DE2807341C3 - Vorrichtung zum Steuern der Stellung der Registerzuge eines Musikin strumentes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswählen der Register eines Musikinstrumentes.

Sie betrifft insbesondere Pfeifenorgeln, die eine oder mehrere Manualklaviaturen, das sogenannte Pedal und Registerzüge, die jeweils so viele Pfeifen oder Gruppen von Pfeifen umfassen, wie Tasten auf den Manualen oder dem Pedal vorhanden sind, besitzen.

Die Register sind auf einer gemeinsamen Tonkanzelle angeordnet. Jede Pfeife gibt einen Ton von sich, wenn die entsprechende Taste der Klaviatur oder des Pedals gedrückt wird, und wenn der zu dem Register gehörende Registerzug gezogen ist.

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

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.

ίο Bei alten Orgeln wird das Ziehen und Abstoßen der Register dadurch bewirkt, daß der Spieler einen Registerzug oder Registerschieber betätigt, der sich etwa um 10 cm verschieben kann. Die Bewegung wird mit Hilfe von Stangen und Winkelhebeln bis zu den

π 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 Fußbetätigung (zum Ziehen von Mischregistern, Flöten-

Stimmenregistern u. dg) ) vorgesehen, um das Orgelspiel zu erleichtern. Der Orgelspieler muß häufig während 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 Registerzüge 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 Klaviaturkopplungen zu speichern. Der Speicher besteht aus bistabilen Relais, deren Zahl entsprechend groß ist. Eine derartige Vorrichtung zum Steuern der Registerzüge ist wenig zuverlässig, verbraucht viel Energie und verursacht Störgeräusche. Darüber hinaus können die gespeicherten Registerkombinationen nicht ohne weiteres auf einen anderen Speicher übertragen werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Steuern der Stellung der Registerzüge 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

so 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 weiteres Ziel der Erfindung besteht folglich darin, die Kombinationen mit Hilfe eines wirtschaftlichen Informationsträgers, etwa mit Hilfe eines Magnetträgers (elastische Platten z. B.) aufzuzeichnen, der leicht transportiert werden kann.

bo Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Patentanspruch 1 beschrieben. Weitere Ausgestaltungen geben die Unteransprüche an.

Die wichtigsten Vorteile der Erfindung sind: Eine große Anzahl von Registerkombinationen, die dem

_b5 Spieler zur Verfügung steht, die Möglichkeit, die Aufzeichnungen auf einem wirtschaftlichen und transportierbaren Träger zu vervielfachen, die Möglichkeit eine Bibliothek von Kombinationen einzurichten, wo-

bei 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, er besitzt eine lange Lebensdauer, und vor allem kann das Instrument im Falle eines Ausfalls der Vorrichtung ohne weiteres durch den Spieler von Hand weiterbedient werden. Schließlich kann die Vorrichtung ohne großen Aufwand an ein bestehendes Musikinstrument angeschlossen werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung mit Mitteln zum Feststellen der Position eines Registerzuges und mit Mitteln zur Betätigung des Registerzuges,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Steuerungsmittel für den Registerzug,

Fig. 3 ein Detailschaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4 die Schaltkreise zum Lesen der Aufzeichnungen im Detail,

Fig. 5 Signalformen, die durch den Magnetplattenspeicher verwendet werden,

Fig. 6 ein Auf zeichnung: beispiel und

Fig. 7 eine Ausführungsform mit einem Mikroprozessor.

Die nachfolgende 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 Klangregisterstellungen gespeichert und die Klangregister entsprechend betätigt werden sollen.

Eine Orgel besitzt eine oder mehrere Manualklaviaturen {bis fünf und sogar mehr), die stufenförmig (die erste Klaviatur ist die unterste) angeordnet sind, das sogenannte Pedal und Register, die jeweils ebenso viele Pfeifen oder Gruppen von Pfeifen umfassen, wie Tasten in einer Klaviatur (oder in dem Pedal), durch die sie betätigt werden, vorhanden sind.

Jede Klaviatur und ihre Register sind auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, der in irgendeiner Weise ein Koordinatensystem definiert, wo jede Pfeife in Schwingung versetzt wird, wenn sowohl das Register durch eine individuelle Steuerung, das im allgemeinen gegenüber der Klaviatur angeordnet ist, gezogen ist und wenn gleichzeitig die entsprechende Taste der Klaviatur gedrückt wird.

