich
dem Eingangssignal vom elektronischen Musikinstrument und dem Eingangssignal vom spannungsgesteuerten Oszillator
ist. Das Ausgangssignal des Detektors 58 auf der Leitung 60
wird ebenso wie das Ausgangssignal des Tachometerkreises 56 auf der Leitung 64 einer Treiberstufe 62 zugeführt, deren Ausgangssignal
über die Leitung 66 einer Integratorschaltung 68
zugeführt wird. Die Integratorschaltung 68 wandelt das Aus gangssignal des Phasendetektors in eine Gleichspannung um und
integriert diese mit der Steuergleichspannung vom Tachometer 56, um eine Steuergleichspannung am Ausgang 70 zu liefern, um
die Frequenz und die Phase des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten
Oszillators zu steuern und hiervon ein Portamentosignal abzuleiten. Der Ansgang 70 der Integratorschaltung 68
ist mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 72 verbunden, wodurch
sich eine geschlossene Schleife ergibt. Das Ausgangs signal des spannungsgesteuerten Oszillators fährt daher so
lange fort, sich zu verändern, wodurch ein Portamentosignal erzeugt wird, bis das Ausgangssignal in der Frequenz und der
Phase gleich dem Eingangssignal von dem elektronischen Musikinstrument am Anschluß 50 ist.
An Hand der Figur 3 wird nun die Schaltung nach Figur 2 in Einzelheiten beschrieben. Der Frequenz/Phasendetektor 58 besitzt
einen äußeren Anschluß, der an einer positiven Versorgungsspannung
liegt. Das am Anschluß 50 anliegende Eingangssignal wird über eine Leitung 52 einem Eingang des Frequenz/
Phasendetektors 58 zugeführt. Das Eingangssignal am Anschluß
50 wird ferner über die Leitungen 52 und 54 einem Eingang einer Tachometerschaltung zugeführt, die einen Operationsverstärker
92, Widerstände 102 und 106 und Kondensatoren 104
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■Ab·
und 108 enthält. Das Signal auf der Leitung 54 wird dem Kondensator
108 zugeführt, der in Serie mit dem Widerstand 106 und dem positiven Eingang 99 des Operationsverstärkers 92
liegt. Der negative Eingang 97 des Operationsverstärkers 92
ist mit dem Ausgang 101 des Operationsverstärkers 92 mittels
eines Rückkopplungskreises verbunden, der aus einer Parallelschaltung des Widerstands 102 und des Kondensators 104 be steht.
Ein zweiter Eingang des Frequenz/Phasendetektors 58 ist über die Leitungen 78 und 76 an eine Ausgangsleitung 74
des spannungsgesteuerten Oszillators 72 angeschlossen, der
weiter unten näher erläutert wird.
Der Frequenz/Phasendetektor 58 vergleicht zwei Eingangskurvenverläufe
auf den Leitungen 52 und 78, und er liefert eine Serie von Impulsen mit variablem Tastverhältnis als Ausgangssignal
auf der Leitung 60, wobei diese Impulse die Frequenz- und die Phasendifferenz zwischen den beiden Eingangssignalen
kennzeichnen.
Die Ausgangsleitung 74 des spannungsgesteuerten Oszillators 72 ist ferner über die Leitung 76 mit einem Eingang einer
Tachometerschaltung verbunden, die den Operationsverstärker
90, die Widerstände 96 und 98 und die Kondensatoren 94 und
100 enthält. Der Aufbau der Tachometerschaltung, welche die integrierte Schaltung 90 umfaßt, ist mit dem Aufbau der Tachometerschaltung
identisch, welche die integrierte Schaltung ufflfaßt und schon beschrieben wurde. Die beiden Tachometerkreise
geben Ausgangssignale auf den Leitungen 64 und 64' ab, die
einem Differenzverstärker zugeführt werden, der einen Operationsverstärker 110 und Widerstände 112, 114 und 116 enthält.
Das Signal auf der Leitung 64, welches dem Signal von dem elektronischen Musikinstrument entspricht, wird dem Widerstand
112 zugeführt, der in Serie mit dem negativen Eingang 113 des Operationsverstärkers 110 liegt, Ein Signal auf der Leitung
64', welches dem Signal vom spannungsgesteuerten Oszillator entspricht, wird dem Widerstand 114 zugeführt, der in Serie
mit dem positiven Eingang 115 des Operationsverstärkers 110
liegt. Der negative Eingang 113 des Operationsverstärkers 110 ist mit dessen Ausgang 117 über den Rückkopplungswiderstand
116 verbunden. Das resultierende Ausgangssignal des Operationsverstärkers
110, am Anschluß 117, wird dem Widerstand 118 zugeführt, der in Serie mit der Basis des Transistors 120 liegt.
Der Kollektor des Transissors 120 ist mit dem Widerstand 122 verbunden, der über die Leitung 60 in Serie mit einem Ausgang
des Frequenz/Phasendetektors 58 liegt, der Emitter des Transistors 120 liegt auf Masse. Der Kollektor des Transistors 120
ist ferner an den Widerstand 124 angeschlossen, der in Serie mit einer Ausgangsleitung 66 der genannten Schaltung liegt.
Die genannte Schaltung liefert ein Ausgangssignal auf der Leitung 66 in folgender Weise. Der Operationsverstärker 110 arbeitet
für die Signale von den beiden Tachometerkreisen als Differenzverstärker. Wenn die Frequenz des Signals vom spannungsgesteuerten
Oszillator 72 größer als die Frequenz des Signals aus dem elektronischen Musikinstrument ist, geht der
Ausgang 117 des Operationsverstärkers 110 auf einen hohen Wert, wodurch der Transistor 120 eingeschaltet wird, wodurch das
Signal auf der Leitung 66 einen niedrigen Wert annimmt. Wenn umgekehrt die Frequenz des Signals vom elektronischen Musikinstrument
größer als die Frequenz vom spannungsgesteuerten Oszillator ist, geht das Ausgangssignal am Anschluß 117 des
Operationsverstärkers 110 auf einen niederen Wert, wodurch der Transistor 120 ausgeschaltet wird und das Signal auf der
Leitung 66 auf einen hohen Wert geht. Das Signal auf der Leitung 66 wird dem positiven Eingang 125 des Operationsverstärkers
126 zugeführt. Der negative Eingang 130 des Operationsverstärkers 126 ist mit dessen Ausgang 128 über einen
Rückkopplungskreis verbunden, der in Parallelschaltung einen Widerstand 136 und mehrere Schalter 134 enthält, die in Serie
mit einer Vielzahl von Kondensatoren 132 liegen. Das Ausgangssignal am Anschluß 128 des Operationsverstärkers 126 wird
über die Leitung 70 einem Eingang des spannungsgesteuerten
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Oszillators 72 zugeführt.
Der Operationsverstärker 126 arbeitet als Integrator, dessen Integrationsgeschwindigkeit die Verriegelungseigenschaft der
gesamten Schaltung bestimmt. Je kleiner der Wert des Rück kopplungskondensators 132 durch selektives Schließen eines
der Schalter 134 gewählt wird, um so schneller ist die Antwort
des gesamten Systems und vice versa. Die Verriegelungsgeschwindigkeit des Systems entspricht der Portamentogeschwindigkeit,
"die Schalter 134 liefern daher dem Benutzer Steuermittel
zur Wahl der Portamentogeschwindigkeit. Der Ausgang des Integrators ist über die Leitung 70 mit dem Widerstand 14O
verbunden, der in Serie mit dem positiven Eingang 141 des Operationsverstärkers 150 liegt. Der negative Eingang 143
und der Ausgang 146 des Operationsverstärkers 150 sind über
den Rückkopplungswiderstand 142 miteinander verbunden. Der Operationsverstärker 150 arbeitet als ein Pufferverstärker
hoher Impedanz am Eingang der spannungsgesteuerten Oszillatorschaltung. Der Ausgang 146 des Operationsverstärkers 150
ist mit dem Widerstand 152 verbunden, der in Serie mit dem
negativen Eingang 153 des Operationsverstärkers 156 und mit
dem Widerstand 154 liegt, der in Serie mit dem positiven
Eingang 155 des Operationsverstärkers 156 angeordnet ist.
Zwischen dem Ausgang 157 und dem negativen Eingang 153 des Operationsverstärkers 156 ist ein Rückkopplungskondensator
158 vorgesehen.
Der Ausgang 157 des Operationsverstärkers 156 ist an den Widerstand
162 angeschlossen, der in Serie mit dem positiven Eingang 163 des Operationsverstärkers I60 liegt. Der negative
Eingang 161 des Operationsverstärkers I60 ist an den Widerstand
166 gelegt, der in Serie mit einer positiven Versorgungsspannung liegt. Der Rückkopplungswiderstand 164 liegt zwischen
dem positiven Eingang 163 und dem Ausgang I65 des Operationsverstärkers
160. Der Kollektoranschluß des Transistors 170 ist
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an den positiven Eingang 155 des Operationsverstärkers 156 gelegt, sein Emitteranschluß liegt an Masse, sein Basisanschluß
ist mit dem Widerstand 168 verbunden, der in Serie mit dem Ausgang 165 des Operationsverstärkers 160 angeordnet
ist.
