DE2807341A1 - Vorrichtung zum steuern der stellung der registerzuege eines musikinstrumentes - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIETRICH LEWINSKY

HEINZ-OOACHIM HUBER ₂1. Februar 1978

REINER PRIETSCH _10l83_ _V/H

MÖNCHEN 21
GOTTHARDSTR. 81
■ Thomson-CSF, Bl. Haussmann 173, F-75OO8 Paris (Frankreich)

i Vorrichtung zum Steuern der Stellung der Registerzüge

i eines Musikinstrumentes

Priorität: Frankreich, 23. Februar 1977, Mr. 77 05253

j Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswählen der Rei gister eines Musikinstrumentes.

; Sie betrifft insbesondere Pfeifenorgeln, die eine oder mehrere ! Manualklaviaturenj das sogenannte Pedal und Registerzüge, die jeweils soviele Pfeifen oder Gruppen von Pfeifen umfassen, wie Tasten auf den Manualen oder dem Pedal vorhanden sinds besitzen, i

i Die Register sind auf einer gemeinsamen Tonkanzelle angeord-

; net. Jede Pfeife gibt einen Ton von sich, wenn die entspre-

: chende Taste der Klaviatur oder des Pedals gedruckt vri.rd, und

; wenn der zu dem Register gehörende Registerzug gezogen ist.

Das Instrument besitzt ferner verschiedene Kopplungen, mit deren I Hilfe eine oder mehrere Klaviaturen vom Rang n+k (k= 1,2,...) ! betätigt werden können, wenn auf der Klaviatur von Rang η oder j auf dem Pedal gespielt wird. Ferner ist mindestens ein Gebläse ^; vorhanden, das Druckluft mit einem bestimmten Druck liefert.

I Mit Hilfe von Ventilen, die mechanisch oder elektromechanisch ! betätigt werden, werden die Pfeifen ausgehend von der Betätigung . der Tasten,der Pedale und der Registerzüge mit Luft beaufschlagt,

Bei alten Orgeln wird das Ziehen und Abstoßen der Register da-

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durch bewirkt, daß der Spieler einen Pegirsterzug oder Register-Schieber betätigt, der sich etwa um 10 en verschieben kann. Die Bewegung wird mit Hilfe von Stangen und Winkelhebeln bis zu den Ventilen der Tonkanzellen übertragen. Die Registerzüge sind im allgemeinen soweit wie möglich um die zugehörigen Klaviaturen gruppiert. Zusätzlich zur Handbetätigung der Registerzüge ist häufig eine Fußbetätip-ung (zum Ziehen von ^Mischregistern, Plötenstimmenregistern u.dgl....) vorgesehen, um das Orgelspiel zu erleichtern. Der Orgelspieler muß häufig wahrend des Spiels einen und häufig sogar zwei Registerzüge rasch bedienen. Um dies zu vermeiden, haben die Orgelbauer Systeme eingeführt, die als "einstellbare Kombinationen" bezeichnet werden. Mit diesen werden die Konfigurationen der Resisterzüre gespeichert und sind nach Belieben abrufbar. Die Einführung von elektrischen Steuerungen ermöglicht die elektrische Betätigung der Registertasten, so daß derzeit bei zahlreichen Instrumenten bis zu 15 einstellbare Kombinationen vorgesehen sind. Es ist folglich möglich, 15 Registerzugkombinationen von etwa 100 Registern und verschiedenen Klaviaturkopplunrren zu speichern. Der Speicher besteht aus bistabilen Relais, deren Zahl entsprechend groß ist. Eine derartige Vorrichtung zum Steuern der Registerzüpe ist wenig zuverlässig, verbraucht viel Energie und verursacht Störgeräusche. Darüberhinaus können die gespeicherten Registerkombinationen nicht ohne weiteres auf einen anderen Speicher übertragen xverden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Steuern der Ste lung der Pegisterzüge eines Musikinstrumentes zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden sind und die sich vor allem durch erhöhte Zuverlässigkeit, geringen Energieverbrauch und eine grosse Anzahl von speicherbaren Registerkombinationen auszeichnet.

Mit der Vorrichtung sollen Registerkombinationen ausgewählt werden können, wobei die Kombinationen auch bei Abschalten der Stromquelle oder einer sonstigen Energiequelle gespeichert bleiben. Derartige Speicher, bei denen der Speicherinhalt auch nach Abschalten der Stromversorgung erhalten bleibt, werden im allgemeinen als leistungsunabhängige Speicher bezeichnet. Ein weite-

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res Ziel der Frfindunp· besteht folglich darin, die Kombinationen mit Hilfe eines wirtschaftlichen Informationsträgers, etwa mit Hilfe eines "agnetträc-ers (elastische Platten s.^p·.) aufzuzeichnen, der leicht transportiert werden kann.

Die Lösunf dieser Aufgaben ist in den Patentansprüchen beschrieben.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird die Stellung eines jeden Klangregisterknopfes oder Registerzuges oder die Stellung der Kopplungshebel in ein digitales Signal verwandelt. Jede, durch den Spieler gewählte Registerkombination wird durch eine Folge von digitalen Signalen dargestellt, die von einem leistungsunabhängigen, programmierbaren, überschreibbaren und/oder erneut programmierbaren Speicher aufgezeichnet werden. Beim Auslesen der Digitalsignale aus dem Speicher, werden die Pegisterhebel oder Registerzüge durch individuelle Steuerunpsmittel entsprechend der gespeicherten Kombination eingestellt. Mit Hilfe von Adressiermitteln kann eine Registerkombination unter den zahlreichen gespeicherten Kombinationen ausgewählt werden. Anzeigemittel zeigen dem Spieler die ausgewählte Kombination an.

Gemäß eineir. anderen Merkmal der Erfindung besteht der Speicher aus einer Magnetplatte mit einer oder zwei bespielbaren Seiten oder aus einem oder mehreren Magnetblasenspeichern.

Die wichtigsten Vorteile der Erfindung sind: Eine große Anzahl von Registerkombinationen, die dem Spieler zur Verfügung steht, die Möglichkeit, die Aufzeichnungen auf einem wirtschaftlichen und transportierbaren Träger zu vervielfachen, die Möglichkeit eine Bibliothek von Kombinationen einzurichten, wobei die Kombinationen auch ohne Zufuhr von Energie gespeichert bleiben, jede Aufzeichnung kann gewünschtenfalls unauslöschbar gemacht werden, die Zugriffzeit zu jeder beliebigen Aufzeichnung ist klein, der Zugriff kann entweder direkt oder sequentiell erfolgen, die Kosten des Speichers sind gering, or besitzt eine lange Lebensdauer, und vor allem kann das Instrument im Falle eines

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Ausfalls der Vorrichtung ohne weiteres durch den Spieler von Hand weiterbedient werden. Schließlich kann die Vorrichtunp ohne großen Aufwand an ein bestehendes Musikinstrument angeschlossen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausf^hrunpsbeisniele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein fTbersichtsblockschaltbild der Vorrich

tung na.ch der Frfindunn· mit Mitteln zum Feststellen der Position eines Registerzu-· ges und irit Mitteln zur Betätigung des RegisterzuFces,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsforin der Steuerungsmittel f^f.ir den Register zug,

Fig. 3 ein Detailschaltbild der Vorrichtunp: nach

der Erfindung j

Fig. '4 die Schaltkreise zum Lesen der Aufzeich

nungen im Detail,

Fig. 5 Signalformen, die durch den Magnetplatten··

speicher verwendet werden,

Fig. 6 ein Aufzeichnungsbeispiel und

Fig. 7 eine Ausführungsform mit einem Mikroprozessor .

Die nachf-olgende Beschreibung bezieht sich präzise auf eine Pfeifenorgel. Diese Beschreibung wird nur beispielshalber gegeben, und es versteht sich von selbst, daß sich die Erfindung auch auf elektronische Orgeln oder andere Instrumente bezieht, bei denen Kombinationen von Klancregisterstellungen gespeichert und die Klangregister entsprechend betätigt werden sollen.

Eine Orgel besetzt eine oder mehrere Manualklaviaturen (bis fünf und sogar mehr), die stufenförmig (die erste Klaviatur ist die unterste) angeordnet sind, das sogenannte Pedal und Register,

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die jeweils ebensoviele Pfeifen oder Gruppen von Pfeifen umfassen, wie ^asten in einer Klaviatur (oder in de^ Pedal), durch die sie betätigt werden, vorhanden sind.

Jede Klaviatur und ihre Register sind auf einer pereinsamen Tr.Irer angeordnet, der in irgendeiner Veise ein Koordinatensystem definiert, wo .jede Pfeife in Schwinp-un"· versetzt wi^d, ^T-'enn sowohl das "efister durch eine individuelle Steuerung, das im allgemeinen gegenüber de¹- klaviatur angeordnet ist, fe^o^en ist und wenn Gleichzeitig die entsprechende "aste der* Klaviatur« o-edr'ickt wird.