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

Das Instrument besitzt gleichermaßen ein Gebläse, das Luft unter Druck an die Orgelpfeifen liefert. Diese Luft erreicht die Pfeifen nur, wenn ein oder mehrere Ventile geöffnet sind. Die Ventile werden im allgemeinen elektrisch gesteuert und zwar entweder ausgehend von den entsprechenden Tasten der Manualklaviatur und des Pedals oder durch die Register- und Kopplungszüge.

Der Spieler muß jederzeit in der Lage sein, von Hand ein Register zu ziehen oder es abzustoßen. Ein

Registerzug 1 ist in Fig. 1 dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit enthält die Figur lediglich einen einzigen Registerzug. Dieser besteht aus einer beweglichen Stange und einem mit dieser verbundenen Kopf, der dem Spieler die Betätigung ermöglicht. Der Registerzug gleitet zwischen zwei Spulen 4 und 5. Durch ihn werden zwei Schalter 11 und 12 geöffnet und geschlossen. Einer der Schalter, nämlich der Schalter 11 ist elektrisch mit der Tonkanzelle 10 des Insrumentes verbunden. Er steuert ein elektropneumatisches Ventil, das die Luft zu einer Gruppe von Orgelpfeifen durchtreten läßt. Der zweite Schalter 12 dient zur Feststellung der Registerzugposition. Bei gezogenem Register ist der Kontakt 12 geschlossen und bei 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 4 und 5 ein bistabiles Relais mit zwei Arbeitskontakten darstellt. Dieses Relais ist manuell oder elektrisch betätigbar. In der Tat kann der Spieler frei und ungehindert den Registerzug 2 betätigen, falls die Spulen 4 und 5 nicht vom Strom durchflossen sind. Wenn beispielsweise die Spule 4 von Strom durchflossen wird, wird; der magnetische Kern 3 angezogen und der Registerzug eingeschoben, wodurch die Kontakte 11 und 12 geöffnet werden. Da durch die Spule 4 das Register abgestoßen wird, wird sie folglich »Abstoßspule« genannt. Falls dagegen Strom durch die Spule 5 fließt, wird der Kern in Richtung auf sie gezogen und der Registerzug 2 wird herausgezogen. Dadurch werden die Kontakte 11 und 12 geschlossen. Die Spule 5 wird folglich »Ziehspule« genannt. Die Spulen können gemäß einer anderen Ausführungsform auch dazu ver-

J5 wendet werden, den Kern abzustoßen. Gleichermaßen könnte auch vorgesehen sein, die Bewegung des Registerzuges durch die Stromrichtung in einer einzigen Spule zu steuern, falls der Kern aus einem Permanentmagnet besteht. In dem in Fig. 1 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 Zieh-

spule 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 umgek"hrten Betätigung dient. Die Anschlußklemmen 13 und 14 verbinden

so 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, voh 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 Registerzüge kann 150 oder mehr annehmen.

Eine Einheit von in einem Schaltblock 20 angeordnetem Schaltungen dient zur Erzeugung einer Folge von Digitalsignalen, die der Stellung der verschiedenen Registerzüge entspricht. Jeder Schaltkontakt 12 eines jeden Registerzuges ist am Kreuzungspunkt zwischen einer Leiterzeile und einer Leiterspalte 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, 28,... 29 auf, die mit den Eingängen eines Registerspeichers, von der Art eines Speichers mit Paralleleingängen und Serienausgängen, verbunden sind. Zwisehen die Leiterzeile 23 und die Leiterspalte 27 sind in Serie eine Diode 31 und ein Schaltkontakt 32 eines ersten Klangregisterzuges geschaltet. In gleicher Weise ist eine Diode 33 und ein Schaltkontakt 34 zwischen die Zeile 23 und die Spalte 28 geschaltet. In ι ο 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 Zähl- oder 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 zuvor in den Zustand Null übergegangen war, in den Zustand 1 zurück und die darauffolgende Zeile geht in S5 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 Ausgang 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 0 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 Schieberegister 40 ir. Form einer Binärsignalfolge mit den Z-uständen 0 oder 1. Bei 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 e>o 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 (.5 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 81, die in Serie geschaltet sind, übertragen werden. Die Speicherregister 81 besitzen einen Eingang für sequentielle Daten und parallele Ausgänge. Diese Speicherregister sind in einer Einheit von logischen Karten angeordnet, die in der Figur durch die gestrichelten Blöcke 80 angedeutet sind. Lediglich eine einzige dieser Karten, nämlich die letzte, ist im Detail dargestellt. Sie enthält beispielsweise ein Register 81 mit einem Eingang für sequentielle Daten und Parallelausgängen mit 16 Bits. Jeder Ausgang des Registers ist mit einer Leistungsanpassungsschaltung 82 verbunden, die die Betätigungsspulen für den Klangregisterzug mit der erforderlichen Leistung steuert. Da zu einem Zeitpunkt nur eine einzige Spule aktiv ist, besitzt die Schaltung 82 zwei Leistungskreise, von denen der eine direkt durch das Ausgangssignal des Registers 81 und der andere durch das Signal desselben Ausgangs, jedoch nach Durchlaufen eines logischen Inverters 83, gesteuert werden. Es sind folglich 16 Leistungsanpassungsschaltungen 82 pro Steuerkarte vorhanden, da das Speicherregister 81 16 Ausgänge aufweist, die auf diese Weise 16 Klangregisterzüge betätigen können.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Lage, die Zustände von 256 Schaltkontakten, die auf den Registerzügen angeordnet sind und die mit einer Matrix von 16 Zeilen verbunden sind, zu lesen. Die 16 Zeilen sind mit den 16 Ausgängen des Zählers 23 und die 16 Spalten sind mit den Eingängen des Schieberegisters 40 mit 16 Bits verbunden. Dieses Register liefert aufeinanderfolgend 16 Worte mit je 16 Bits, also insgesamt 256 Bits.