Die Operationsverstärker 156 und 160 enthalten zusammen mit
der oben geschilderten zugehörigen Schaltung den spannungsgesteuerten Oszillator. Der Operationsverstärker 156 wird
verwendet, um die Steuergleichspannung von der vorausgehenden Schaltung zu integrieren, und der Operationsverstärker
16O wird als Schmitt-Trigger verwendet, um das Ausgangssignal
des Operationsverstärkers 156 zu überwachen. Der Schmitt-Trigger steuert den Klemmtransistor 170. Diese spannungsgesteuerte
Oszillatorschaltung ist bekannt und braucht daher nicht in weiteren Einzelheiten beschrieben werden. Es genüge
der Hinweis, daß der spannungsgesteuerte Oszillator eine Impuls- oder Rechteckkurve an seinem Ausgang auf der Leitung
74 liefert, die mit der Leitung 76 verbunden ist, welche zum Frequenz/Phasendetektor 58 und zum Tachometer 56 zurückläuft.
Die Leitung 74 liefert dasselbe Ausgangssignal auch an den
Anschluß 80, der mit der Steuer- und Schnittstellenschaltung verbunden ist, wie noch erläutert wird. Der spannungsgesteuerte
Oszillator erzeugt ferner ein dreieckförmiges Ausgangssignal am Anschluß 171 konstanter Amplitude, so daß eine
einfache Signal-Formschaltung verwendet werden kann, um ein sinusförmiges Ausgangssignal für verschiedene weitere Anwendungen
hiervon abzuleiten.
Es wird nun auf Figur 4 Bezug genommen, die eine zweite Ausführungsform
einer Portamento-Einrichtung zeigt, welche Merkmale der vorliegenden Erfindung in Blockform enthält. Ein
Signal vom elektronischen Musikinstrument, welches einem auf dem Musikinstrument gespielten Ton entspricht, wird dem Anschluß
180 zugeführt, um ein erstes Eingangssignal für den Phasendetektor 184 zu liefern. Ein Rückkopplungskreis wird
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verwendet, um ein spannungsgesteuertes Frequenzsignal oder Portamentosignal zu erzeugen, wobei der Rückkopplungskreis
einen Phasendetektor 184 enthält, der durch die Leitung 186 mit einem Anstiegs- und Haltekreis 188 verbunden ist, der
seinerseits über die Leitung 192 mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 194 verbunden ist. Die Leitung 196 vervollständigt
die Schleife und verbindet den spannungsgesteuerten Oszillator 194 mit einem zweiten Eingang 182 des Phasendetektors
184. Die Steuerung der Portamento-Geschwindigkeit erfolgt durch einen Steuerblock (nicht dargestellt), der über
die Leitung 190 auf den Anstiegs- und Haltekreis 188 wirkt. Diese Schaltung mit dem Phasendetektor 184, dem Anstiegsund
Haltekreis 188 und dem spannungsgesteuerten Oszillator
194 stellt eine zweite Ausführungsform der Schaltung gemäß den Figuren 2 und 3 dar und arbeitet äquivalent. Der Aufbau
und die Funktion der genannten Kreise wird untenstehend näher erläutert.
Das spannungsgesteuerte Frequenzausgangssignal der vorausgehenden
Schaltung, welches am Anschluß 195 anliegt, wird über die Leitung 198 Frequenzteilern 200 zugeführt, die über die
Leitung 202 mit einer Schaltlogik 204 verbunden sind. Ein zweites Eingangssignal wird der Schaltlogik 204 über die Leitung
208 zugeführt, die mit der Steuerlogik 210 verbunden ist. Geeignete Eingangssignale werden von dem elektronischen Musikinstrument
der Steuerlogik 210 an den Anschlüssen 212 und zugeführt, und von einem Steuerblock (nicht dargestellt) werden
über die Leitungen 216, 218, 220 bzw. 222 Ein/Aus- und Betriebsartsteuersignale geliefert. Der Ausgang der Schaltlogik
204 wird über die Leitung 206 dem Anschluß 207 des elektronischen Musikinstruments zugeführt. Der Steuerblock, die
Schaltlogik 204 und die Steuerlogik 210 liefern eine Steuerschaltung für die Portamento-Einrichtung und eine Schnittstelle
zwischen der Portamento-Einrichtung und dem elektronischen Musikinstrument. Diese Schaltkreise werden nachstehend näher
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erläutert. Diese Steuer- und Schnittstellenschaltung läßt sich auch bei der alternativen Ausführungsform der Figuren 2 und 3
verwenden, indem der Ausgang 80 dieser Ausführungsform an Stelle des Ausgangs 195 mit der Leitung 198 verbunden wird.
Es wird nun auf Figur 5 Bezug genommen, in der der Phasendetektor 184, der Anstiegs- und Haltekreis 188 und der spannungsgesteuerte
Oszillator 194 in Einzelheiten gezeigt sind. Das
Eingangssignal vom elektronischen Musikinstrument wird vom Anschluß 180 einer Eingangsstufe zugeführt, die einen Transistor
236 und Widerstände 238, 240 und 242 enthält. Der Widerstand 240 liegt zwischen dem Eingangsanschluß 180 und der Basis
des Transistors 236, der Widerstand 238 liegt zwischen einer positiven Versorgungsspannung und dem Kollektor des Transistors
236 und der Widerstand 242 liegt zwischen der Basis des Transistors 236 und Masse. Der Emitteranschluß des Transistors 236
ist mit Masse verbunden. Das Ausgangssignal vom Kollektor des Transistors 236 wird über die Leitung 239an einen Eingang
des zwei Eingänge enthaltenden NAND-Tors 230A geführt, welches ein Tor einer vier Tore enthaltenden integrierten Schaltungseinheit darstellt. Der Eingangsanschluß 182 wird über die Leitung
196 mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 194 verbunden und erhält von diesem das Ausgangssignal. Der Anschluß
ist mit einer Eingangsstufe verbunden, die einen Transistor 244 und Widerstände 246, 248 und 250 enthält, wobei diese Eingangsstufe
ihrem Aufbau und Funktion nach mit der schon beschriebenen Eingangsstufe identisch ist. Das Signal am Kollektoranschluß
des Transistors 244 wird über die Leitung 245 einem Eingang des vier Eingänge aufweisenden NAND-Tors 234a
zugeführt, welches ein Tor einer zwei Tore enthaltenden integrierten Schaltungseinheit darstellt. Der restliche Teil der
Phasendetektorschaltung 184, der die NAND-Tore 230b, 230c, 230d, 232a, 232b, 232c und 234b enthält, ist nach Aufbau und
Funktion mit dem Phasendetektorteil einer phasenverriegelten, integrierten Schleifenschaltung verbunden, die allgemein mit
MC4044 bezeichnet ist.
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Die Phasendetektorschaltung 184 besitzt zwei Ausgänge an den Leitungen 186 und 1861, die Impulse liefern, welche proportional
zum Frequenzfehler und Phasenfehler zwischen den Eingangssignalen vom elektronischen Musikinstrument und dem
spannungsgesteuerten Oszillator an den Anschlüssen 180 bzw. 182 sind. Lediglich eine der beiden Ausgangsleitungen 186
und 1861 kann zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt Impulse
fuhren. Welcher der Ausgänge Impulse führt, hängt davon ab, ob die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators bezüglich
der Eingangsfrequenz vom elektronischen Musikinstrument hoch oder niedrig ist (oder ob die Phase vorauseilt oder
zurückbleibt).
Die Leitung 186 ist mit einer den Transistor 258 enthaltenden Stufe verbunden, wobei die Basis des Transistors mit dem Widerstand
254 in Serie mit der Leitung 186 sowie mit dem Wider stand
256 verbunden ist, dessen anderes Ende an Masse liegt.
Die Funktion des Transistors 258 wird weiter unten näher erläutert. In ähnlicher Weise ist die Leitung 1861 mit einer
den Transistor 262 und die Widerstände 260 und 264 enthaltenden Schaltung verbunden, die in Aufbau und Funktion mit der
den Transistor 258 enthaltenden Schaltung identisch ist.
Das AusgangsSignal des Transistors 258 am Kollektoranschluß
259 wird der Anode der Diode 266 zugeführt, deren Kathode am negativen Eingang 269 des Operationsverstärkers 270a liegt.
Das Ausgangssignal des Kollektoranschlusses 263 des Transistors
262 wird über die Leitung 305 der Anode der Diode 268 zugeführt, deren Kathode mit dem positiven Eingang 271 des
Operationsverstärkers 270a verbunden ist. Eine Rückkopplungsschleife
aus der Serienschaltung eines Widerstandes 272 mit dem Kondensator 274 liegt zwischen dem negativen Eingang
und dem Ausgang 275 des Operationsverstärkers 270a. Das Signal am Ausgang 275 des Operationsverstärkers 270a nimmt zu
oder ab mit einer Geschwindigkeit, die proportional zum Wert
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des Kondensators 274 in der Rückkopplungsschleife, und zur Stromdifferenz an den Eingängen ist. Den Eingängen wird
durch eine Gleichspannung an den Widerständen 302 und 304 Strom zugeführt, die über Leitungen 301 und 305 mit den
Anoden der Dioden 266 und 268 am negativen bzw. positiven Eingang des Operationsverstärkers 270a verbunden sind. Die
Transistoren 258 und 262 werden verwendet, um die Eingänge des Operationsverstärkers 270a in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen
von der Phasendetektorschaltung nach Masse kurzzuschließen.
Wenn die Frequenz des Signals vom spannungsgesteuerten Oszillator bezüglich der Frequenz des elektronischen Musikinstrumentensignals
klein ist oder in der Phase hinterherläuft, befindet sich ein Signal mit dem Wert "1" auf der Leitung 1869
während ein Impulszug-Signal sich auf der Leitung 186' befindet.