Die Orgel besitzt gleichermaßen verschiedene Kopplungen, durch die eine oder mehrere Klaviaturen von Rang n+k (k und η sind ganze Zahlen) betätigt werden, wenn auf de·" Klaviatur vor Rang η oder auf dem Pedal gespielt wird.

Das Instrument besitzt pleichermaften ein Gebläse, das Luft unter Druck an die Orgelpfeifen liefert. Diese Luft erreicht die Pfeifen nur, wenn ein oder mehrere Ventile geöffnet sind. Γ-ie Ventile werden in allgemeinen elektrisch besteuert und zwar entweder ausgehend von den entsprechenden ^asten der ^T1anualklaviatur un^ des Pedals oder durch die Register- und Kopplungszün-e.

Der Spieler muß jederzeit in der Lage, sein, von Hand ein ^efister zu ziehen oder es abzustoßen. Ein Registerzug 1 ist in Fir.l dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit enthalt die Pir-ur lediglich einen einzigen Registersug. Dieser besteht aus einer beweglichen Stange und einem mit dieser verbundenen Kopf, Oe^ dem Spieler die ^petätigunn· ermöglicht. Der Registerzug gleitet zwischen zwei Spulen 4 und 5. Durch ihn werden zwei Schalter 11 und 12 geöffnet und geschlossen. Finer der Schalter, nämlich der Schalter 11 ist elektrisch mit der ^onkanzelle 10 des Instrumentes verbunden. Er steuert ein elektropneumatisches Ventil, das die Luft zu einer Gruppe von Orgelpfeifen durchtreten läP>t. Der zweite Schalter 12 dient zur Feststellung der Pegisterzugposition. Bei gezogenem Register ist der Kontakt 12 geschlossen und bei

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abgestoßenem Register ist der· Kontakt 12 geöffnet. Das gleiche gilt für den Schalter 11. In der Stange des Registerzuges ist ein magnetischer Kern 3 angeordnet, der zusammen mit den Spulen ^!\ und 5 ein bistabiles Relais mit zwei Arbeitskontakten darstellt. Dieses Relais ist manuell oder elektrisch betätigbar. In der Tat kann der Spieler frei und unbehindert den Registerzug 2 betätigen, falls die Spulen h und 5 nicht von Strom, durchflossen sind. Wenn beispielsweise die Spule 4 von Strom durchflossen wird, wird der magnetische Fern 3 angezogen und der Registerzug eingeschoben, wodurch die Kontakte 11 und 12 geöffnet werden. Da durch die Spule ¹I das Register abgestoßen wird, wird sie folglich "Abstoßspule" genannt. Falls dagegen Strom durch die Spule 5 fließt, wird de^ Kern in Richtung auf sie gezogen und der Registerzug 2 wird herausgezogen. Dadurch werden die Kon takte 11 und 12 geschlossen. Die Spule 5 wird folglich "Ziehspule" genannt. Die Spulen können gemäß einer anderen Ausführungsform auch dazu verwendet werden, den Kern abzustoßen. Gleichermaßen könnte auch vorgesehen sein, die Rewegung des Registerzuges durch die Stromrichtung in einer einzigen Spule zu steuern, falls der Kern aus einem Permanentmagnet besteht. In dem in Fig. dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Ziehspule 5 mit der Abstoßspule 4 einen gemeinsamen Anschluß besitzt der über eine Klemme 7 mit einem Referenzpotential +V verbunden ist. Ein Anschluß 8, der mit dem anderen Spulenende der Ziehspule verbunden ist, steuert das Ziehen des Registerzuges (Schliessen der Kontakte 11 und 12), während ein Anschluß 6, der mit dem anderen Ende der Abstoßspule verbunden ist, zur umgekehrten Betätigung, dient. Die Anschlußklemmen 13 und Ik verbinden den Kontaktschalter 12 mit dem Rest der Vorrichtung.

Die Registerzüge können verschiedene Formen aufweisen (Analogmodell, jedoch mit Kippfunktion beispielsweise). Sie stellen ein Relais mit zwei stabilen Positionen dar, das zwei Arbeitskontakte aufweist, von denen der eine die Ventile in der Tonkanzelle steuert, während der andere die Stellung des Registerzuges ermittelt. Dabei sind zwei Spulen, nämlich die Ziehspule und die Abstoßspule vorgesehen. Die Zahl der Registerzüpe kann 150 oder

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mehr annehmen.

Fine Einheit von in einem Schaltblock 20 angeordneten Schaltungen dient zur Erzeugung einer» Folp-e von Digitalsignalen, die der Stellung der verschiedenen Rep-isterzüge entspricht. Jeder Schalt-· kontakt 12 eines jeden Registerzuges ist am Kreuzungspunkt zwischen einer Leiterzeile und einer Leiter-spalte einer Matrix mit einer Diode verbunden. Diese Matrix weist Leiterzeilen 23, 24,.. 25 auf, die mit dem Ausgang eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers 22 verbunden sind. Die Matrix weist ferner Leiterspalten 27, 2^R,... 29 auf, die mit den Eingängen eines Pegistersneichers, von der Art eines Speichers mit ParalleleinFän^en und Serienausgänren, verbunden sind. Zwischen die Leiterzeile 23 und die Leiterspalte 27 sind in Serie eine Diode 31 und ein Schaltkontakt 32 eines ersten Klangregisterzuges geschaltet. In gleicher Heise ist eine Diode 33 und ein Schaltkontakt 34 zwischen die Zeile 23 und die Spalte 28 geschaltet. In gleicher Weise befindet sich eine Diode 35 und ein Schaltkontakt 36 zwischen der Zeile 24 und der Spalte 27. Schließlich ist eine Diode 37 und ein Kontakt 12 zwischen die Zeile 24 und die Spalte 28 geschaltet. Alle Klangregisterzüge oder anderen Bedienungsknöpfe sind somit einem Kreuzungspunkt der Diodenmatrix verbunden. In Wirklichkeit befinden sich die Schaltkontakte in der Nähe der Klangregisterzüge und sind mit der Matrix über eine Zweidrahtleitung 15 verbunden, die die Verbindung zwischen den Klemmen 13 und 14 und den Klemmen 39 und 38, wie dies in der Figur gezeigt ist, herstellt.

Ein erster, langsamer Taktgeber 21 liefert Impulse an die Zähloder Dekodierschaltung 22. Die Schaltung 22 ist ein Schieberegister, ein Ringzähler oder ein Vorwärts/Rückwärts-Zähler und dient zur Dekodierung der Schaltungszustände der verschiedenen Klangregisterzüge. Die Schaltung 22 wird im folgenden kurz als '"Zähler" bezeichnet. Alle Ausgänge der Schaltung 22 befinden sich in dem gleichen logischen Zustand, beispielsweise im Zustand 1, abgesehen von einem einzigen, der sich im Zustand Null befindet. Bei jedem neuen Impuls kehrt die Zeile, die zu-vor in den Zustand Mull übergegangen war, in den Zustand 1 zurück und

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die darauffolgende Zeile geht in den Zustand Null über. Es werde beispielsweise die Zeile 24 betrachtet. Wenn der entsprechende Ausgang 24 des Zählers im Zustand 1 ist, werden die Spalten 27, 28, 29 im Zustand 1 verbleiben, unabhängig davon, in welchem Zustand sich die mit der Zeile 24 verbundenen Schalter befinden. Wenn der entsprechende Ausgan·? sich im Zustand Null befindet, und wenn der Kontakt 36 geöffnet ist, verbleibt die Spalte 27 im Zustand 1. Falls dagegen der Kontakt 12 geschlossen ist, wird der Zustand O der Zeile 24 auf die Spalte 28 an den entsprechenden Eingang des Schieberegisters 40 übertragen. Das gleiche trifft für alle Kontakte zu, die an eine Zeile angeschlossen sind. Folglich übertragen die Spalten 27, 28...29 gleichzeitig den Zustand der entsprechenden Kontakte an das Schiebregister 40 in Form einer Binärsignalfolge mit den Zuständen O oder 1. Pei jedem neuen Impuls des Taktgebers 21 wird der Zustand der Kontakte, die mit der nächstfolgenden Zeile verbunden sind, gelesen und an das Schieberegister 40 über die Spalten übertragen.

Zwischen zwei Taktimpulsen des langsamen Taktgebers 21 steuert ein schneller Taktgeber 41 die übertragung der Binärsignale 1 aus dem Register 40 in den Speicher 50 der Vorrichtung. Die übertragung erfolgt sequentiell.