Der Speicher 50 kann beispielsweise aus einem Plattenspeicher, also einer magnetisierbaren Platte, bestehen, die 64 Spuren aufweist, von denen jede 32 Aufzeichnungen mit 256 Bits tragen kann. Der Speicher kann folglich bis zu 2048 Kombinationen von 256 Registerzügen aufnehmen, was eine gewaltige Reserve an Spielmöglichkeiten bietet.

Eine andere Ausführungsform der Steuerkarten für die Registerzüge ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Ausführungsform ermöglicht das einheitliche Ziehen und Abstoßen der Klangregister für den Fall, daß das Klangregister verändert wrden muß. Hierzu enthält die Steuerkarte 80 zwei Speicherregister mit sequentiellem Eingang und parallelen Ausgängen 88 und 89. Das Register 88 nimmt die Steuersignale nur durch eine Anschlußleitung 86, die von der Schaltung 85 kommt, auf. Das Register 89 erhält die Steuersignale zum Abstoßen der Klangregister nur durch die Schaltung 85 über einen Anschluß 87. Die entsprechenden Ausgänge der Register 88 und 89 sind mit Verstärkungsanpassungsschaltungen 82 zur Betätigung der Spulen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, verbunden. Der Inverter 83 wird jedoch nicht benötigt. Alle Schaltungen 82 erhalten von dem Speicher 50 einen Übertragungsbefehl, der die Zustände der Klangregisterzüge ändert, sobald das Auslesen einer Kombination beendet ist. Dieser Übertragungsbefehl gelangt über eine Leitung 83, die in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, an eine 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 Signale, die über die Zustände der Klangregisterzüge 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. Die Schaltung liefert zwei Worte von 256 Bits, wovon das erste dazu dient, die Klangregisterzüge zu ziehen, wenn sie abgestoßen sind, und das zweite dazu dient, die Klangregisterzüge abzustoßen, 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« (Abstollposition) repräsentiert ist und wenn das aus dem Sepicher 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 rällen wird das Bit »0« geliefert. An Hand 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 bei den Klangregisterzügen, die nicht geändert werden müssen.

Fig. 3 zeigt die Schaltungseinheit der Vorrichtung nach der Erfindung. Als Speicher ist ein magnetisierbarer Plattenspeicher gewählt, der beispielsweise 77 Spuren mit 32 Sektoren aufweist, von denen jeder eine Kombination speichern kann. Der Speicher ist durch den Block 121 repräsentiert. Er ist an ein Interface 120 angeschlossen, das im allgemeinen in einem Speicherenthalten ist. so daß zu einem bestimmten Sektor zugegriffen werden kann, sei es um aufzuzeichnen oder sei es, um eine Kombination auszulesen. Es genügt, an das Interface 120 die Adresse des Sektors und ein Aufzeichnungs- und Lesesignal durch die Steuereinheit 105 zu übermitteln und sodann, wenn der Speicher seine Bereitschaft anzeigt, die gewünschte Operation auszuführen, d. h. Informationen einzuschreiben oder aufgezeichnete Informationen zu entnehmen.