Der Transistor 258 wird daher eingeschaltet, wodurch der negative Eingang des Operationsverstärkers 270a nach Masse
kurzgeschlossen wird, während der Transistor 262 entsprechend dem Impulszug-Signal auf der Leitung 186" ein- und ausge schaltet
wird« Wenn der Transistor 262 ausgeschaltet ist, fließt Strom in den positiven Eingang 271 des Operationsverstärkers
270a, wodurch dessen Ausgangssignal am Anschluß 275 ansteigt. Wenn die Frequenz des Signals vom spannungsgesteuerten
Oszillator mit der Frequenz und der Phase des Eingangssignals vom elektronischen Musikinstrument übereinstimmt,
besitzen beide Signale auf den Leitungen 186 und 186· den Wert einer logischen'M", und die Transistoren
und 262 sind beide eingeschaltet, so daß beide Eingänge des Operationsverstärkers 270a geerdet sind, so daß das Ausgangssignal
der Anstiegs- und Halteschaltung sich im "Halte"-Zustand befindet. Wenn die Frequenz des Signals vom spannungsgesteuerten
Oszillator bezüglich der Frequenz des Signals vom elektronischen Musikinstrument hoch ist oder in der Phase
vorauseilt,ist die Auswirkung auf die nachfolgende Schaltung
809834/073Q
•au.
dem oben geschilderten Ergebnis entgegengesetzt, bei dem
die Frequenz des Signals des spannungsgesteuerten Oszillators kleiner war, und das Ausgangssignal des Anstiegs- und Haltekreises
am Anschluß 275 des Operationsverstärkers 27Oa fällt daher ab. Der Widerstand 272 in der Rückkopplungsschleife
des Operationsverstärkers 270a dient als Dämpfungsglied, um ein Überschwingen seiner Anstiegs- oder Abfallfunktion zu
verhindern.
Wenn der Operationsverstärker 270a für diese Anstiegs- und Haltefunktion verwendet wird, benötigt er an seinem negativen
Eingang einen externen Arbeitspunkt-oder Biasstrom. Ohne diesen
Arbeitspunktstrom würde der Ausgang schneller ansteigen als abfallen, und im Halte-Zustand würde er stetig nach unten
driften. Der Operationsverstärker 27Ob, der mit einem Rückkopplungswiderstand 278 zwischen seinem negativen Eingang und
seinem Ausgang versehen ist, und dessen positiver Eingang an Masse liegt, liefert daher einen geeigneten Arbeitspunktstrom
an den negativen Eingang 271 des Operationsverstärkers 270a über den Widerstand 276.
Der spannungsgesteuerte Oszillator 194 enthält die Operationsverstärker
270c und 27Od, die Widerstände 306, 308, 312, 314,
316 und 318, den Kondensator 310 und den Transistor 320. Der Operationsverstärker 270c empfängt das Ausgangssignal des Anstiegs-
und Haltekreises auf der Leitung 192 über den Widerstand306, der in Serie mit dem negativen Eingang des Operationsverstärkers
270c angeordnet ist, der zwischen seinem negativen Eingang und seinem Ausgang einen Rückkopplungskondensator
310 enthält, während der positive Eingang an den Kollektoranschluß des Transistors 320 und den Widerstand 308 angeschlossen
ist, dessen anderes Ende mit der Leitung 192 verbunden ist. Der positive Eingang des Operationsverstärkers
27Od ist mit dem Widerstand 312 verbunden, der in Serie mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 270c liegt, dessen nega-
809834/0730
- as·
tiver Eingang über den Widerstand 316 an einer positiven Versorgungsspannung liegt, wobei ein Rückkopplungswiderstand
314 zwischen positivem Eingang und Ausgang angeordnet ist, und ein Widerstand 318 zwischen Ausgang und der Basis
des Transistors 320 liegt. Der Emitter des Transistors 320 liegt an Masse. Der Operationsverstärker 270c funktioniert
dann als Stromintegrator und arbeitet in einer ähnlichen Weise wie der Anstiegs- und Halte-Operationsverstärker 270a.
Der Operationsverstärker 27Od arbeitet als Schmitt-Trigger, der den Klemmtransistor 320 steuert. Wenn daher der Transistor
320 durch das Ausgangssignal des Operationsverstärkers
27Od eingeschaltet ist, wird Strom nur dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 270c zugeführt, wodurch
dessen Ausgangssignal abfällt, bis der niedere Schaltpunkt des Schmitt-Triggers des Operationsverstärkers 27Od erreicht
ist, wodurch der Transistor 320 dann ausschaltet. Wenn der Transistor 320 ausgeschaltet ist, wird beiden Eingängen des
Operationsverstärkers 270c Strom zugeführt. Die Widerstände 308 und 306 sind derart gewählt, daß der positive Eingang des
Operationsverstärkers 270c mit doppelt so viel Strom wie dessen negativer Eingang versehen wird, wodurch der Ausgang ansteigt,
bis der hohe Schaltpunkt des Schmitt-Triggers des Operationsverstärkers 27Od erreicht ist.
Das Eingangssignal auf der Leitung 192 für den spannungsgesteuerten
Oszillator wird vom Ausgangssignal des Anstiegsund
Haltekreises auf folgende Weise geliefert. Die Widerstände 280 und 284 bilden einen Spannungsteiler für das Ausgangssignal
am Anschluß 275 des Operationsverstärkers 270a, der durch den Transistor 286 vom spannungsgesteuerten Oszillator
isoliert ist., Da der spannungsgesteuerte Oszillator nur einen
kleinen Spannungshub vom Anstiegs·= und Haltekreis benötigt,
um den zur Verwendung mit dem oben beschriebenen Musikinstru™
menten-Synthesizer erforderlichen Frequenzbereich zu über streichen,,
erbringt der Teiler dem Anstiegs= und Haltekreis
Θ09834/073Θ
■ ?806798
einen größeren Betriebsbereich, wodurch eine stärkere Unanfälligkeit
bezüglich Rauschen und Drift gewonnen wird. Der Kondensator 282 und der Widerstand 283 sind parallel zu einander
vom Emitter des Transistors 286 nach Masse geschaltet, um die Frequenzdifferenz zwischen dem elektronischen Musikinstrument
und der Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators
auszufiltern. Das Eingangssignal für den spannungsgesteuerten Oszillator auf der Leitung 192 kommt dann vom Emitteranschluß
des Transistors 286, dessen Kollektoranschluß mit einer positiven Versorgungsspannung verbunden ist, und
dessen Basis an der Verbindungsstelle der beiden Widerstände 280 und 284 liegt.
Durch eine Rückkopplungsschleife zwischen dem Ausgang 275 des Operationsverstärkers 270a und den Anoden der Dioden 266
und 268, deren Kathoden in Serie mit dem negativen bzw. positiven Eingang 269 bzw. 271 der Operationsverstärkers 270a
liegen, wird eine Schaltung zur Veränderung der Portamento-Geschwindigkeit gebildet, wobei diese Geschwindigkeit der
Anstiegsgeschwindigkeit des Anstiegs- und Haltekreises entspricht. Die Rückkopplungsschleife zur Geschwindigkeits- oder
Ratesteuerung enthält eine Diode 288, deren Anode mit dem Anschluß 275 verbunden ist, sie enthält einen variablen Widerstand
290 und einen Widerstand 296, die in Serie zwischen der Kathode der Diode 288 und Masse liegen, sie enthält ferner
eine aus den Widerständen 292, 294, 302 und 304 und dem Kondensator 298 und dem Transistor 300 bestehende Schaltung.
Die Basis des Transistors 300 ist mit dem Widerstand 292 verbunden, der in Serie mit dem Schleiferarm 291 des variablen
Widerstands 290 liegt. Der Widerstand 294 ist mit der Verbindungsstelle des variablen Widerstandes 290 und dem Widerstand
296 verbunden, und sein entgegengesetztes Ende liegt an einer positiven Versorgungsspannung und an einem Ende des Kondensators
298, dessen anderes Ende an dem Basisanschluß des Transistors 300 liegt. Der Kollektoranschluß des Transistors
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300 liegt an einer positiven Versorgungsspannung, sein Emitteranschluß
ist mit den Widerständen 302 und 304 verbunden, deren entgegengesetzte Enden über die Leitungen 301 bzw.
an den Anoden der Dioden 266 bzw. 268 an den negativen bzw. positiven Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers 270a
liegen.
Der spannungsgesteuerte Oszillator und die Anstiegs- und Haltekreise sind bezüglich der Frequenz beide linear. Es ist
jedoch wünschenswert, daß die Portamento-Geschwindigkeit nicht bezüglich der Frequenz, sondern bezüglich der Töne eines typischen
Tasteninstruments linear ist, die in einer gleich mäßig gestimmten Tonleiter angeordnet sind. Um dies zu erleichtern,
muß die Änderungsgeschwindigkeit des spannungsgesteuerten Oszillators und damit die durch die Rate oder Ä*nderungsgeschwindigkeit
der Anstiegs- oder Abfallfunktion des Anstiegs- und Haltekreises gelieferte Steuerspannung proportional
zur Änderungsgeschwindigkeit der Frequenzen der gleichförmig
gestimmten Tonfolge sein, die natürlich bezüglich der Frequenz nicht linear ist.