Das Aufzeichnen der Schaltungszustände der Klangregisterzüge im Speicher 15 sowie das Auslesen der aufgezeichneten Kombinationen wird durch eine allgemeine Steuerschaltung 60 gesteuert. Diese Schaltung kann auch Anzeigemittel enthalten, um beispielsweise die Nummer der aufgezeichneten Kombination oder die Nummer der ausgelesenen Kombination oder eine eventuelle Störung dem Orgelspieler anzuzeigen.

Beim Lesen des Speichers 50 stellt jede Kombination eine Folge von Binärsignalen dar, die sequentiell in Speicherregister 8l, die in Serie geschaltet sind, übertragen wenden. Die Speicherregister 8l besitzen einen Eingang für sequentielle Daten und paral lele Ausgänge. Diese Speicherregister sind in einer Einheit von logischen Karten angeordnet, die in der Figur durch die gestri-

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chelten Blöcke ^O angedeutet sind. Lediglich eine einzige dieser
Karten, nnmlich die letzte, ist im Detail dargestellt. Sie enthält beispielsweise ein Register Bl mit einen Fingann· für sequentielle Daten und Parallelauspcänp· en nit ΐβ Bits. Jede¹" Ausgang j des Registers ist mit einer Leistunfsanpassuncschaltun"· °-2 ver- j bunden, die diePetätigungsspulen für den ^langregisterzup· mit ; der erforderlichen Leistung steuert. Da zu einen Zeitpunkt nureine einzige Spule aktiv ist, besitzt die Schaltung ß2 zwei Lei-; stuntrskreise, von denen der eine direkt durch das Ausgangs signal · des Registers ^Qi und der andere durch das Signal desselben Aus- j gangs, jedoch nach Durchlaufen eines logischen Inverters 83, ge-;

steuert werden. Es sind folglich 16 Leistunp-sanpassunr sschaltun-; gen 82 pro Steue^karte vorhanden, da das Speicherregister 81 : 1β Ausgänge aufweist, die auf diese Heise If- Klanrregisterzüp-e | betätigen können. !

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Lage, die Zustände.· von 256 Schaltkontakten, die auf den Registerzüp-en angeordnet ' sind und die nit einer "atrix von l6 Zeilen verbunden sind, zu ■ lesen. Die l6 Zeilen sind mit den 16 Ausgängen des Zählers 23
und die 16 Spalten sind mit den Eingängen des Schieberegisters ; HO mit l6 Bits verbunden. Dieses Register liefert aufeinander- ' folgend l6 Worte mit je l6 Pits, also insgesamt 256 Bits. ■,

Der Speicher 50 kann beispielsweise aus einem Plattenspeicher,
also einer magnetisierbaren Platte, bestehen, die 6h Spuren auf-j weist, von denen jede 32 Aufzeichnungen mit 256 Pats tragen kann-j-Der Speicherkann folglich bis zu 20^8 Kombinationen von 256 Re- | gisterzügen aufnehmen, was eine gex^altige Reserve an Spielmöp:- j lichkeiten bietet. ■

Eine andere Ausführungsform der Steuerkarten für die Register- j züge ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Ausführungform ermöglicht ί das einheitliche Ziehen und Abstoßen der Klangregister für den
Fall, daß das Klangregister verändert werden muß. Hierzu enthält
die Steuerkarte 80 zwei Speicherregister mit sequentiellem Eingang und parallelen Ausgängen 88 und 89. Das Register 88 nimmt

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die Steuersignale nur durch eine Anschlußleitung 86, die von der Schaltung 85 kommt, auf. Das Register 8o erhält die Steuersignale zum Abstoßen der Klangregister nur durch die Schaltung 85 über einen Anschluß 87. Die entsprechenden Ausränge der Register 88 und 89 sind mit Verst^.rkunpsanpassunrschaltunpcen ·^Ρ2 zur Betäti- : gung der Spulen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, verbunden. Der Inverter 83 wird jedoch nicht benö'tipt. Alle Schaltungen 82 erhalten von dem Speicher 50 einen rbertragunrsbefehl, de¹" die Zustände der Klangregisterzüge ändert, sobald das Auslesen einer Kombination beendet ist. Dieser fbertragungsbefehl gelangt über eine Leitung 83, die in den Pip:. 1 und 2 zu erkennen ist, aneine Schaltung 82. Die Schaltung 85 bestimmt diejenigen Klangregisterzüge, deren Zustand geändert werden muß. Gleichzeitig mit der übertragung einer Aufzeichnung aus dem Speicher in die Register muß der Zustand der Klangregisterzüge gelesen werden. Die Sin-nale, die über die Zustände der Klanp-registerzüge Aufschluß geben, gelangen an die Schaltung 85 _} da der Ausgang des Registers 40 mit der Schaltung 85 verbunden ist. Die Schaltung ; 85 vergleicht das aus dem Speicher ausgelesene Wort mit dem Wort, , das durch die Klangregisterzüge gegeben ist und zwar Bit für Bit. j Die Schaltung liefert zwei Worte von 256 Bits, wovon das erste ' dazu dient, die Klangregisterzüge zu ziehen, wenn sie abgestoßen . sind, und das zxveite dazu dient, die Klangregisterzüge abzustos- < sen, wenn sie gezogen sind. Beispielsweise liefert die Schaltung ; 85 ein Bit "1" zu dem Anschluß 86 (Ziehbefehl) wenn der Zustand des Klangregisterzuges durch ein Bit "1" (Abstoßposition) repräsentiert ist und wenn das aus dem Speicher ausgelesene Bit "0" • ist (gezogene Position); die Schaltung liefert in die Anschlußleitung 87 gleichermaßen ein Bit "1" (Abstoßbefehl), wenn der Klangregisterzustand durch ein Bit "0" (Abstoßposition) repräsentiert ist und wenn das aus dem Speicher ausgelesene Bit "1"

; ist (Abstoßposition); in allen anderen Fällen wird das Bit "0" ; geliefert. Anhand der vorhergehenden Erläuterungen kann leicht ■ eine derartige Schaltung konzipiert und realisiert werden, ausgehend von den logischen Zuständen, die derzeit bekannt sind. Diese Schaltung erhöht ein wenig die Komplexität der Vorrichtung, andererseits verhindert sie jedoch die Verschwendung von Energie

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bei den KLangrenristerzügen, die nicht geändert werden müssen. |

ι j

j Fig. 3 zeigt die Schaltungseinheit der Vorrichtimg nach der Fr- I findunp:. Als Speicher ist ein magnetisierbarer Plattenspeicher [

' gewählt, der beispielsweise 77 Spuren mit 32 Sektoren aufweist, ;

■ von denen jeder eine Kombination sneichern kann. Der Speicher
ist durch den Block 121 repräsentiert. Fr ist an ein Interface i 120 angeschlossen, das-im allgemeinen in einem Speicher enthalten ist, so daß zu einem bestimmten Sektor zugegriffen werden kann,
sei es um aufzuzeichnen ode^ sei es, um eine Kombination auszu-

^: lesen. Fs genügt, an das Interface 120 die Adresse des Sektors
und ein Aufzeichnung- und Lesesignal durch die Steuereinheit
105 zu übermitteln und sodann, wenn der Speicher seine Bereit- j schaft anzeigt, die gewünschte Operation auszuführen, d.h. Infor-f

' mationen einzuschreiben oder aufgezeichnete Informationen zu ent+ j nehmen.

Die Finheit der Kontakte der Klangregisterzüp-e, die Matrix und .·

das Speicherregister, das die 256 Klangregisterstellungen defi- j j nierenden Worte liefert, sind - wie in Fig. 1 - durch den Block · ! 20 dargestellt. Das Ergebnis der 16 Worte von je 16 Bits, von j denen jedes eine Kombination bildet, wird in dem Serienspeicher
vor der übertragung zum Interface 120 gespeichert. Dieser Spei- j eher ist Teil des Schaltblockes 20, obwohl er nicht im Detail
in Fig. 1 dargestellt ist. Das Abrufen einer Kombination aus
dem Speicher, um die Klangregisterzüge in die gewünschten Positionen zu bringen, geschieht einerseits ausgehend von einer
Drucktastereinheit 101, die in einer Gruppe eine bestimmte Kombination definiert, und andererseits ausgehend von einem Tastenfeld 100 mit 8 oder 10 Tasten, durch die der Orgelspieler die
gewünschte Kombination anwählt. Der Orgelspieler verfügt darüberhinaus über die Möglichkeit, die Kombinationen Schritt für Schrit'; vorwärtsschreitend durchzuwählen, sei es um die jeweils nächste
Kombination im Speicher (Steuerung 102) oder sei es, um die vorhergegangene Kombination (Steuerung 103) zu erhalten.