Die Einheit der Kontakte der Klangregisterzüge, die Mitrix und das Speicherregister, das die 256 Klangr:gisterstellungen definierenden Worte liefert, sind -\irie in Fig. 1 - durch den Bleck 20 dargestellt. Das Ergebnis dwr 16 Worte von je 16 Bits, von denen jedes eine Kombination bildet, wird in dem Serienspeicher vor der Übertragung zum Interface 120 gespeichert. Dieser Speicher 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 eienr 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 darüber hinaus über die Möglichkeit, die Kombinationen Schritt für Schritt vorwärtsschreitend durchzuwählen, sei es um die jeweils nächste Kombination im Speicher (Steuerung 102) oder sei es, um die vorhergegangene

ι«

Kombination (Steuerung 103) zu erhalten.

Eine Anzeigevorrichtung 104 zeigt dem Spieler die Gruppennummer und die eingeschaltete Kombination der Gruppe an. Durch diese Anzeigevorrichtung können auch verschiedene Störungen oder Fehler oder andere Informationen angezeigt werden.

Dem Spieler steht des weiteren eine Steuerung 105 zum Ein- oder Auslesen des Speichers zur Verfügung, die an das Interface 120 angekoppelt ist.

Derzeit bekannte Instrumente enthalten im allgemeinen Drucktastknöpfe, um 10 oder 20 Kombinationen zu bezeichnen. Es ist jedoch vorteilhaft, eine Gruppierung zu jeweils 16 Kombinationen vorzunehmen, um die Zahl der Drucktastknöpfe an der Konsole des Instrumentes zu begrenzen. Jede Spur der Platte ist folglich in zwei Gruppen mit 16 Kombinationen unterteilt und der Spieler muß unter 154 Gruppenadressen (zweimal 77), (Block 100) und 16 Kombinationsadressen (Block 101) auswählen.

Die Gruppenadresse wird durch das Tastenfeld 100 erzeugt, das auch aus lediglich 8 Tasten bestehen kann. Die Tasten sind an eine Kodierschaltung 107 angeschlossen. Diese Kodierschaltung enthält beispielsweise 3 integrierte Kodierer. Durch den Druck auf die erste Taste wird der erste Kodierer, durch den Druck auf die zweite Taste wird der zweite Kodierer und durch Druck auf die dritte Taste wird der dritte Kodierer angesprochen. Es werden auf diese Weise 8 Bits für Gruppenadressen, d. h. 7 Bits für die Spurennummer auf der Magnetplatte und das achte Bit für eine der beiden Gruppen der Spur erhalten. Die 16 Kombinationstasten 101 sind an eine Kodierschaltung 1OS angeschlossen, die 4 Bits für die Kombinationsadresse in der gewählten Gruppe des Tastenfeldes liefert. Die an der Konsole zusammengesetzte Adresse wird danach in einem Vorwärts/Rückwärts Zählregister 109 gespeichert, das bis zu einem beliebigen Wert geladen werden kann. Die Steuerbefehle für das sequentielle Fortschreiten, die von den Einheiten 102 und 103 kommen, gelangen an den Vorwärts- und Rückwärts-Zähleingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 109 um ein schrittweises Fortschreiten in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung unter den Adressen des Registers zu erhalten.

Der Ausgang des Vorwäts/Rückwärts-Zählers 109 ist mit einem Registerspeicher 110 von gleicher Kapazität und mit der Anzeigevorrichtung 104 verbunden, die dem Orgelspieler die Möglichkeit gibt, die Auswahl zu überwachen. Dieses Register ist mit dem Interface 120 des Speichers 121 verbunden und dient dazu, den Lese- und Schreibkopf des Plattenspeicher«; in die korrekte Position zu bewegen. Die 12 Bits der vollständigen Adresse setzen sich wie folgt zusammen:

Die 7 ersten Bits stellen die Spurenadresse dar. Wird an das Gerät Spannung angelegt, so bewegt sich der Magnetkopf des Speichers automatisch in die Stellung vor der Spur 0. Das Plattenlesegerät liefert sodann die Information »Spur 0«, durch die ein mit dem Kopf verbundener Vorwärts/Rückwärts-Zähler auf Null gestellt wird, der seine Position durch Vorwärtsoder Rückwärtszählung der Steuerschritte meldet, die an den Antriebsmotor des Kopfes übermittelt werden. Um den Kopf in bezug auf die gewünschte Spur zu positionieren, wird die durch die 7 ersten Bits des Registers 110 gelieferte Adresse Bit für Bit durch einen Vergleicher mit dem Zustand des Vonvärts/Rückwärts-Zählers des Kopfes verglichen. Ein Befehl zum Vorwärts- oder Rückwärtsschreiten, in Form eines

Impulszuges, wird an den Schrittschaltmotor und an den Vorwärts/Rückwärts-Zähler des Kopfes übermittelt. Diese gesamte Logik ist in dem Plattenspeicher 121 oder dem Interface 120 enthalten, das im allgemeinen zusammen mit den elektromechanischen Organen der Lese/Schreib-Vorrichtung der Platte geliefert wird.