Wenn die Anstiegsrate oder -geschwindigkeit des Anstiegsund Haltekreises derart gesteuert wird, daß sie dieser bezüglich
der Frequenz nicht-linearen Musiktonleiter entspricht, dann ist die Rate oder Änderungsgeschwindigkeit oder Übergangsgeschwindigkeit
des spannungsgesteuerten Oszillators richtig kompensiert. Die Anstiegsgeschwindigkeit des Anstiegsund
Haltekreises wird kontinuierlich auf diese Weise durch den oben geschilderten Geschwindigkeitssteuerkreis ein^ustiert.
Die Schaltung arbeitet derart, daß die Steuergleichspannung an den Widerständen 302 und 304 derart variiert werden, daß
die Anstiegsgeschwindigkeit des Anstiegs» und Haltekreises in der richtigen Weise variiert. Das Ausgangssignal des Anstiegs-
und Haltekreises am Anschluß 275 wird also als Steuergleichspannung verwendet, die an den Widerständen 302 und
S09834/07IÖ
304 durch den dazwischen liegenden Schaltungsteil verfügbar
gemacht wird. Der Kondensator 298 ist vorgesehen, um beim Einschalten einen genügend großen Spannungsimpuls zu liefern,
um den Anstiegs- und Haltekreis zu starten. Vorgesehen ist ferner eine einstellbare Portamento-Geschwindigkeitssteuerung,
die durch das Vorhandensein eines variablen Widerstands 290 innerhalb der Schaltung gegeben ist, der ein Steuerelement
darstellt, welches dem Benutzer zugänglich ist. Der variable Widerstand 290 wird auf diese Weise verwendet, um den Pegel
der Gesamtantwort oder die Anstiegsgeschwindigkeit des An stiege- und Haltekreises zu erhöhen oder zu verringern, während
die zuvor genannte geeignete Beziehung zwischen der Anstiegsgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der Frequenzänderung
in der gleichmäßig gestimmten Ton folge (scale of even temperament) erhalten bleibt.
Der oben geschilderte Phasendetektor, der Anstiegs- und Haltekreis und der spannungsgesteuerte Oszillator stellen
eine alternative Ausführungsform der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Schaltung dar. Beide dieser Ausführungsformen
können mit geeigneten Schnittstellen- und Steuerschaltungen
versehen werden, um mit beliebigen elektronischen Musikinstrumenten zusammen zu arbeiten, die eine geeignete Eingangsfrequenz zum Arbeiten der Schaltungen liefern. Die folgende
Beschreibung der Steuer- und Schnittstellenschaltungen der erfindungsgemäßen Portamento-Einrichtung wird dadurch jedoch
vereinfacht, daß Schaltungen beschrieben werden, die sich zur Verwendung mit einem Synthesizer-Instrument, wie z.B.
den in der US-PS 3 808 344 beschriebenen Synthesizer eignen. Bei diesem Beispiel werden die Eingänge vom elektronischen
Musikinstrument der Figuren 2 und 3 und der Figuren 4 und 5, nämlich die Anschlüsse 50 bzw. 180, mit einem Signal verbunden,
welches einer zwei Fuß (etwa 0,6m )-Stimme des Synthesizers entspricht. Die Ausgangssignale der spannungsgesteuerten
Oszillatoren der Figuren 2 und 3 bzw. der
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Figuren 4 und 5 an den Anschlüssen 80 bzw. 195 entsprechen daher ebenfalls der zwei Fuß (0,6m )-Stimme.
Es wird nun auf Figur 6 Bezug genommen. Das oben genannte Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators vom Anschluß
195 der Figur 5 bzw. dem Anschluß 80 der Figur 3 wird
auf die Leitung 198 geleitet, wie im oberen rechten Bereich der Zeichnung dargestellt ist. Die Frequenzteiler 200 enthalten
einen Mehrstufenteiler, der die durch den Wert Zwei teilenden Kreise 470, 472, 474 und 476 enthält, die in Serie
liegen und mittels der Leitung 198 mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators verbunden sind. Die Signale an
den verschiedenen Ausgängen der Teilerkette stellen also harmonisch bezogene Portamentosignale dar, die Stimmen mit verschiedenen
Längen oder Wellenlängen in folgender Weise entsprechen:
Ein zwei Fuß (0,6 m )-Signal auf der Leitung 486, ein
vier Fuß (etwa 1,2 m )-Signal auf der Leitung 488, ein acht Fuß (2,4 m )-Signal auf der Leitung 490, ein sechzehn
Fuß ( 4,8 m)-Signal auf der Leitung 492 und ein zweiund dreißig Fuß ( 9,6 m)-Signal auf der Leitung 494. Signale vom
Synthesizer, die in ähnlicher Weise Stimmen mit mehreren Längen enthalten, sind folgendermaßen geschaltet;
Ein zwei Fuß (0,6m )-Signal am Anschluß 502, ein vier Fuß (etwa 1,2 m )-Signal am Anschluß 504, ein acht Fuß (2, 4m)-Signal
am Anschluß 508, ein sechzehn Fuß ( 4,8 m)-Signal am Anschluß 516 und ein zweiunddreißig Fuß (9,6 m)-Signal am
Anschluß 532.
Die Schaltlogik 204 enthält eine Vielzahl von identischen Logikschaltungen, von denen Jeweils eine für die Fußlängen-Stimmen
vorgesehen ist, so daß nur eine derartige Schaltung in Einzelheiten beschrieben wird. Das Portamentosignalj welches einer zweiunddreißig Fuß-Stimme entspricht, wird am Ausgang
des Teilers 470 auf der Leitung 494 erzeugt. Dieses
§09834/0730
Signal liegt an einem Eingang eines zwei Eingänge enthaltenden NOR-Tors 408, dessen Ausgang 422 an einem Eingang des
zwei Eingänge enthaltenden NOR-Tors 432 liegt. Ein Signal vom Synthesizer, welches einer zweiunddreißig Fuß-Stimme
entspricht, liegt am Anschluß 532 und wird zum Widerstand geleitet, der in Serie mit einem Eingang des zwei Eingänge
enthaltenden NOR-Tors 4o6 liegt, dessen Ausgang 420 mit dem anderen Eingang des zwei Eingänge enthaltenden NOR-Tors 432
verbunden ist. Der Kondensator 460 liegt zwischen der Verbindungsstelle des Widerstands 458 mit dem Tor 406 und Masse.
Der Ausgang des Tors 432 ist mit dem Anschluß 632 verbunden, der zurück zur Schaltung des Synthesizers führt. Die ent gegengesetzten
Eingänge der Tore 406 und 408 sind mit der Steuerlogik 210 verbunden, die weiter unten beschrieben wird
und letztlich festlegt, ob das Portamentosignal oder das Synthesizer-Signal zur Stimmenauswahl und Audio-Reproduktion
zur Synthesizer-Schaltung an den Anschlüssen 602, 6o4, 608, 616 und 632 zurückgekoppelt wird.
Die Steuerlogik 210 der Steuer- und Schnittstellenschaltung ist im linken Teil der Figur 6 in Einzelheiten gezeigt. Die
Eingangssignale an den Anschlüssen 212 und 214 sind vom Synthesizer geliefert. NOR-Tore 336 und 344 bilden ein Flipflop, dessen einer Eingang, am Anschluß 338 des Tors 336,
durch ein Impulssignal vom Anschluß 212 des Synthesizers getriggert wird, wenn eine Taste der Tastatur des Synthe sizers
gedrückt wird. Der Anschluß 212 ist mit dem Wider stand 330 in Serie mit dem Anschluß 338 verbunden. Der andere
Eingang des Flipflops, der Anschluß 350 des Tors 344, ist mit dem Eingangsanschluß 214 über eine monostabile Schaltung verbunden,
die die Transistoren 368 und 390, die Widerstände 366, 372, 374, 380, 382 und 388, die Kondensatoren 370, 378
und 386 und die Diode 384 enthält. Die Basis des Transistors 332 liegt am Widerstand 348, der in Serie mit dem Eingangsanschluß 350 des Tors 344 liegt, der Kollektoranschluß des
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Transistors 332 liegt am Eingangsanschluß 338 des Tors 336, sein Emitter liegt an Masse. Der Eingangsanschluß 340 des
Tors 336 ist mit dem Ausgangsanschluß 346 des Tors 344, und der Eingangsanschluß 352 des Tors 344 ist mit dem Ausgangsanschluß 342 des Tors 336 verbunden, wodurch die Flipflop-Schaltung
vervollständigt wird, die am Anschluß 351 ein Ausgangssignal abgibt«
Wenn eine Taste der Tastatur des Synthesizers gedruckt wird,
geht ein" Torsignal vom Synthesizer am Anschluß 214 auf einen hohen Wert, und das Irapulssignal vom Synthesizer am Anschluß
212 erzeugt einen einzigen Impulse Das Torsignal am Anschluß 214 triggert die nachfolgende monostabile Schaltung, die
einen einzigen Impuls am Anschluß 350 erzeugt;, der das Flipflop triggert und den Transistor 332 einschaltet, um den
anderen Eingang 338 des Flipflops zu erden» Der Ausgang des Tors 336 liegt dann auf einem hohen Wert. Wenn die Taste
losgelassen wird, bevor eine andere Taste gedrückt wird9 wie
das beim Detache-Spiel der Fall ist, wiederholt sich der
obige Vorgang, und das Tor 336 bleibt auf einem hohen Werte
Wenn die Taste unten gehalten wird, während eine andere Taste niedergedrückt wird, wie das beim Legato-Spiel der Fall ist,
kehren sich die Ausgänge des Flipflops um0 Dies ist der Fall,
da das Toreingangssignal am Anschluß 214 auf einem hohen Wert bleibt, sofern ein Tastenschalter geschlossen ist, so
daß kein Triggerimpuls für die monostabile Schaltung erzeugt wird, wenn eine zweite Taste gedrückt ist, bevor die erste
Taste losgelassen wird. Am Ausgangsanschluß 351 des Flipflops werden auf diese Weise zwei steuerbare Tastatur-Logikzustände
erzeugt.