Eine Anzeigevorrichtung 10^ zeift dem Spieler die Gruppennummer

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und die eingeschaltete Kombination der Gruppe an. Durch diese Anzeigevorrichtung können auch verschiedene Störungen oder Fehler oder andere Informationen angezeigt werden.

Dem Spieler steht desweiteren eine Steuerung I05 zum Fin- oder Auslesen des Speichers zur Verfügung, die an das Interface 120 angekoppelt ist.

Derzeit bekannte Instrumente enthalten in allgemeinen Drucktastknöpfe, um IC oder 20 Kombinationen zu bezeichnen. Fs ist jedoch vorteilhaft, eine Gruppierung zu ,iewerls 3 6 kombinationen vorzunehmen, um die Zahl der Drucktastknöpfe an de^ Konsole des Instrumentes zu begrenzen. Jede Spur der Platte ist folglich in zwei Gruppen mit 16 Kombinationen unterteilt un^ der Spieler muß unter 15¹! Gruppenadressen (zweimal 77), (Block 100) und l6 Kombinationsadressen (Block 101) auswählen.

Die Gruppenadresse wird durch das Tastenfeld 100 erzeugt, das j auch aus lediglich -R kasten bestehen kann. Die Tasten sind an j eine Kodierschaltunp 107 angeschlossen. Diese Kodierschaltunp enthält beispielsweise 3 integrierte Kodierer. Durch den Druck auf die erste Taste wird der erste Kodierer, durch den Druck auf die zweite Taste wi^d der zweite Kodieren und durch Druck auf die dritte Taste wird der dritte Kodierer angesprochen. Fs werden auf diese V/eise 8 Bits für Gruppenadressen, d.h. 7 Bits für die Spurennummer auf der Magnetplatte und das achte Bit für eine j der beiden Gruppen der Spur erhalten. Die l6 Kombinationstasten j

101 sind an eine Kodierschaltunp· lOP angeschlossen, die 4 Bits j für die Kombinationsadresse in der gewählten Gruppe des Tastenfeldes liefert. Die an der Konsole zusammengesetzte Adresse wird

danach in einem Vorwärts/Pückwärts-Zählregister lⁿⁿ gespeichert, j das bis zu einem beliebigen Wert geladen werden kann. Die Steuerbefehle für das sequentielle Portschreiten, die von den Finhei- ; ten 102 und 103 kommen, gelangen an den Vorwärts- und Rückwärts-; Zähleinp-ang des Vorwärts/Rückwärts-Z.ählers loo _um ein schritt- i weises Portschreiten in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtunp unter den Adressen des Registers zu erhalten.

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Der Ausgang des Vorwärts/Hückx\^rärts-Zählers 1OQ ist rr.it einer* Pegisterspeicher 110 von gleichen Kapazität und mit der Anzei^evorrichtung 104 verbunden, die de^ Orpelsnieler die PTö^lichlreit gibt, die Auswahl zu überwachen. Dieses Pen-ister ist nit der Interface 120 des Soeichers 121 verbunden und dient dazu, den Lese- und Schreibkopf des Plattenspeichers in die korrekte Position zu bewegen. Hie 12 ^pits der vollständigen Adresse setzen sich wie folgt zusammen:

Die 7 ersten Pits stellen die Spurenadresse dar. ¥i-"d an das ^erät Spannung angelegt, so bewegt sich de?¹ "agnetkopf des Speichers automatisch in die Stellung vor der Spur 0. Das Plattenlesererät liefert sodann die Information "Snür 0", durch die ein nit dem Kopf verbundener Vorwärts/Pückwärts-Zähler auf T^Tull gestellt wird, der seine Position durch Vorwärts- ode"" Pückwärtssählung der Steuerschritte meldet, die an den Antriebsmotor des Kopfes übermittelt werden. Um den Kopf in Pezup¹ auf die p-ev;ünschte Spur su positionieren, wi^d die durch die 7 ersten Pits des Registers 110 gelieferte Adresse ^Rit für Pit durch einen Verpleicher mit dem Zustand des Vorw-rts/PücIaiM^ts-Z-ählers des hopfen verfluchen. Fin ^pefehl zum Vorwärts- oder Pückw"rtsschreiten, in Form eines Impulszuges, wird an den Schrittschaltmotor und an den Vorwärts/Hückw.ärts-Zähle^ des Kopfes übermittelt. Diene gesamte Logik ist in dem Plattenspeicher ΐ?1 oder dem Interface 120 enthalten, das im"allgemeinen zusammen mit den elektromechanischen Organen der Lese/Schreib-rVorrichtunp· der Platte beliefert vdrd.

A.US Sicherheitsgründen wii°d die gesuchte Adresse auch gleichermaßen auf der Platte aufgezeichnet. So ka.nn überprüft werden, ob die von der Platte abgelesene Adresse identisch mit der im Speicher angegebenen Adresse ist. So entsteht eine gewisse Informationsredundanz, die jedoch zu einer erhöhten Betriebssicherheit führt, welche für den Interpreten eines Oryelxre^kes unerläßlich ist. Der Vergleich zwischen der gelesenen Adresse und der befohlenen Adresse wird durch eine Vergleichsschaltun"· 13ⁿ ausgeführt, die folglich einerseits mit de^ ilusfanc ^es Interface 3 2ⁿ und mit dem Adressenregister 110 verbunden ist. Diese Sch^itun^· wird

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^lTT1 detail anhand von Fir. Ί erläutert. Diese ^chaltunf liefert zur gleichen Zeit die aufgezeichnete Kombination an die ^ewünsch te Adresse, welche Kombination danach verwendet wird, um die Bewegung der Klanpregisterzüge zu steuern.

Falls durch die Vergleichsschaltung 130 festgestellt wird, dal?. die gelesene Adresse mit der Adresse des ^er.isters 110 nicht ι

ι übereinstimmt, wird über die Verbindung 137 ein Fehler gemeldet [ und durch die Anzeigevorrichtung 10'4 angezeift. Fs kann eine automatische Fehlersuche ausgelöst werden. Diese Fehlersuche besteht! darin, daß auf der Speicherplatte ein Vorwärts- oder ein Rück- j wärtsschritt durchgeführt wird. Falls das Frgebnis immer noch falsch ist, erfolgt eine erneute Verschiebung. Fin Alarmsignal | erscheint, wenn die erste oder letzte Kombination erreicht ist. ' Der Fehler kann von einem Defekt der Platte oder einem Löschen ί der Platte herrühren. Das Alarmsignal zeigt dem Orgelspieler an, daß die Platte nicht in Ordnun"· ist.

Nachdem eine Adresse für eine Kombination durch das Tastenfeld 100 und die Druckknopftasten 101 ausgewählt ist, wird der Inhalt des Speichers an den Pjlock 130 geliefert, der die gelieferten Adressen vergleicht und, falls kein Fehle¹" festgestellt wird, die Kombination aneinen ersten Arbeitsspeicher 131 weiterleitet. Diesem Speicher sind drei weitere identische Arbeitsspeicher 132 133 und 13¹J nachgeschaltet, die vier weitere nachfolgende Kombinationen speichern. Die Kombination mit der Adresse n, die vom Orgelspieler abgerufen wird, wird im Arbeitsspeicher 133 gespeichert. Der Speicher 132 enthalt die Kombination n+1, der Speicher 131 enthält die Kombination n+2 und der Speicher 13*} enthäl die Kombination n-1, die von dem Orgelspieler vor der Kombination η abgerufen wurde.

Dies hat den Vorteil, daß bei einer schrittweisen Abrufung der Kombinationen die folgenden und vorhergegangenen Kombinationen dem Spieler unmittelbar nach Auslesen aus dem Arbeitsspeicher zur Verfügung stehen, dessen Zugriffzeit vernachlässigbar klein ist. Dank dem Arbeitsspeicher, kann ein direktes Auslesen der

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gewünschten Kombination von der Magnetplatte vermieden werden. Dieser Vorteil verschwindet .jedoch, wenn der Spieler die kombinationen nicht in eine¹⁰ bestimmten Reihenfolre abruft. Die Vorrichtung nach der Erfindung gestattet bei sequentiellen Abrufer, der Kombinationen einen raschen Zugriff zu den Arbeitsspeichern. Gleichzeitig wird durch die Erfindung ein hoher Grad von Betrieb sicherheit, bedinp-t durch den Magnetspeicher, für den Fall eines Stromausfalles erzielt.