Aus Sicherheitsgründen wird die gesuchte Adresse auch gleichermaßen auf der Platte aufgezeichnet. So kann 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 Orgelwerkes unerläßlich ist. Der Vergleich zwischen der gelesenen Adresse und der befohlenen Adresse wird durch eine Vergleichsschaltung 130 ausgeführt, die folglich einerseits mit dem Ausgang des Interface 120 und mit dem Adressenregister 110 verbunden ist. Diese Schaltung wird im Detail an Hand von Fig. 4 erläutert. Diese Schaltung liefert zur gleichen Zeit die aufgezeichnete Kombination an die gewünschte Adresse, welche Kombination danach verwendet wird, um die Bewegung der Klangregisterzüge zu steuern.

Falls durch die Vergleichsschaltung 130 festgestellt •wird, daß die gelesene Adresse mit der Adresse des Registers 110 nicht übereinstimmt, wird über die Verbindung 137 ein Fehler gemeldet und durch die Anzeigevorrichtung 104 angezeigt. Es kann eine automatische Fehlersuche ausgelöst werden. Diese Fehlersuche besteht darin, daß auf der Speicherplatte ein Vorwärts- oder ein Rückwärtsschritt durchgeführt wird. Falls das Ergebnis immer noch falsch ist, erfolgt eine erneute Verschiebung. Ein Alarmsignal erscheint, wenn die erste oder letzte Kombination erreicht ist. Der Fehler kann von einem Defekt der Platte oder einem Löschen der Platte herrühren. Das Alarmsignal zeigt dem Orgelspieler an, daß die Platte nicht in Ordnung ist.

Nachdem eine .Adresse für eine Kombination durch das Tastenfeld 100 und die Druckknopftasten 101 ausgewählt ist, wird der Inhalt des Speichers an den Block 130 geliefert, der die gelieferten Adressen vergleicht und, falls kein Fehler festgestellt wird, die Kombination an einen ersten Arbeitsspeicher 131 weiterleitet. Diesem Speicher sind drei weitere identische Arbeitsspeicher 132,133 und 134 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 enthält die Kombination n+1, der Speicher 131 enthält die Kombination n+2 und der Speicher 134 enthält 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 Alislesen aus dem Arbeitsspeicher zur Verfügung stehen, dessen Zugriff zeit vernachlässigbar klein ist. Dank dem Arbeitsspeicher kann ein direktes Auslesen der gewünschten Kombination von der Magnetplatte vermieden werden. Dieser Vorteil verschwindet jedoch, wenn der Spieler die Kombinationen nicht in einer bestimmten Reihenfolge abruft. Die Vorrichtung nach der Erfindung gestattet bei sequentiellem Abrufen der Kombinationen einen raschen

Zugriff zu den Arbeitsspeichern. Gleichzeitig wird durch die Erfindung ein hoher Grad von Betriebssicherheit, bedingt durch den Magnetspeicher, für den Fall eines Stromausfalls erzielt. _x ,

Bei jedem nicht sequentiellen Lesen der Platte werden 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 Fortschreiten 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 131 gebracht werden 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 103 gesteuert, die die Übertragung der Informationen auf die Steuerkarten 80 für die Registerzüge 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 dem Speicher ausgelesene Kombination und den Zustand der Registerzüge an der Konsole vergleicht und diejenigen Registerzüge bestimmt, die geändert werden müssen, wie dies an Hand von F i g. 2 beschrieben wurde. Die Meldung über den Zustand der Registerzüge wird an die Schaltung 85 über die Leitung 142 übertragen.

Beim Aufzeichnen der Kombinationen durch die Magnetplatte wird ein Vergleicher 140 verwendet. Über die Verbindung 142 wird der Zustand der Klangregisterzüge an der Konsole mit der aufgezeichneten Kombination verglichen, unmittelbar ge'esen und sodann an den Speicher 133 übertragen. Falls die aufgezeichnete Kombination mit dem Zustand an der Konsole nicht übereinstimmt, wird durch die Leitung 141 ein Fehlersignal an die Anzeigevorrichtung 104 übertragen.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltung 130, die dazu vorgesehen ist, die durch den Orgelspieler abgerufene Adresse mit der von der Magnetplatte abgerufenen Adresse zu vergleichen und die aufgezeichnete Kombination an diese Adresse zu liefern.