Der Kollektoranschluß 361 des Transistors 360 ist mit dem
Widerstand 356 verbunden, der in Serie mit einer positiven Versorgungsspannung liegt, der Emitteranschluß dieses Transistors
liegt an Masse, und der Basisanschluß ist mit dem
809834/0^30
•39·
Widerstand 354 verbunden, der in Serie mit dem Ausgangsanschluß 351 des Flipflops liegt. Diese Stufe liefert ein geeignetes
Logikausgangssignal am Anschluß 361 für die folgenden
Stufen. Die Spielart, legato oder detache (getrennte Töne) bewirkt, daß die Schaltlogik zum Abgeben von Portamento Signalen
durch einen Steuerblock, der den Betriebsartschalter 365 und den Ein/Aus-Schalter 367 enthält, und die Steuerlogikschaltung
bestimmt wird, die einen zusätzlichen Teil der Systemsteuerschaltung enthält. Die Basis des Transistors 362
liegt am Widerstand 358, dessen anderes Ende am Anschluß 361
liegt, der seinerseits über die Leitung 222 mit einem Anschluß des Betriebsartschalters 365 verbunden ist, der Emitter des
Transistors 362 liegt an Masse, der Kollektor liegt über einen Widerstand 364 an einer positiven Versorgungsspannung und
ist über die Leitung 220 mit einem zweiten Anschluß des Betriebsartschalters
365 verbunden. Wenn der Betriebsartschalter 365 betätigt wird, um die Leitung 218 mit der Leitung
zu verbinden, wird der Transistor 362 aus der Schaltung herausgenommen, und das Signal am Anschluß 361 wird zur Leitung
geführt. Die Basis des Transistors 398 ist mit der Leitung über den Widerstand 394 verbunden, der Emitter des Transistors
398 liegt an Masse, sein Kollektor liegt über einen Widerstand 396 an einer positiven Versorgungsspannung. Die Basis des
Transistors 404 liegt über den Widerstand 400 am Kollektor des Transistors 398, sein Emitter liegt an Masse, und sein
Kollektor ist über den Widerstand 402 an eine positive Versorgungsspannung angeschlossen. Der Kollektor des Transistors
398 ist über die Leitungen 208 und 210 an den entgegengesetzten Eingang des zwei Eingänge enthaltenden NOR-Tors 408 angeschlossen,
dessen erster Anschluß, wie schon beschrieben, ein Signal von der Portamento-Teilerkette erthält, die eine
zweiundvierzig Fuß-Stimme darstellt. In ähnlicher Weise sind die Leitungen 208 und 210 auch mit den entgegengesetzten
Eingängen der zwei Eingänge enthaltenden NOR-Tore 414, 418,
440 und 444 verbunden, deren erste Eingänge in ähnlicher
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Weise an die Signalleitungen der anderen Elemente der Teilerkette angeschlossen sind, die Signale erzeugen, welche den
restlichen Fußlängen-Stimmen entsprechen. Der Kollektoranschluß
des Transistors 404 ist über die Leitung 208· an den entgegengesetzten Eingang des zwei Eingänge enthaltenden
Tors 406 angeschlossen, welches das Signal, welches die zweiunddreißig Fuß-Stimme darstellt, vom Synthesizer empfängt,
wie beschrieben wurde. In ähnlicher Weise leiten die Leitungen 208· und 212 das Signal vom Kollektor des Transistors 404 zu
den entgegengesetzten Eingängen der zwei Eingänge aufweisenden NOR-Tore 412, 416, 438 und 442, deren erste Eingänge derart
angeschlossen sind, daß sie andere Signale empfangen, die den anderen Fußlängen-Stimmen des Synthesizers entsprechen. Wenn
die Leitung 218 also mit der Leitung 222 verbunden ist, so verursacht das Detache-Spiel, daß das Ausgangssignal am Anschluß
351 auf einen hohen Wert geht, wie schon beschrieben wurde, und das Logiknetzwerk, welches die Transistoren 360,
389 und 404 enthält, schaltet die Portamentosignal-Tore 408, 414, 418, 440 und 444 aus und schaltet die Synthesizersignal-Tore
406, 412, 416, 438 und 442 ein. Dadurch werden lediglich
die Synthesizersignale an den Anschlüssen 602, 604, 608, 616 und 632 zurück zum Synthesizer geschaltet. Das Legato-Spiel
bewirkt, wenn die Leitung 218 durch den Schalter 365 mit der Leitung 222 verbunden ist, daß ein umgekehrtes Logiksignal
durch die genannte Logikschaltung hindurch gelangt, so daß die Synthesizersignal-Tore ausgeschaltet, und die Portamentosignal-Tore
eingeschaltet werden. Dies hat zur Folge, daß nur Portamentosignale an den Anschlüssen 602, 604, 608, 616 und
632 zurück zur Synthesizerschaltung geleitet v/erden.
Wenn der Schalter 365 betätigt wird, um die Leitung 218 mit
der Leitung 220 am Kollektor des Transistors 362 zu verbinden,
werden vom Transistor 362 die Logiksignale umgekehrt, und es läuft der entgegengesetzte Ablauf ab. D.h., das Detache-Spiel
bewirkt, daß Portamentosignale zurück zur Synthesizerschaltung
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- xr - 780R798
geführt werden, während Legato-Spiel nur Synthesizersignale
hervorbringt, ohne daß das Portamentosignal zurück zur Synthesizerschaltung
geführt würde. Wenn der Schalter 365 derart
betätigt wird, dai3 die Leitung 218 mit einer positiven Versorgungsspannung verbunden wird, werden die Portamentosignal-Tore
eingeschaltet, und die Synthesizersignal-Tore werden ausgeschaltet, was zur Folge hat, daß Portamentosignale
zurück zum Synthesizer geführt werden, unabhängig davon, ob die Tastatur in Legato- oder in Detache-Weise gespielt
wird.
Der Schalter 367 wird über die Leitung 216 mit der Basis des
Transistors 398 verbunden und wirkt als ein Ein/Aus-Schalter für die Portamento-Einrichtung. Wenn der Schalter 367 in geöffneter
Stellung liegt, besitzt er keinen Einfluß auf die Schaltung, die unter der Steuerung des Betriebsartschalters
365, wie oben beschrieben, arbeitet. Wenn der Schalter 367 geschlossen ist, verbindet er die Basis des Transistors 398
mit Masse und bewirkt damit, daß die Synthesizersignal-Tore
eingeschaltet, und die Portamentosignal-Tore über die Logikschaltungen
der Transistoren 398 und 404 und die Leitungen 208, 208·, 210 und 212 ausgeschaltet werden. Es werden dann
nur Synthesizersignale zurück zum Synthesizer geleitet, während Portamentosignale tatsächlich ausgeschaltet werden, unabhängig
von der Art des Spiels oder der Stellung des Be triebsart-Wählschalters 365.
Es wird nun auf Figur 7 Bezug genommen, die eine alternative Ausführungsform der Steuer- und Schnittstellenschaltung einschließlich
der Steuerlogik, der Schaltlogik und der Frequenzteiler der Figur 6 in Einzelheiten zeigt. In der Schaltung
nach Figur 7 ist lediglich ein einzelnes Fußlängen-Frequenzsignal vom Synthesizer erforderlich, der am Eingangsanschluß
636 liegt, und dieses Signal ist ein zwei Fuß-Frequenz-Signal. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators
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oder Portamentosignal, welches in ähnlicher Weise ein zwei
Fuß-Frequenz-Signal ist, ist an den Eingangsanschluß 638 angelegt.