Bei jedem nicht sequentiellen Lesen der Platte iTerden drei aufeinanderfolgende Kombinationen gelesen, so daß die durch das Tastenfeld und die Druckknöpfe angewählte Kombination an den Speicher 133 und die beiden weiteren Kombinationen an die Speicher 131 und 132 übertragen werden. Bei sequentiellem Ablesen erfolgt das Portschreiten zur nächsten Kombination durch eine Verschiebung der Speicherinhalte in deren Arbeitsspeicher. Ein Auslesen der Platte erfolgt nur, wenn die neue Kombination n+2 in den Speicher 13I gebracht weiäen soll, dessen Speicherinhalt in den Speicher 132 übertragen worden wäre. Das Lesen der Platte muß nicht notwendigerweise schnell sein, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Das sequentielle Lesen der Platte wird durch Steuerknöpfe 102 und IO3 gesteuert, die die Übertragung der Informationen auf die Steuerkarten BO für die Repristerzütre bewirkt Ein ODER-Glied 139 erhält folglich entweder die Kombination n, die von dem Speicher 133 geliefert wird, oder die Kombination n-1, die von dem Speicher 134 geliefert wird. Die Kombination gelangt danach an die Schaltung 85, die die aus den Speicher aus-· gelesene Kombination und den Zustand der Registerzü^e an der Konsole vergleicht und diejenigen Registerzüpe bestimmt, die geändert werden müssen, wie dies anhand von Fif. 2 beschrieben wurde Die Meldung über den Zustand der Registerzüge x\^Tird an die Schaltung 85 über die Leitung 142 übertragen.

Beim Aufzeichnen der Kombinationen durch die Magnetplatte wird ein Vergleicher l40 verwendet, über die Verbindung 142 wird der Zustand der Klangregisterzüfe an der Konsole nit der aufgezeichneten Kombination verglichen, unmittelbar gelesen und sodann an

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den Speicher 133 übertragen. Falls die aufgezeichnete Kombination mit dem Zustand an de"" Konsole nicht übereinstimmt, wird, durch die Leitung l4l ein Fehlersignal an die Anzeigevorrichtung übertragen.

; Fig. ¹I zei^t ein Ausfüh^unp-sbeisniel der Schaltung 13O₅ die da-

I zu vorgesehen ist, die durch den Orgelspieler abgerufene Adres-

j se mit der von der Magnetplatte abgerufenen Adresse zu verglei-

' chen und die aufgezeichnete Kombination an diese Adresse zu lie-

; fern.

, Diese Schaltung ist an das Interface 120 des Speichers 121 angeschlossen.

Sie enthält eine erste Schaltung mit ^ajoritätslogik l60, die ^! drei aufeinanderfolgende Adressenaufzeichnunren der Platte ver- : gleicht und nur die Kombinationsadresse liefert, wenn mindestens \ zwei Aufzeichnungen identisch sind. Die gelesene Adresse wird ; danach Bit für Pit mit der ausgewählten, von dem Speicherregi-. ster 110 kommenden Adresse in dem Vergleicher Ιβΐ verglichen. ; Die Schaltunren zum Lesen der Kombination enthalten gleichermassen Schaltungen mit Majoritätslogik, die identisch mit denjenigen sind, die für die Adresse vorgesehen sind. Die Kombination I wird gleichermaßen dreifach auf der Platte aufgezeichnet und die ; drei Aufzeichnungen vrerden paarweise miteinander verglichen.

; Fig. 6 zeigt bei (a) einen Synchronisationsimpuls_s der einen ι Sektor einer Plattenspur definiert, die die Aufzeichnung der Kom-' bination enthält.

I Bei (b) ist das in dem Sektor aufgezeichnete Signal dargestellt. I Synchron zu dem Signal des Sektors 6 umfaßt die Signalgruppe SH ^! 12B Bits eines Taktsignales, die zur Synchronisation des Plat-I tenger'ites erforderlich sind. Danach folgt das Teilstück I, das ¹ B Bits zur Identifikation der eintreffenden Daten enthält. Danach folgen 3 Adressenaufzeichnungen von jeweils 12 Bits Ad., Adp und Ad-,, die evtl. durch eine Lücke getrennt sind. Schließ-

j - 17 -

j

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lieh folien drei Kombinationsaufzeichnungen D^, D₀ und D, von

' jeweils 25? Bits.

Der Haupt- oder Sektorindex, der durch den Anfang des Synchroni-S sationsirpulses der Fin·. 6a definiert ist und der durch 12R Takt-I bits charakterisiert ist, dient zur Identifizierung des Anfanp-s j der Lesesequenz. Das Signal von ^q Bits, das diesem fol^t, zeigt : die bevorstehende Ankunft einer Information über Adressen und

Kombinationen an.

j Aus Gründen der Sicherheit beim Aufzeichnen und bein Lesen des

i Speichers werden trotz der relativ großen Zuverlässigkeit der

j derzeit bekannten Magnetspeicher die Adresse und die Kombination

! dreifach aufgezeichnet. Diese Sicherheit führt andererseits zu

j einer stärkeren Belegung des Speichers mit Daten und zu einer

j Redundanz der aufgezeichneten und gelesenen Information. Diese

■ Nachteile sind .jedoch nicht schwerwiegend, da die Gesamtlänge

^; einer Aufzeichnung von Adressen un^ Kombinationen die dreifach,

jeweils mit einem gewissen Abstand, aufgezeichnet ist, lediglich

'. ein Zeitintervall von U Millisekunden umfaßt, so daß folglich

j pro Plattenspur leicht 32 Sektoren aufgezeichnet werden können,

j Eine Platte mit 77 Spuren kann folglich bis zu 2^6*1 kombinationen speichern, was sogar für ein sehr umfangreiches Instrument

! ausreichend ist. Fine Platte mit nur 6h Spuren kann noch bis zu

ί 2O*lR Kombinationen speichern, was ebenfalls noch ausreichend

ι ist.

j i

j Die in Fir*. ¹I dargestellte Schaltung mit 'lajoritätslogik, ver- ;

I x«rendet diese Informationsredundanz, um mit sehr großer Zuverl^is-' siprkeit einerseits die gelesene Adresse (Schaltung IiO) und ander rerseits die gelesene Kombination (Schaltungen 150 bis 156) zu : liefern. Die Schaltungen zum Lesen der Adresse sind hinsichtlich¹ ihrer Kapazität identisch den angeschlossenen Registerspeichern und identisch den Schaltungen, die zum Lesen der Kombination verf wendet werden. Lediglich die letzteren sind in Pig. ^ dargestellt.

Sie enthalten drei Registerspeicher 150, 151 und 152, deren Fin-

- IB -

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und Ausgänge in Serie geschaltet sind. Die drei nacheinander von der Platte abgelesenen Kombinationen D₁, D- und D, werden jeweils in den Pegistern 152, 151 und 150 gespeichert. Sodann liefern die Register gleichzeitig drei Kombinationen D₁, D- und D . Drei Schaltunfen 153, 15^ und 155 mit zwei Finr-Incen nehmen jeweils gleichzeitig zwei Kombinationen auf. Die Schaltuno· 153 I vergleicht folglich die Kombinationen D-, und D₁, Pit für Pit. j Die Schaltung ±5^l\ vergleicht die Kombinationen D, und D-, und die j Schaltung 155 vergleicht die Kombinationen D₁ und Dp. Die drei | Ausgänge ^er UND-Glieder sind an die Eingänge eines ODER-Gliedes j 15ß angeschlossen, das die aufgezeichnete Kombination mit einer j sehr geringen Fehlerwahrscheinlichkeit liefert. Diese Kombinatior gelangt danach an den Speicher 13I. Wie dies bereits angedeutet wurde, wird der Leseprozeß dreifach ^ür drei aufeinanderfolgende Sektoren der Platte durchgeführt. Es werden folglich drei aufeinanderfolgende Adressen rrelesen, um die drei Speicher 131, 132 und 133 zu beschicken.

Fit?. 5 zeigt die Signalformen, die zur Aufzeichnung, der Daten durch die Magnetplatte verwendet werden.

Das Plattengerät muß die Taktsignale (a), die aus kalibrierten Taktimnulsen mit regelmäßigen Abständen bestehen, sowie die aufzuzeichnenden Signal (b) aufnehmen. Die aufzuzeichnenden Signale bestehen aus Impulsen, die um eine halbe Taktperiode in Bezug auf die Taktimpulse verschoben sind. Bei Vorhandensein eines Impulses wird ein Bit "1" und bei Abwesenheit eines Impulses ein Bit "O" erzeugt. Die Datenbits werden an das Plattengerät geliefert und weisen die gleiche Wiederholfrequenz wie die Taktbits auf. Im Augenblick des AufZeichnens werden die ^aktbits und die Datenbits vermischt, wie dies in der Zeile (c) der Figur dargestellt ist. Beim Lesen werden wiederum die Taktbits einerseits und die aufgezeichneten Bits andererseits durch Spezialschaltungen, die in dem Plattengerät vorgesehen sind, getrennt. Die bits dienen zur Synchronisation des Taktgebers für die Platte, der sich im Interface 120 (Fig. 3) befindet.