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

Sie enthält eine erste Schaltung mit Majoritätslogik 160, die drei aufeinanderfolgende Adressenaufzeicnnungen der Platte vergleicht und nur die Kombinationsadresse liefert, wenn mindestens zwei Aufzeichnungen identisch sind. Die gelesene Adresse wird danach Bit für Bit mit der ausgewählten, von dem Speicherregister 110 kommenden Adresse in dem Vergleicher 161 verglichen. Die Schaltungen zum Lesen der Kombination enthalten gleichermaßen Schaltungen mit Mojoritätslogik, die identisch mit denjenigen sind, die für die Adresse vorgesehen sind. Die Kombination wird gleichermaßen dreifach auf der Platte aufgezeichnet und die drei Aufzeichnungen werden paarweise miteinander verglichen.

Fig. 6 zeigt bei (α) einen Synchronisationsimpuls, der einen Sektor einer Plattenspur definiert, die die Aufzeichnung der Kmbination enthält.

Bei iV\ ist das in dem Sektor aufgezeichnete Signal

dargestellt. Synchron zu dem Signal des Sektors 6 umfaßt die Signalgruppe SH 128 Bits eines Taktsignals, die zur Synchronisation des Plattengerätes erforderlich sind. Danach folgt das Teilstück I, das 8 Bits zur Identifikation der eintreffenden Daten enthält. Danach folgen 3 Adressenaufzeichnungen von jeweils 12 Bits Ad₁, Ad₂ und Ad₃, die evtl. durch eine Lücke getrennt sind. Schließlich folger, drei Kombinationsaufzeichnungen D₁, D₂ und D₃ von jeweils 256 Bits.

Der Haupt- und Sektorindex, der durchden Anfang des Synchronisationsimpjulses der Fig."6 a definiert ist und der durch 128 Taktb'its charakterisiert ist, dient zur Identifizierung des Anfangs der Lesesequenz. Das Signal von 8 Bits, das diesem folgt, zeigt die bevorstehende Ankunft einer Information über Adressen und Kombinationen an.

Aus Gründen der Sicherheit beim Aufzeichnen und beim Lesen des Speichers werden trotz der relativ großen Zuverlässigkeit der derzeit bekannten Magnetspeicher die Adresse und die Kombination dreifach aufgezeichnet. Diese Sicherheit führt andererseits zu einer stärkeren Belegung des Speichers mit Daten und zu einer Redundanz der aufgezeichneten und gelesenen Information. Diese Nachteile sind jedoch nicht schwerwiegend, da die Gesamtlänge einer Aufzeichnung von Adressen und Kombinationen, die dreifach, jeweils mit einem gewissen Abstand, aufgezeichnet ist, |edig!ich ein Zeitintervall von 4 Millisekunden umfaßt, so daß folglich pro Plättenspur leicht 32 Sektoren aufgezeichnet werden können: Eine Platte mit 77 Spuren kann folglich bis zu 2464 Kombinationen speichern, was sogar für ein sehr umfangreiches Instrument ausreichend ist. Eine Platte mit nur 64 Spuren kann noch bis zu 2048 Kombinationen speichern, was ebenfalls noch ausreichend ist.

Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung mit Majoritätslogik verwendet diese Informationsredundanz, um mit sehr großer Zuverlässigkeit einerseits die gelesene Adresse (Schaltung 160) und andererseits die gelesene Kombination (Schaltungen 150 bis 156) zu liefern. Die Schaltungen zum Lesen der Adresse sind hinsichtlich ihrer Kapazität identisch den angeschlossenen Registerspeichern und jdentisch den Schaltungen, die zum Lesen der Kombination verwendet werden. Lediglich die letzteren sind in Fig. 4 dargestellt.

Sie enthalten drei Registerspeicher 150, 151 und 152, deren Ein- und Ausgänge in Serie geschaltet sind. Die drei nacheinander von der Platte abgelesenen Kombinationen D₁, D₂ und D₃ werden jeweils in den Registern 152,151 und 150 gespeichert. Sodann liefern die Register gleichzeitig drei Kombinationen D₁, D₂ und Dj. Drei Schaftungen 153,154 und 155 mit zwei Eingängen nehmen jeweils gleichzeitig zwei Kombinationen auf. Die Schaltung 153 vergleicht folglich die Kombinationen D₃ und D₁, Bit für Bit. Die Schaltung 15<* vergleicht die Kombinationen D₂ und D₃ und die die Schaltung 155 vergleicht die Kombinationen D₁ und D₂. Die drei Ausgänge der UND-Glieder sind an die Eingänge eines ODER-Gliedes 156 angeschlossen, das die aufgezeichnete Kombination mit einer sehr geringen Fehlerwahrscheinlichkeit liefert. Diese Kombination gelangt danach an den Speicher 131. Wie dies bereits angedeutet wurde, wird der Leseprozeß dreifach für drei aufeinanderfolgende Sektoren der Platte durchgeführt. Es werden folglich drei aufeinanderfolgende Adressen gelesen, um die drei Speicher 131, 132 und 133 zu beschicken.