Dieses Signal wird entweder vom Anschluß 195 des spannungsgesteuerten Oszillators oder von der Portamentoschaltung
der Figur 5 oder alternativ vom Anschluß 80 der Portamentoschaltung der Figur 3 erhalten. Das zwei Fuß-Synthesizersignal
am Anschluß 636 wird in Serie mit dem Widerstand 646 einem ersten Eingang eines zwei Eingänge enthaltenden
NOR-Tors 646 zugeführt. Ein Kondensator 644 liegt zwischen" dem ersten Eingang des Tors 646 und Masse. In ähnlicher
Weise wird das zwei Fuß-Portamentosignal am Anschluß 638 einem ersten Anschluß eines zwei Eingänge enthaltenden
NOR-Tors 648 zugeführt. Die Ausgänge der NOR-Tore 646 und 648 werden über die Leitungen 650 bzw. 652 einem ersten und
einem zweiten Eingang eines zwei Eingänge enthaltenden NOR-Tors 654 zugeführt, dessen Ausgang über die Leitung 656 an
den Eingang einer Frequenzteilerkette angeschlossen ist, die die durch den Wert Zwei teilenden Kreise 658, 660, 662 und
664 in Serienschaltung enthält. Der Ausgangsanschluß 668 ist mit dem Eingang des Teilers 658 verbunden und führt ein zwei
Fuß-Frequenz-Signal. In ähnlicher Weise sind die Ausgangsanschlüsse 670, 672, 674 und 678 mit den Ausgängen der Frequenzteiler
658, 660, 662 bzw. 664 verbunden und führen ein vier Fuß-, acht Fuß-, sechzehn Fuß- und zweiunddreißig Fuß-Signal,
die durch die entsprechenden, in Serie liegenden Teiler erzeugt werden. Die Ausgangsanschlüsse 668, 670, 672,
674 und 678 sind den Ausgängen 602, 604, 6O8, 616 und 632
der Figur 6 insoweit äquivalent, als sie zur Synthesizerschaltung zurückgeführt werden, um die entsprechenden Portamento-
oder Synthesizer-Fußlängen-Signale einen geeigneten Wähl- oder Schaltungskreis und Hörfrequenz-Ausgangskreisen
des Synthesizers (nicht dargestellt) zuzuführen. Ob daher ein Synthesizersignal oder ein Portamentosignal letztlich
zum Synthesizer zurückgeführt wird, wie oben beschrieben wurde, hängt davon ab, welches Eingangssignal, das Synthesizer-
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signal am Anschluß 636 oder das Portamentosignal am Anschluß 638, durch das Logiknetzwerk mit den NOR-Toren 646, 648 und
654 hindurch-getort oder -geleitet wird. Dies hängt wiederum von den Signalen an den entgegengesetzten Eingängen 680 und
682 der NOR-Tore 646 und 648 ab. Insbesondere wenn eine logische "O" am Eingang 682 des Tors 648 und eine logische
"1™ am Eingang 680 des Tors 646 vorhanden ist, wird das Portamentosignal
vom Anschluß 638 durch die Tore 648 und 654
zu den Frequenzteilern hindurchgelassen, während das Synthesizersignal
am Anschluß 636 am Tor 646 wirklich "ausgeschaltet" wird. Umgekehrt wird, wenn das Signal am Eingang 682
des Tors 648 eine logische "111 darstellt und das Signal am
Eingang 680 der Figur 8 des Tors 646 eine logische 11O" ist,
das Synthesizersignal am Anschluß 636 durch die Tore 646 und 654 zur Eingangsleitung 656 der Frequenzteiler hindurchgelassen,
und das Portamentosignal am Anschluß 638 wird tatsächlich vom Tor 648 "ausgeschaltet".
Die restliche Schaltung der Figur 7» die anschließend beschrieben wird, begrenzt das Logiknetzwerk, bestehend aus den Toren
646, 648 und 654, auf die zwei oben beschriebenen Zustände, und sie liefert ferner dem Benutzer Mittel, um eine der beiden
oben geschilderten Zustände zum Bespielen des Synthe sizers mit oder ohne Portamento nach Wunsch auszuwählen.
Die Logiksignale am Anschluß 680 und 682 werden von einer Schaltung bestimmt, welche die Transistoren 684 und 686 und
die NOR-Tore 688 und 690 umfaßt. Die Kollektoren der Transistoren 684 und 686 liegen am Eingang 682 und an einem geeigneten
Arbeitspunktwiderstand 690 in Serie mit einer positiven Speisespannung, ihre Emitter liegen an Masse. Die Basis
des Transistors 684 liegt an einem Widerstand 692 in Serie mit einem Ausgangsanschluß 694 des NOR-Tors 6880 Die Basis
des Transistors 686 liegt mit einem Widerstand 696 in Serie an einem Ausgangsanschluß 698 eines NOR-Tors 690. Die Anoden
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zweier Dioden 700 und 702 sind mit den Ausgangsanschlüssen 694 und 698 der Tore 688 bzw. 690 verbunden, ihre Kathoden
sind an den Anschluß 704 angeschlossen, der mit dem Eingang 680 des Tors 646 verbunden ist. Ein Arbeitspunktwiderstand
607 liegt zwischen dem Anschluß 704 und Masse. Wenn daher entweder der Anschluß 694 oder der Anschluß 608 einen logischen
Wert "1" aufweisen, befindet sich der Eingangsanschluß 682 des Tors 648 auf einer logischen "0", und der Eingang
680 des Tors 646 befindet sich auf einer logischen "1". Wenn beide Anschlüsse 694 und 698 logische "0" darstellen, befindet
sich der Eingang 682 des Tors auf einer logischen "1", und der Eingang 680 des Tors 646 befindet sich auf einer
logischen "0". Das Tor 688 stellt ein zwei Eingänge aufweisendes NOR-Tor dar, dessen Eingänge mit den Leitungen 708
bzw. 710 verbunden sind. Das Tor 690 ist ebenfalls ein zwei Eingänge aufweisendes NOR-Tor mit den Eingängen an den Leitungen
712 bzw. 714. Die logischen Signale an den Anschlüssen 694 und 698 werden daher von den Signalen an den Eingängen
708 und 710 des Tors 688 bzw. an den Eingängen 712 und 714 des Tors 690 gesteuert.
Die Eingangsleitung 710 ist mit dem Kollektoranschluß des Transistors 716 verbunden, der über einen geeigneten Arbeitspunktwiderstand
718 in Serie zu einer positiven Versorgungsspannung liegt. Der Emitter des Transistors 716 liegt an
Masse, seine Basis liegt an einem Widerstand 720 in Serie zu einem Anschluß 722 eines Schalters 724 und in Serie mit
dem Widerstand 726 an Masse. Der Schalter 724 ist als "Detache"
bezeichnet, wie noch näher erläutert wird. Der Schalter 724 läßt sich wahlweise betätigen, um den Anschluß 722
entweder an eine positive Versorgungsspannung oder an Masse
zu legen. Wenn der Anschluß 722 an der positiven Versorgungsspannung liegt, wird der Transistor 716 eingeschaltet, wodurch
eine logische "0" am Kollektor und damit am Eingang
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-Vi-
des Tors 688 erscheint. Wenn der Anschluß 722 an Masse gelegt wird, wird der Transistor 716 ausgeschaltet, was eine
logische H1H an seinem Kollektor und damit am Anschluß 710
zur Folge hat.
Gleichermaßen ist der Eingang 714 des Tors 690 mit dem Kollektoranschluß
des Transistors 728 verbunden, der über einen geeigneten Arbeitspunktwiderstand 730 an einer positiven Versorgungsspannung
liegt, dessen Emitter an Masse liegt, und dessen Basis über einen Widerstand 732 in Serie an den Anschluß
734 eines Schalters 736 und in Serie mit einem Widerstand
738 an Masse angeschlossen ist.
Der Schalter 736 ist mit "legato" bezeichnet, wie noch erläutert wird. In gleicher Weise wie der Schalter 724 kann der
Schalter 736 selektiv betätigt werden, um den Anschluß 734 mit einer positiven Versorgungsspannung oder mit Masse zu verbinden.
Wenn der Anschluß 734 mit einer positiven Versorgungsspannung verbunden ist, ist der Transistor 728 eingeschaltet,
wodurch sich eine logische "0" am Eingang 714 des Tors 690 ergibt. Wenn der Anschluß 734 an Masse gelegt ist, wird der
Transistor 728 dagegen ausgeschaltet, und es ergibt sich ein logisches Signal "1" am Eingang 714 des Tors 690.
Die entgegengesetzten Eingänge 708 und 712 der Tore 688 und 690 sind an die Ausgänge 740 bzw. 742 der NOR-Tore 744 bzw.
746 angeschlossen, die als ein RS-Flipflop 747 geschaltet sind.
Das Flipflop 747 besitzt Eingänge an den Leitungen 748 und 750,
die die Eingänge zu den NOR-Toren 744 und 746 darstellen. Die Eingangssignale der Eingangsleitungen 748 und 750 des RS-Flipflops
747 werden auf folgende Weise erzeugt.
Einem Anschluß 752 wird das Impuls-Ausgangssignal (P/) vom Synthesizer zugeführt, welches dasselbe Signal ist wie dasjenige
am Anschluß 212 der Figur 6„ Der Anschluß 752 liegt über einen Serienwiderstand 754 an der Eingangsleitung 750
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- ^ - ?806798
des Tors 746, die einen Eingang des RS-E'lipflops 747 darstellt.
Es wird nun auf die linke Seite der Figur 7 Bezug genommen, in der ein Anschluß 756 das Torausgangssignal vom
Synthesizier (GO) empfängt, welches dasselbe Signal ist, das
in Figur 6 am Anschluß 214 anliegt. Der Anschluß 756 liegt
über einen Serienkondensator 758 und einen Serienwiderstand 760 an der Anode einer Diode 762, deren Kathode am Basisanschluß
eines Transistors 764 liegt. Ein Widerstand 766 liegt zwischen der Verbindungsstelle, die zwischen Kondensator 758
und Widerstand 760 gebildet wird, und Masse. Ein Widerstand 768 und ein Kondensator 770 liegen zwischen der Basis des
Transistors 764 und Masse. Die Basis des Transistors 764 ist über einen Serienwiderstand 772 und einen Serienkondensator
774 mit dem Kollektoranschluß eines Transistors 776 verbunden. Die Emitter der Transistoren 764 und 776 liegen an Masse, die
Kollektoren sind über geeignete Widerstände 778 und 780 von einer positiven Versorgungsspannung vorgespannt. Die Transistoren
764 und 776 und die zugehörigen Schaltungselemente bilden eine monostabile Schaltung, deren Ausgang der Anschluß
782 ist. Der Anschluß 782 ist mit der Eingangsleitung 748 des Tors 744 des RS-Flipflops 747 verbunden und liegt über einen
Serienwiderstand 784 an der Basis eines Transistors 786. Der Emitter des Transistors 786 liegt an Masse, der Kollektor
liegt an der Eingangsleitung 750 des Tors 746 des Flipflops 747. Ein Kondensator 788 ist zwischen den Kollektor und den
Emitter des Transistors 786 geschaltet.