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Das Interface 120 erzeugt gleichermaßen eine gewisse Anzahl von verschiedenen Steuerbefehlen für die Arbeitsweise des Plattengerätes. Es handelt sich dabei um Signale zur Beschickung des Lese- und Schreibkopfes, um das Signal zur Freigabe des Schreibvorganges , um das Signal zur schrittweisen Fortbewegung des Plattenmotors und um das Signal zum schrittweisen Löschen der Platte. Diese Steuersignale werden von den Herstellern von Plattenspeichern angegeben und in Detail erläutert.

Es ist möglich, eine Vorrichtung vorzusehen, die jegliche neue Aufzeichnung auf der Platte oder einen Teil der Platte verhindert um die bereits aufgezeichneten Daten zu schützen.

Das'Plattengerät liefert an das Interface verschiedene Signale, die dazu dienen, die Informationen mit perfekter Synchronisation auszulesen. Es wird ein Signal "Spurenindex O" geliefert, das anzeigt, daß sich der Kopf über der Spur 0 befindet.

Es wird auch ein Spurenindex geliefert, der einen winkelmäßigen Mullpunkt ausgehend von einem ode^ mehreren Löchern in der Platte definiert. Es wird gleichermaßen ein Sektorindex geliefert, wie in Fig. 6 unter (a) dargestellt.

Das Plattengerät liefert unter Umstanden zusätzlich, je nach aus gewähltem Modell, Signale "Aufzeichnung unmöglich", die anzeigen daß eine de¹" nachfolgend genannten Bedingungen nicht erfüllt ist

Die Platte ist eingesetzt

Die Platte dreht sich mit korrekter Geschwindigkeit Die aufzuzeichnenden Informationen stehen zur Verfügung. - Die Torschaltung des Plattengerätes ist geschlossen Der Kopf ist geladen, d.h. gegen die Platte gedrückt.

In einem solchen Fall zeigt eine rote Kontrollampe an, daß eine der Bedingungen nicht erfüllt ist. Eine grüne Kontrollampe zeigt an, wenn alle Bedingungen erfüllt sind (Platte bereit).

Eine zusätzliche gelbe Kontrollampe kann noch anzeigen, daß die

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Aufzeichnung unmöglich oder vor allem verboten ist, nachdem eine

[ vorausgegangene Aufzeichnung stattgefunden hat, die nicht gelöscht ; werden darf. In diesem Fall bleibt das Auslesen möglich. Die

i Kontrollampen können unabhängig von der Anzeigevorrichtung 10-'J : sein oder einen Teil der Anzeigevorrichtung darstellen.

i Gemäß Fig. 3 ist im Interface 120 ein taktgeber vorgesehen.

■ Fr wird zunächst zur Vorbereitung einer neuen und unbenutzten , Platte verwendet. Seine Frequenz ist beispielsweise 250 kHz. I Die Taktinpulse werden indie Platte eingeschrieben.

; Beim Schreiben und Lesen ciev Platte wird der taktgeber frequenzi und phasenmäßig durch die von der Platte abgelesenen Impulse i synchronisiert. Fine klassische Phasenregelschleife wird eingesetzt. Der Taktgeber besteht aus einem Oszillator mit spannungs- ; gesteuerter Frequenz.

Da die gesamte Vorrichtung gemäß der Erfindung diese Taktfrequenz verwendet, muß sie eine gute Stabilität aufweisen.

Die Funktionsweise des in Fig. 3 dargestellten Gerätes folgt aus dem vorstehend Gesagten. Trotzdem wird kurz an die Arbeitsweise ; beim Einschreiben und Lesen erinnert.

Bei der Aufzeichnung wählt der Orgelspieler eine bestimmte Klangi registerzug-Kombination. Der Zustand der Klanrregisterzüge x*ird I mit Hilfe der Schaltungen nach Fig. 1 (Block 20 der Fig. 3) abgelesen. Die Kombination kann gespeichert werden, sobald das Inter-• face 120 ein entsprechendes Signal abgibt. Durch Bedienung des Tastenfeldes 100 und der Drucktaster 101 wird dieser Kombination eine Adresse zugeteilt. Diese Adresse wird an das Interface 120 übertragen, das die Aufzeichnung mit der zugehörigen Adresse [ vornimmt. Unmittelbar danach zeigt ein Auslesen und Vergleichen ^: der gespeicherten Adresse mit dem Zustand! der Registerzüge dem Orgelspieler das ordnungsgemäße Funktionieren der Vorrichtung an Der Vergleich findet an zwei Stellen statt: Zum einen wird in

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der Schaltung 130 der Adressenvergleich und zi.un anderen in der Schaltung 140 der Vergleich de¹" Kombinationen durchgeführt.

Bein AusIeseVorgang führt das /mwählen einer Adresse durch den Orgelspieler zum Auslesen des Speicherinhalts mit dieser Adresse und des Inhalts z^T.?eier weiteren darauf folgend en Adressen, ur iie Speicher 131, 132 und 133 zu laden.

Zuvor ist durch die Schaltung 13° die ausgewählte mit der aufgezeichneten Adresse verglichen worden.

Pei der nicht sequentiellen Auswahl von kombinationen wiederholt sich dieser Vorgang bei jeder neuen Fahl. Dabei ist erforderlich, daß die Platte gedreht wird und daß der Lesekopf die korrekte Position einnimmt. Danach werden drei aufeinanderfolgende ^orbi-, nationen ausgelesen. Diese Auswahl erfordert eine relativ lance Zugriffszeitj die jedoch noch akzeptabel ist (einige inn "illia&uriden). Fine Verringerung der Zugriffsseit kann dadurch erhalten werden,daß die Steuerbefehle auf die Ma^netkarten übertragen werden und daß nur eine einzire Kombination gelesen und gespeichert wird (Speicher 131), ohne daß die folgenden Komhin=tie rren, die ansonsten in den» Speicher 133 eingelesen v/erden, von der Platte abgelesen werden.

ⁿei sequentieller .Anwahl der· Kombinationen ist die Zugriff zeit wesentlich kleiner, da die beiden folgenden Kombinationen bereits in den Speichern 132 und 131 zur Verfügung stehen, wobei [ die vorhergehende Kombination sich in Speieher 13^ befinde

t.

I'Jenn der Spieler das sequentielle Fortschreiten wünscht, werden die Kombinationen in den Speichern 131 bis 13^ verschoben. Dabei wird der Speicher 131 leer und eine weitere Kombination vird von der Platte abgelesen und dem Speicher zugeführt. Die Dauer dieses Vorganges hat jedoch auf das Spiel keine Wirk

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform de™ Frfindunr mit einerp Mikroprozessor 200.

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Derartige Mikroprozessoren sind derzeit allgemein käuflich. Der Mikroprozessor besitzt drei Haupteingänge, über die er mit den anderen Elementen der Vorrichtung in Verbindung steht. Drei Leistungsverstärker 201, 202 und 203 sind, zwischen den Mikroprozessor und drei Übertragungsleitungen geschaltet, über die der !iikrc prozessor mit den anderen Elementen verbunden ist. Diese übertragung leitungen werden als "Bus" bezeichnet. Die Leitung 204 ist der Adressenbus j die Leitung 205 der Steuerbus und die Leitung 206 der Datenbus.

Alle Kiemente der Vorrichtung zur Auswahl der Klangregister sind mit zwei oder mit drei Bussen verbunden. Sie sind zumindest an den Steuerbus angeschlossen, der die gesamte Vorrichtung steuert und der die Steuersignale an alle Elemente xtfeiterleitet. Diese Steuersignale bestehen aus Worten mit einer gewissen Anzahl von Bits, wobei einige von ihnen als Adresse dienen, um den Befehl, der durch die anderen Bits repräsentiert ist, an das betroffene Element zu leiten. Die Elemente der Vorrichtung sind mit einem speziellen Interface verbunden, das die durch den Steuerbus übertragenen Befehle dekodiert, so daß jede Instruktion ausgeführt wird. Die Interfaceschaltungen passen die Daten und Adressen sowohl für die übertragungsrichtung von dem jeweiligen Element zum Mikroprozessor als auch in der umgekehrten Richtung an.

Man findet in der Zeichnung die Kontaktmatrix 209 wieder, die di Stellung der Klangregisterzüge ermittelt. Eine Interfaceschaltung 210, die mit den drei Übertragungsleitungen verbunden ist, steuert das Abtasten der Matrixzeilen in Abhängigkeit von den Steuer- und Adressensignalen. Die Informationen über die Zeilennummern xverden über den Datenbus übertragen. In gleicher Weise führt ein Interface 211 sequentiell die Spaltenabtastung durch, um an den T-likroprozessor über den Datenbus die 256 Zustandsbits der Konsole zu übertragen.