Fig. 5 zeigt die Signalformen, die zur Aufzeichnung

der Daten durch die Magnetplatte verwendet werden.

Das Plattengerät muß die Taktsignale (α), die aus kalibrierten Taktimpulsen mit regelmäßigen Abständen bestehen, sowie die aufzuzeichnenden Signale (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 »0« erzeugt. Die Datenbits werden an das Plattengerät geliefert und weisen die gleiche Wiederholfrequenz wie die Taktbits auf. Im Augenblick des Aufzeichnens werden die Taktbits und die Datenbits vermischt, wie dies in der Zeile (c) der Figur dargestellt ist. Beim Lesen werden wie- '-> derum die Taktbits einerseits und die aufgezeichneten Bits andererseits durch Spezialschaltungen, die in dem Plattengerät vorgesehen sind, getrennt. Die Taktbits dienen zur Synchronisation des Taktgebers für die Platte, der sich im Interface 120 (Fig. 3) befindet.

Das Interface 120 erzeugt gleichermaßen eine gewisse Anzahl von verschiedenen Steuerbefehlen für die Arbeitsweise des Piattengerätes. Es handelt sich dabei um Signale zur Beschickung des Lese- und Schreibkopfes, am 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 im 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 0« geliefert, das anzeigt, daß sich der Kopf über der Spur 0 befindet.

Es wird auch ein Spurenindex geliefert, der einen winkelmäßigen Nullpunkt ausgehend von einem oder mehreren Löchern in der Platte definiert. Es wird gleichermaßen ein Spurenindex geliefert, wie in Fig. 6 unter (α) dargestellt.

Das Plattengerät liefert unter Umständen zusätzlich, je nach ausgewähltem Modell, Signale »Aufzeichnung unmöglich«, die anzeigen, daß eine der 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 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 Kontrollampen können unabhängig von der Anzeigevorrichtung 104 sein oder einen Teil der Anzeigevorrichtung darstellen.

Gemäß Fig. 3 ist im Interface 120 ein Taktgeber vorgesehen.

Er wird zunächst zur Vorbereitung einer neuen und unbenutzten Platte verwendet Seine Frequenz ist beispielsweise 250 kHz. Die Taktimpulse werden in die Platte eingeschrieben.

Beim Schreiben und Lesen der Platte wird der Taktgeber frequenz- und phasenmäßig durch die von der Platte abgelesenen Impulse synchronisiert. Eine klassische Phasenregelschleife wird eingesetzt. Der Taktgeber besteht aus einem Oszillator mit spannungsgesteuerter 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 Klangregisterzug-Kombination. Der Zustand der Klangregisterzüge wird mit Hilfe der Schaltungen nach Fig. 1 (Block 20 der Fig. 3) abgelesen. Die Kombination kann gespeichert werden, sobald das Interface 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 der Schaltung 130 der Adressenvergleich und zum anderen in der Schaltung 140 der Vergleich der Kombinationen durchgeführt.

Beim Auslesevorgang führt das Anwählen einer Adresse durch den Orgelspieler zum Auslesen des Speicherinhalts mit dieser Adresse und des Inhalts zweier weiteren darauffolgenden Adressen, um die Speicher 131, 132 und 133 zu laden.

Zuvor ist durch die Schaltung 130 die ausgewählte mit der aufgezeichneten Adresse verglichen worden.

Bei der nicht sequentiellen Auswahl von Kombinationen wiederholt sich dieser Vorgang bei jeder neuen Wahl. Dabei ist erforderlich, daß die Platte gedreht wircJ und daß der Lesekopf die korrekte Position einnimmt. Danach werden drei aufeinanderfolgende Kombinationen ausgelesen. Diese Auswahl erfordert eine relativ lange Zugriffszeit, die jedoch noch akzeptabel ist (einige 100 Millisekunden). Eine Verringerung der Zugriffszeit kann dadurch erhalten werden, daß die Steuerbefehle auf die Magnetkarten übertragen werden und daß nur eine einzige Kombination gelesen und gespeichert wird (Speicher 131), ohne daß die folgenden Kombinationen, die ansonsten in dem Speicher 133 eingelesen werden, von der Platte abgelesen werden.