Die obige Schaltung arbeitet auf folgende Weise: Wenn eine Synthesizertaste gedrückt wird, erscheint am Anschluß 756
(G.0.) ein positives Spannungssignal solange wie die Taste
niedergehalten wird. Gleichermaßen erscheint ein positiver Impuls am Anschluß 752 (P.O.), wenn eine Synthesizertaste
gedruckt wird. Dieser Impuls am Anschluß 752 wird vom Synthesizer
jedesmal erzeugt, wenn eine Taste nach unten gedrückt wird, oder wenn andere Tasten nach unten gehalten werden.
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Der Kondensator 758 bewirkt, daß das Signal am Anschluß 756
die monostabile Schaltung pulst, wodurch ein positiver Impuls am Anschluß 782 erzeugt wird, der den Transistor 786 einschaltet
und damit den Impuls vom Anschluß 752 ausschaltet, wodurch sich eine logische "1" am Eingang 748 und eine logische "O"
am Eingang 750 des Flipflops 747 ergibt. Der Ausgangsanschluß
740 des Flipflops 747 befindet sich auf diese Weise auf dem logischen Wert HO", und der Ausgang 742 des Flipflops 747 befindet
sich auf dem logischen Wert "1". Wenn die gerade ge spielte Taste unten gehalten wird, während eine andere Taste
nach unten gedrückt wird, bleibt der Kondensator 758 durch das weiterhin vorhandene Spannungssignal am Anschluß 756 aufgeladen
und erzeugt daher keinen weiteren Impuls zur monostabilen Schaltung, die ihrerseits keinen Impuls dem Transistor
786 zuführt, der von dem Schließen der zweiten Taste am Anschluß 752 erzeugte Impuls erscheint daher am Eingang 750 des
Flipflops 747. Das Flipflop wird daher ausgelöst, wodurch der Ausgang 742 auf eine logische 11O" und der Ausgang 740 auf
eine logische "1" geht.
Gemäß den obigen Beschreibungen lassen sich dann die Schalter 724 ("Detache") und 736 ("Legato") verwenden, um eine Steuerung
vorzunehmen, ob die Synthesizersignale oder die Portamentosignale zur Hörsignalreproduktion gemäß einer der vier möglichen
Betriebsarten zum Synthesizer zurückgekoppelt werden.
In der ersten Betriebsart wird der "Detache"-Schalter 724
betätigt, um den Anschluß 722 an positive Spannung zu legen, und der "LegatoM-Schalter 736 wird betätigt, um den Anschluß
734 an Masse zu legen. Es liegt daher eine logische "0" am Eingang 710 des Tors 688 und eine logische "1" am Eingang 714
des Tors 690. Wenn eine Synthesizertaste niedergedrückt wird, erscheint ein positiver Impuls am Eingang 748 des Flipflops
747, was eine logische "0" am Ausgang 740 und damit am Eingang 708 des Tors 688 zur Folge hat. Gleichzeitig erscheint,
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wie oben beschrieben, eine logische "1" am Ausgang 742 des
Flipflops 747 und damit am Eingang 712 des Tors 690. Diese Logiksignale bleiben so lange bestehen, wie die Syntesizertasten,
jeweils eine zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in der Detache-Spielart, niedergedrückt sind. Wenn eine logische
"0" an beiden Eingängen 708 und 710 des Tors 688 anliegen, nimmt das Ausgangssignal am Anschluß 694 den logischen Wert
"1" an. Der logische Wert "1" am Eingang 712 des Tors 690 bewirkt, daß der Ausgangsanschluß 698 auf einer logischen
"0" bleibt. Liegt also eine logische "1" am Anschluß 694 und eine logische "0" am Anschluß 698 vor, so durchläuft das
Portamentosignal am Anschluß 638 die Tore 648 und 654 und
läuft zur Teilerkette und auf diese Weise zurück zum Synthesizer, wie beschrieben wurde. Wenn jedoch eine erste niedergedrückte
Taste in der unteren Stellung gehalten wird, während eine nachfolgende Taste gedrückt wird, wie beim Legatospiel,
erscheint ein positiver Impuls am Eingang 750 des Tors 746, wie beschrieben, der das Flipflop 747 schaltet und eine logische
"1" am Ausgang 740 des Flipflops 747 und damit am Eingang 708 des Tors 688 hervorruft. Dadurch ergibt sich eine
logische "0" am Ausgangsanschluß 694 des Tors 688, und bei einer logischen "0" an beiden Anschlüssen 694 und 698 wird
das Portamentosignal am Anschluß 638 tatsächlich "ausgeschaltet", und das Synthesizersignal am Anschluß 636 wird durch
die Tore 646 und 654 zur Teilerkette und damit zurück zum Synthesizer geleitet, wie beschrieben wurde. Dies stellt eine
"Detache"-Portamento-Betriebsart dar.
In einer zweiten Betriebsart wird der Detache-Schalter 724 betätigt, um den Anschluß 722 an Masse zu legen, während der
Legato-Schalter 736 betätigt wird, um den Anschluß 734 mit
einer positiven Versorgungsspannung zu verbinden. Dadurch wird eine logische "0" am Eingang 714 des Tors 690 und eine
logische "1" am Eingang 710 des Tors 688 erzeugt.
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Der Ausgangsanschluß 694 des Tors 688 verbleibt auf diese
Weise auf einer logischen "0". Wenn die Synthesizer-Tasten im Legato bespielt werden, d.h., wenn eine erste Taste unten
gehalten wird, während die nachfolgende Taste gedrückt wird, schalten Impulse am Anschluß 752 das Flipflop in der geschilderten
Weise um und erzeugen eine logische "0" am Eingang des Tores 690. Dadurch wird eine logische "1M am Ausgangsanschluß 698 des Tors 690 hervorgerufen, wodurch das Portamentosignal
hindurchgeschaltet wird, wie für den Fall be schrieben wurde, wenn eine logische "1" an dem Anschluß
oder dem Anschluß 694 anliegt. Umgekehrt wird das Impulssignal
an der Stelle 752 am Umschalten des Flipflops gehindert, wenn die Synthesizer-Tasten jeweils eine zu jedem Zeitpunkt
in der Detache-Betriebsart gedruckt werden, wodurch sich eine logische "1" am Ausgang 742 des Flipflops und damit am Eingang
712 des Tors 690 ergibt,, wodurch der Ausgangsanschluß 698 auf den logischen Wert "0" geht. Dadurch wird tatsächlich
das Portamentosignal vom Anschluß 638 des Tors 648 "abge schaltet"
und das Synthesizersignal am Anschluß 636 wird durchgeschaltet, wie beschrieben wurde. Dies stellt eine
"LegatoM-Portamento-Betriebsart dar.
Bei einer dritten Betriebsart wird der Detache-Schalter und der Legato-Schalter 736 betätigt, um die positive Versorgungsspannung
an beide Anschlüsse 722 und 734 zu geben. Der Eingang 710 des Tors 688 und der Eingang 714 des Tors
690 befinden sich daher auf dem logischen Wert "0". Es befindet sich daher entweder der Ausgang 694 des Tors 688 oder
der Ausgang 698 des Tors 690 auf einer logischen "1" je nach
der Bedingung des aus den Toren 744 und 746 aufgebauten Flipflops. Wie schon beschrieben, verursacht ein logischer Wert
W1" entweder am Anschluß 694 oder am Anschluß 698, daß das
Portamentosignal am Anschluß 638 zu den Teilern und damit zurück zum Synthesizer durchgeschaltet wird. Das System liefert
daher, unabhängig, ob die Legato-Spielart oder die
Detache-Spielart gespielt wird, das Portamento. Dies stellt eine "Detache- und Legato"-Portamento-Betriebsart dar.
Bei einer letzten Betriebsart wird der Detache-Schalter 724 und der Legato-Schalter 736 betätigt, um die Anschlüsse 722
und 734 beide an Masse zu legen. Befinden sich diese Schalter
724 und 736 in dieser Stellung, so wird der Eingang 710 des Tors 688 und der Eingang 714 des Tors 690 auf einem logischen
Wert "1" gehalten. Der Ausgangsanschluß 694 des Tors 688 und der Ausgangsanschluß 698 des Tors 690 werden beide
auf dem logischen Wert "0" gehalten, unabhängig von den Tasten- Schließvorgängen und den resultierenden Flipflop-Signalen
an den entgegengesetzten Eingangsanschlüssen dieser Tore. Folglich wird das Portamentosignal am Anschluß 638
am Tor 648 "ausgeschaltet", und das Synthesizersignal am Anschluß 636 wird durch die Teiler und damit zurück zum Synthesizer
zurückgeführt. Dies stellt eine "Portamento-Aus"-Betriebsart dar.
Als Tore, Operationsverstärker und Teiler werden bei der beschriebenen
Portamento-Einrichtung bevorzugt integrierte Schaltungen verwendet. Dies reduziert die Kosten und die
Schwierigkeiten beim Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltung und hat eine Portamento-Einrichtung zur Folge, die eine relativ
kleine Abmessung besitzt und damit bequem installierbar ist und mit einem elektronischen Musikinstrument zusammen
arbeiten kann.