Zur Einstellung der Fegisterzüge sind gleichermaßen die Steuerkarten BO vorgesehen, die identisch denjenigen sind, die in den Fig. 2 und 1 dargestellt wurden. Ein weiteres Interface 212 sorgi

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für die Konversion und f^hertragunp· der Zur, t and s daten, unter Wirkung der Steuersignale, in die Steuerungsrep;ister zur Änderung der Klangregisterzüge.

Der leistungsunahhängige Speicher der Vorrichtung ist durch den Block 121 dargestellt. Fr ist an ein Interface 218 angeschlossen, das die Steuersignale aus dem Steuerbus 205 in Schreib- oder Le- ! sebefehle umsetzt. Die aufzuzeichnenden Signale oder die Bussignale werden aus dem Datenbus entnommen oder an diesen übergeben. Durch den Adressenbus gelangen die verschiedenen Signale an die betroffenen Flenente.

Desgleichen findet sich in der Zeichnung noch das Tastenfeld 100, das mit dem Datenbus über ein Kodierinterface 21 £ verbunden ist. Die Kombinationsdrucktasten 101 und ihr zugehöriges Kodierinterface 217 sowie die Anzeigevorrichtung 104 mit ihrem Interface 216 sind ebenfalls in der Figur zu erkennen.

F.s ist erforderlich, daß allen den vorgenannten Elementen Programmspeicher 207 zugeordnet werden, die programmierte 'totspeicher sind, und durch die die Vorrichtung veranlaßt wird, alle vorgenannten Operationen auszuführen. Desweiteren müssen Arbeitsspeicher 208 vorgesehen sein, die gleichzeitig Pufferspeicher, wie das Schieberegister 110 der Fig. 3, sind. Diese enthalten das Adressenwort der Kombination · für das sequentielle Verschieben der Kombinationen η (133), n+l(132) n+2 (13D, etc.

Die verschiedenen Elemente, die die Vorrichtung nach der Erfindung darstellen, sind ansich bekannt. Jeder Hersteller von Mikroprozessoren bestimmt die Charakteristiken der Interfaceschaltungen und die Mikroprogrammierung des Mikroprozessors erleichtert die Konzeption, die Herstellung und die Inbetriebnahme des Gerätes .

Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist, daß der verwendete Speicher (sowohl in der Vorrichtung gem. Fig. 3 als auch in der Vorrich-

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tung gen. Fin;. 7) leistungsunabhangig ist, d.h. daß der Informa-

tionsinhalt auch bei Abschalten der Versorgungspannung erhalten

ι bleibt. Die Magnetplattenspeicher sind zur Zeit umfangreich in

; Verwendung und nicht sehr teuer. Andere Arten von leistungsunab-

■ hängifen Speichern können zusätzlich or?er anstelle des Magnet-

! plattenspeichers verwendet werden. Gleichermaßen können mehrere
Plattenspeicher oder Speicher von anderer Art verwendet werden.

Magnetblasenspeicher sind ebenfalls interessant, da sie auch leistungsunabhangig sind, eine große Speicherkapazit.1t pro VoIu meeinheit und eine geringe Zugriffzeit besitzen. Allerdings sind

' Magnetblasenspeicher derzeit teurer als Magnetplattenspeicher.
Die Speicher bestehen aus einem dünnen magnetischen Film, in dem

·· jedes Informationsbit durch ein im wesentlichen zylindrisches
Scheibchen (oder Blase) dargestellt wird, dessen Magnetisierung
entgegengesetzt zur Magnetisierung des dünnen Films ist. Zahlreiche Blasen können so in einer dünnen Schicht mit geringen Abmessungen bestehen. Magnete, die um den Film angeordnet sind,
erzeugen ein Drehmagnetfeld, das die Drehung des Informationsträ· gers in dem Speicher bewirkt. Beim Finschreiben der Information
erzeugen Schreibköpfe die Blasen. Leseköpfe, von der Art einer
Hallsonde lesen die eingeschriebenen Informationen. Die Zugriffzeit der Magnetblasenspeicher ist geringer als die Zugriffzeit

• der Plattenspeicher und zwar um einen Faktor zwischen 50 und 100 Folglich kann in Betracht gezogen werden, die Arbeitszwischenspeicher für die/aufeinanderfolgenden Kombinationen fortzulassen. (Speicher 134, 133, 132, 131 der Fig. 1.)

Die Magnetblasenspeicher besitzen verglichen mit den Plattenspei ehern eine größere Zuverlässigkeit, da alle wesentlichen Einzelteile festsitzen, während bei einem Plattenspeicher die Platte
' sich um eine Achse mit großer Geschwindigkeit dreht und der Lese und Schreibkopf ebenfalls beweglich ist, um sich zu den verschie denen Plattenspuren zu bewegen.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Pfeifenorgeln. Sie
läßt sich jedoch gleichermaßen auch auf elektronische Orgeln an-

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wenden, die eine Konsole und zahlreiche Klanpregistertasten auf-i weisen. Die Klanrregistertasten steuern in diesen Fall das Ein- \ und Ausschalten einer Vielzahl von elektrischen Signalen von Rechteck- oder Sinusform, die den Instrument eine .gewisse Tonfar- ι j be verleihen. ;

Die Vorrichtung nach der Frfindung kann an ein solches Instrument, vie an eine Pfeifenorgel ohne grundsätzliche Fnderunren deg

; Instruments angeschlossen werden. Fs m'issen lediglich die Klanrc-

registertasten durch solche mit elektrischer Steuerung, von der

j .Art, wie sie anhand von Pi"·. 1 beschrieben wurden oder einen äqui4

! valenten ^myp, ersetzt werden. ;

! Die Mehrzahl der derzeit gebräuchlichen Instrumente besitzt be- :

reits eine elektrische Steuerung zum Ziehen und Abstoßen der

j Klanfrregister, bei denen nur ein einziger Arbeitskontakt pro Registertaste verwendet wi^d. Fs ist möglieh, diesen einzigen Kontakt anstelle der zwei Kontakte, die in Pin·. 1 dargestellt wurden, zu verwenden. Der bewegliche Kontakt wird permanent auf einem Potential U von beispielsweise 14 Volt gehalten. Der Pestkontakt, der mit dem Instrument 10 verbunden ist, befindet sich auf einem Potential von 0 Volt oder von U=I¹J Volt, Je nachdem,

! ob die Registertaste gezogen oder abgestoßen ist. Fs genügt folgi lieh eine einzige elektrische Anschlußverbindung zu den Festkontakt der elektrischen Steuerung zu benutzen, um den Zustand der betreffenden Registertaste festzustellen. Die Spannung von Ik Volt wird durch ein Potentiometer, dessen Schleifkontakt durch eine Zener-Diode und eine Kapazität spannuncrsstabilisiert ist, auf eine Spannungen etwa 4 Volt herabgesetzt. Die Ausgangsspannung dieses Abschwächers ist repräsentativ für den Zustand der Klangregistertaste: 0 Volt im abgestoßenen Zustand (logischer Zustand 0) und h Volt in gezogenem Zustand (logischer Zustand 1). Diese Spannung ist kompatibel mit Digitalschaltungen, die zur Herstellung der Vorrichtung nach der Erfindunr verwendet werden.

Es ist nicht mehr nötig, den Taktgeber 21 und die Dekodierschaltung sowie die Diodenmatrix der Fig. 1 zu verwenden.

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• 3/Ι·

Die Worte von 256 Serienbits, die einzuschreiben sind, werden ausgehend von einerGruppe von 2x8 Kontakten (mit ihrem zugehörigen Spannungsteiler) gebildet, die beispielsweise zwischen die Einenge von zwei Schieberegistern mit je 8 Pits geschaltet sind. Die Schieberegister besitzen parallele Eingänge und einen Ausgang für sequentielle Daten und sind ähnlich den Registern 8l der Fig. 1 (oder 88 und 89 der Fig. 2) in Serie geschaltet und auf derselben Karte wie die Ausgangsscha.ltungen angeordnet.

Diese Verbesserung der AnschluSverbindungen zwischen dem Instrument und der Vorrichtung gemäß der Erfindung führt au den folgenden Vorteilen:

Die Ausgangskarten werden "Eingangs-Ausgangs"-Karten

Die 16er Gruppierung für die Ausgänge wird gleichermaßen für die Eingänge vorgenommen, so daß ein einfaches Mehrfachkabel die Verbindung zwischen den Klangregistertasten und der entsprechenden Karte herstellen kann.

Die Anzahl der Eingangs-Ausgangs-Karten ist ein Vielfaches von 16 und es ist nicht erforderlich, 16 Karten komplett zu haben, um Worte mit 256 Bits zu bilden.