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Claims (1)
- Patentansprüche1.1 Elektronisches Musikinstrument, mit einer Einrich- ^— tung zur selektiven Erzeugung einer Vielzahl von Signalen, die einen Ton oder Klang umfassen, der durch eine Vielzahl von Stimmen gespielt wird, und mit einer Portamento-Einrichtung, dadurch gekennzeichnet,daß ein spannungsgesteuerter Oszillator (194) zur Erzeugung eines ersten Eingangssignals vorgesehen ist, daß das elektronische Musikinstrument (20) ein zweites Eingangssignal erzeugt, welches einen Ton oder Klang umfasst, der durch eine aus den Stimmen ausgewählte Stimme gespielt wird, daß eine Oszillatorsteuerschaltung (184, 188) an den spannungsgesteuerten Oszillator (194) und das elektronische Musikinstrument (20) angeschlossen ist, um das erste und das zweite Eingangssignal zu empfangen und als Antwort eine Steuerspannung zu erzeugen, daß die Steuerspannung zum spannungsgesteuerten Oszillator (194) zurückgekoppelt ist, um die Frequenz des ersten Eingangssignals mit vorbestimmter Geschwindigkeit zu ändern, um ein Portamentosignal abzuleiten, bis das erste Eingangssignal bezüglich der Frequenz mit dem zweiten Eingangssignal übereinstimmt.2. Elektronisches Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Oszillatorsteuerschaltung (184, 188) Einrichtungen (290) aufweist, die dem Benutzer zugänglich sind, um selektiv die vorgegebene Übergangsgeschwindigkeit der Frequenz des ersten Eingangssignals einzustellen, um ein Portamentosignal mit8U9834/0730gewünschter Übergangsgeschwindigkeit zu erzeugen.Portamento-Einrichtung für ein elektronisches Musikinstrument, welches Einrichtungen zum selektiven Erzeugen einer Vielzahl von Signalen ent hält, die einen Ton oder Klang umfassen, der durch eine Vielzahl von Stimmen gespielt wird, dadurch gekennzeichnet,daß ein spannungsgesteuerter Oszillator (72) zur Erzeugung eines ersten Eingangssignals vorgesehen ist, daß das elektronische Musikinstrument (20) ein zweites Eingangssignal erzeugt, welches einen Ton oder Klang darstellt, der durch eine ausgewählte Stimme gespielt wird, daß eine Frequenz/ Phasendetektorschaltung (58) an das elektronische Musikinstrument (20) und den spannungsgesteuerten Oszillator (72) zur Erzeugung eines ersten Steuersignals angeschlossen ist, welches proportional der Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangssignal ist, daß eine Frequenztachome-^terschaltung (56) an das elektronische Musikinstrument (20) und den spannungsgesteuerten Oszillator (72) zur Erzeugung eines zweiten Steuersignals angeschlossen ist, welches proportional zur Frequenzdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Ein gangssignal ist, daß eine Integratorschaltung (68) zur Integration des ersten und des zweiten Steuersignals vorgesehen ist, um eine Steuerspannung zu erzeugen, die zum spannungsgesteuerten Oszillator (72) zurückkoppelbar ist, um die Frequenz des ersten Eingangssignals mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu verändern, um ein Portamentosignal hiervon abzuleiten, bis das erste Eingangssignal bezüglich der Frequenz mit dem zweiten Eingangssignal übereinstimmt.809834/07304. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,daß Einrichtungen (134) dem Benutzer zugänglich sind, um selektiv eine vorbestimmte Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz des ersten Eingangssignals einzustellen, um ein Portamentosignal mit einer gewünschten Übergangsgeschwindigkeit zu erzeugen.5. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet,daß eine Vielzahl von Frequenzteilerkreisen
(200) in Serie an den spannungsgesteuerten Oszilator (72, 194) angeschlossen ist, um eine Vielzahl von Harmonischen des Portamentosignals zu erzeugen, daß die Harmonischen der Vielzahl an Stimmen des Tons oder Klangs entsprechen, der vom elektronischen Musikinstrument (20) gespielt wird.6. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 5»
dadurch gekennzeichnet,daß eine Steuerschaltung (204, 210) an die Frequenzteiler (200) und das elektronische Musik instrument (20) angeschlossen ist, um selektiv entweder das Portamentosignal und dessen Harmonische von den Frequenzteilern (200) oder der in mehreren Stimmen vom elektronischen Musik instrument (20) gespielte Ton zurück zum elektronischen Musikinstrument (20) zu übertragen, um im Hörbereich reproduziert zu werden.7. Portamento-Einrichtung zur Verwendung in einem elektronischen Musikinstrument, das ein Mono-Ton-809834/0730Tasteninstrument enthält, wobei die Töne der Tastatur in einem gleichmäßig unterteilten Maßstab angeordnet sind, mit Einrichtungen zur Erzeugung eines Impulssignals und eines Torsignals und mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Vielzahl von Signalen, welche mehrere Stimmen eines zu spielenden Tons umfassen, wenn eine Taste der Tastatur betätigt wird,
dadurch gekennzeichnet,daß ein spannungsgesteuerter Oszillator (194) zur Erzeugung eines ersten Eingangssignals vorgesehen ist, daß das elektronische Musikinstrument ein erstes Eingangssignal erzeugt, daß eine Frequenz/Phasendetektorschaltung (184) zur Erzeugung mehrerer Steuersignale vorgesehen ist, die proportional zum Frequenz- und Phasenfehler zwischen dem ersten und zweiten Eingangssignal sind, daß ein Anstiegs- und Haltekreis (188) vorgesehen ist, der die mehreren Steuersignale empfängt und hiervon abhängig eine Steuerspannung erzeugt, die zum spannungsgesteuerten Oszillator (194) zurückgekoppelt ist, um die Frequenz des ersten Eingangssignals mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Steuerspannung zu variieren, um ein Portamentosignal mit vorgegebener Geschwindigkeit auszubilden.8. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß der Anstiegs- und Haltekreis (188) die Steuerspannung mit einer vorgegebenen Anstiegsgeschwindigkeit ansteigen läßt, wenn das erste Eingangssignal eine kleinere Frequenz als das zweite Eingangssignal besitzt, und wenn das erste Eingangs-809834/0730signal in der Phase dem zweiten Eingangssignal nacheilt, daß der Anstiegs- und Haltekreis (188) die Steuerspannung konstant hält, wenn das erste Eingangssignal in Phase und Frequenz mit dem zweiten Eingangssignal übereinstimmt, daß der Anstiegs- und Haltekreis (188) das Steuersignal mit einer vorgegebenen Abfallgeschwindigkeit abfallen läßt, wenn das erste Eingangssignal eine größere Frequenz als das zweite Eingangssignal •besitzt und wenn das erste Eingangssignal in der Phase dem zweiten Eingangssignal voreilt, wobei die Änderungsgeschwindigkeit des ersten Eingangssignals der vorgegebenen Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit der Steuerspannung entspricht.9. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß der Anstiegs- und Haltekreis (188) einen Rückkopplungskreis(288 bis 304) zum kontinuierlichen Einstellen der vorgegebenen Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit der Steuerspannung ent hält, damit die Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit der Geschwindigkeit der Frequenzänderung zwischen den Tönen der gleichmäßig gestimmten Tonfolge entspricht.10. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,daß der Rückkopplungskreis (288 bis 304) eine Einrichtung (290) enthält, die vom Benutzer zugänglich ist, um die vorgegebene Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit der Steuerspannung selektiv einzustellen, um ein Portamentosignal mit gewünschter Übergangsgeschwindigkeit zu erzeugen.809834/073011. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß eine Vielzahl von Frequenzteilerkreisen (200) in Serie mit dem spannungsgesteuerten Oszillator (194) vorgesehen sind, um eine Vielzahl von Harmonischen des Portamento signals zu erzeugen.12. Portamento-Einrichtung nach Anspruch 5 oder 11, -dadurch gekennzeichnet,daß eine Steuerschaltung eine Schaltlogik (204) enthält, die an die Frequenzteiler (200) und das elektronische Musikinstrument angeschlossen ist, um selektiv entweder das Portamentosignal und dessen Harmonische von den Frequenzteilern (200), oder die mehreren Stimmen des elektronischen Musikinstruments zurück zum elektronischen Musikinstrument zur Hörbereichsreproduktion zu schalten, daß eine Steuerlogik (210) mit dem elektronischen Musikinstrument und der Schaltlogik (204) zum Empfang des Torsignals und des Impulssignals verbunden ist und als Antwort eine Vielzahl von logischen Signalen erzeugt, daß ein Steuerblock (365, 367 oder 724, 726) dem Benutzer verfügbar ist, um ausgewählte logische Signale von der Steuerlogik (210) zur Schaltlogik (204) zu schalten, daß die Schaltlogik (210) den Schaltvorgang gemäß den ausgewählten Logiksignalen durchführt, um eine Wahl zwischen den Portementosignalen und dem gespielten Ton in Abhängigkeit davon durchzuführen, ob die Tastatur in einer Detache-Spielart oder einer Legatο-Spielart bespielt wird.8038317
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/770,412 US4207793A (en) | 1977-02-22 | 1977-02-22 | Variable rate portamento system |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2806798A1 true DE2806798A1 (de) | 1978-08-24 |
Family
ID=25088460
Family Applications (1)
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