Beim Lesen ist es nicht notwendig, Pegistertasten mit zwei Kontakten vorzusehen, wodurch die Vorrichtung nach der Erfindung universell verwendbar wird und beim Einbau in ein bereits bestehendes Instrument nur geringfügige Veränderungen erfordert.

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Claims (19)

1. PATENTANWÄLTE

   DIETRICH LSWlHSKY

   Η0ΙΝΖ3ΟΑΟ:ί.ν3 KUkE

   _Dr!,.., --, r. -irtpru 21. Februar 197-

   MÜNCHEN 2 1 io.iR3-v/Hg

   GOTTHäRDSTR. 81

   Thomson-CSF

   Patentansprüche:

   Vorrichtung zum Steuern und Sneichern der Stellung der Registerzüge eines Musikinstrumentes, das *T Reristerzüfe zum Ziehen oder Abstoßen de¹⁰ Register und /ode·" eine tastatur hier-¹ für "aufweist, mit elektrischen oder· elektromechanischen Einrichtungen zur Petitifunf de¹⁰ Pefinterzüo-e, mit einer "achwe is einrichtung für die Stellung eines jeden Rernste^zuges, die eine Folge von V. digitalen Signalen liefert, die repräsentativ für die Kombination der Stellungen der M Registerzüpe sind, mit Mitteln zur Erzeugung eines digitalen Adressensignales, mit Mitteln zum Aufzeichnen der- N digitalen Stellungssignale, mit Mitteln zum Lesen der aufgezeichneten Stellungs- i signale bestimmter Adresse und mit Mitteln zur Weiterleitung der gelesenen Signale an die Einrichtungen zur Betätigung der Registerzüge, um die der bestimmten Adresse entsprechende Kombination einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die N digitalen Stellungssignale (50 Fig. 1, 120, 121 Fig. 3) in eine durch die Signaladresse bestimmte Speicherzelle eines leistung unabhängigen Speichers (50) mit direktem Zugriff eingelesen werden, daß die Adressiermittel (Ro) für die digitalen Signale zwei Serien von hintereinandergeschalteten Registerspeichern (38, 89 Fig. 2) umfassen, die einen Fingang für sequentielle Sip-.nale und Parallelausgänge aufweisen und daß ein Vergleicher (85) für die aus dem Sneicher (50)ausgelesenen und für die die Stellung der Registerzüge repräsentierenden Signale vorgesehen ist, der an jede Speicherregisterserie Digitalsignale liefert, die nur einen Betfitifungsbefehl für diejenigen Registerzüge enthalten, deren vorherige Stellung sich von dem dem Digitalsignal des Speichers entsprechenden Zustand unterscheidet.

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft de~ leistungsunabhängige Speicher (50) ein ^agnetplattensneicher ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch p-ekennzeichnet, daft der leistungsunabhängige Speicher ein "TafrnetblasensOeicher ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft die Lesemittel (20) für den Zustand de^ N Schalter folgendes urrfassen: Eine Zähl- und Pekodierscbaltunp- (22), die durch einen ersten, langsamen ^maktimpulsgeber (21) gespeist wird, ein Speicherregister (40) mit parallelen FingSnren und einem Ausgang für sequentielle Signale, das durch einen schnellen ^maktimpulsgeber (4) gespeist wird, eine Matrix, die einerseits aus Leiterzeilen (23, 24... 25) und andererseits aus Leiterspalten (27, 28... 29) gebildet wird, wobei die Leiterzeilen s irit dem Ausgang des Zählers (22) und die Leiterspalten pit den F.inpvanp^en des Speicherregisters (40) verbunden sind un^ daß an jedem Gitterpunkt der Matrix eine Diode (31, 33, 35, 39 ...) in Reihenschaltung mit einem Schalter (32, 34, 3^, 12...) vorgesehen ist, die eine Leiterspalte einer Leiterzeile der Matrix verbindet, wobei der jeweilige Schalter (z.B. 32) durch den entsprechenden Klangregisterzuf betätigt wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Adressiermittel zwei Serien von Speicherregistern (BR, QQ) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgang de^ Register der ersten Serie an Betätigun^smittel zum Ziehen der Registerzüfe gekoppelt ist und daß der ranggleiche Ausgang der zweiten Serie der Speicherregister an Petätigungsmittel zum Abstoßen der ^.egisterzüge über eine LeistunFsanpassunfsschaltunp· (^2) gekoppelt} ist. !
6. 6. Vorrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- ; zeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der digitalen Adresseni signale folgendes umfassen: Ein ^mastenfeld (100) und eine dari an angeschlossene Kodierschaltunp: (107), die einen ersten

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   des Adressensignales an ein Speicherregister (110) liefert, und eine Finheit von Drucktasten (101), die an eine Kodierschaltunn-(108) angeschlossen ist und einen zweiten ^meil des Adressensignals an das Speicherregister (110) liefert.
7. 7. Vorrichtung- nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorwärts/Rückwärts-Zähler (109), der in Parallelschaltung auf einen gewissen Wert geladen wenden kann, zwischen die Kodierschaltungen (107, 108) und das Speicherregister (110) geschaltet ist und daß zwei sequentielle Vorwärtsschrittsteue-· rungen vorhanden sind, von denen die eine (102) mit dem Vorwärt szähl-Fingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (109) und die andere (103) mit dem Ruckwärtszähl-Fingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (109) verbunden ist.
8. S. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7_S dadurch gekennzeichnet, daß eine visuelle Anzeigevorrichtung (104) für die angewählte Adresse vorgesehen ist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die das digitale Adressensignal in denselben Speicher einschreiben, in den die Stellungssignale der Registerzüge eingeschrieben werden.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Adressensignal dreifach aufgezeichnet wird.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Vergleicher (130) aufweist, der die angewählte Adresse mit der aus dem Speicher ausgelesenen Adresse vergleicht.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (104) vorgesehen ist, die die durch den Vergleicher (130) festgestellten Fehler anzeigt und/öder daß Steuerungsmittel für ein erneutes Einschreiben in einen benachbarten Teil des Speichers vorgesehen sind, für den Fall

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    daß zwischen der angewählten Adresse und der gelesenen Adresse ein Unterschied auftritt, der durch den Vergleicher (130) festgestellt wird.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Arbeitsspeicher (133, 132, 131) aufweist, um die Registerzugkombinationen, die aus mehreren aufeinanderfolgenden Teilen des leistungsunabhängigen Speichers (50) ausgelesen werden, zu speichern, xirobei nur ein einziger Arbeitsspeicher (133) mit den Adressiermitteln (85, Bo) für die Digitalsignale zur Steuerung der Registerzüge verbunden ist und daß Mittel zur Steuerung der übertragung der digiH talen Stellungssignale von einem Arbeitsspeicher zum nächsten in Abhängigkeit der sequentiellen Vorwärtsschrittsteuerung (102) vorgesehen sind.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Zusatzarbeitsspeicher (13^0 enthält, der mit den anderenArbeitsspeichern (133) so verbunden ist, daß mindestens eine der vorausgegangenen Kombinationen abgespeichert wird und daß die Mittel (103) zur sequentiellen Steuerung an den Zusatzspeicher gekoppelt sind, um die vorausgegangene Kombination zurückzurufen.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Vergleicher (140) zum Vergleich der dem Zustand der Registerzüge entsprechenden Signale und den gespeicherten und unmittelbar gelesenen Signalen vorgesehen ist und daß eine Anzeigeeinrichtung (104) vorgesehen ist, die festgestellte Unterschiede anzeigt.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 _s dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Stellungssignale dreifach in ein und denselben Teil des Speichers (50) eingeschrieben werden.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie

    Mittel (150, 151, 152, 153, 154, 155) zur Durchführung eines

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    j paarweisen Vergleichs der drei abgespeicherten Werte und einer j Addierer (156) f'¹Irdie Vergleichssignale enthält.

    '.
18. 18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 16, dadurch gekenn-

    ! zeichnet, daß sie eine Vergleichsschaltunr (153, 15^Ü, 155)

    j mit Majoritätslogik zur Durchführung eines paarweisen Ver-

    : gleichs der drei Adressen und der drei aufgezeichneten Kombi-

    ' nationen sowie von der Vergleichsschaltung gesonderte Summier-

    : mittel enthält.
19. 19. Vorrichtunp·. nach einem der Ansprüche 1 bis lR, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mikroprozessor (200) aufx^eist, der mit Programmspeichern (207), mit Arbeitsspeichern (208), mit Hachweiseinrichtunnen für die Stellung der Registerzüge (209, 210, 211) mit Mitteln (212, 80) zur Steuerung der Registerzüge, mit Mitteln (100, 2lU, 101, 217) zum Anwählen einer Adresse, mit einer Anzeigeeinrichtung (104, 216) und mit einem leistunprsunabhängifren Speicher (121) verbunden ist.

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