Bei sequentieller Anwahl der Kombinationen ist die Zugriffzeit wesentlich kleiner, da die beiden folgenden Kombinationen bereits in den Speichern 132 und 131 zur Verfügung stehen, wobei die Vorhergehende Kombination sich im Speicher 134 befindet.

Wenn der Spieler das sequentielle Fortschreiten wünscht, werden die Kombinationen in den Speichern 131 bis 134 verschoben. Dabei wird der Speicher 131 leer und eine weitere Kombination wird von der Platte abgelesen und dem Speicher zugeführt. Die Dauer dieses Vorganges hat jedoch auf das Spiel keine Wirkung

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Er-

'■> findung mit einem Mikroprozessor 200.

Derartige Mikroprozessoren sind derzeit allgemein käuflich. Der Mikroprozessor besitzt drei Haupteingänge, über die er mit den anderen Elementen der Vorrichtung in Verbindung steht. Drei Leistungsver-

iü stärker 201, 202 und 203 sind zwischen den Mikroprozessor und drei Ubertragungsleitungen geschaltet, über die der Mikroprozessor mit den anderen Elementen verbunden ist. Diese Übertragungsleitungen werden als »Bus« bezeichnet. Die Leitung 204 ist der

ι ϊ Adressenbus, die Leitung 205 der Steuerbus und die Leitung 206 der Datenbus.

Alle Elemente 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 weiterleitet. 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 Interfaceschal-

j<> tungen 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

jj wieder, die die 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

41) über die Zeilennummern werden über den Datenbus übertragen. In gleicher Weise führt ein Interface 211 sequentiell die Spaltenabtastung durch, um an den Mikroprozessor über den Datenbus die 256 Zustandsbits der Konsole zu übertragen.

Zur Einstellung der Registerzüge sind gleichermaßen die Steuerkarten 80 vorgesehen, die identisch denjenigen sind, die in den Fig. 2 und 1 dargestellt wurden. Ein weiteres Interface 212 sorgt für die Konversion und Übertragung der Zustandsdaten, unter Wirkung der Steuersignale, in die Steuerungsregister zur Änderung der Klangregisterzüge.

Der leistungsunabhängige Speicher der Vorrichtung ist durch den Block 121 dargestellt. Er ist an ein Interface 218 angeschlossen, das die Steuersignale aus dem Steuerbus 205 in Schreib- oder Lesebefehle 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 EIe-

bo mente.

Desgleichen findet sich in der Zeichnung noch das Tastenfeld 100, das mit dem Datenbus über ein Kodierinterface 216 verbunden ist. Die Kombinationsdrucktasten 101 und ihr zugehöriges Kodierinterface

b5 217 sowie die Anzeigevorrichtung 104 mit ihrem Interface 216 sind ebenfalls in der Figur zu erkennen. Es ist erforderlich, daß allen den vorgenannten Elementen Programmspeicher 207 zugeordnet werden,

030 208/440

die programmierte Totspeicher sind, und durch die die Vorrichtung veranlaßt wird, alle vorgenannten Operationen auszuführen. Des weiteren 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 Konbinationen η (133), η+ 1 (132), η+2 (131), etc.

Die verschiedenen Elemente, die die Vorrichtung nach der Erfindung darstellen, sind an sich 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 Vorrichtung gem. Fig. 7) leistungsunabhängig ist, d. h. daß der Informationsinhalt auch bei Abschalten der Versorgungsspannung erhalten bleibt. Die Magnetplattenspeicher sind zur Zeit umfangreich in Verwendung und nicht sehr teuer. Andere Arten von leistungsunabhängigen Speichern können zusätzlich oder an Stelle des Magnetplattenspeichers verwendet werden. Gleichermaßen können mehrere Plattenspeicher oder Speicher von anderer Art verwendet werden.

Magnetblasenspeicher sind ebenfalls interessant, da sie auch leistungsunabhängig sind, eine große Speicherkapazität pro Volumeneinheit 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 FHms 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 Informationsträgers in dem Speicher bewirkt. Beim Einschreiben 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 1.34,133,132,131 der Fig. 1.)

Die Magnetblasenspeicher besitzen, verglichen mit den Plattenspeichern, 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 verschiedenen Plattenspuren zu bewegen.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Pfeifenorgeln. Sie läßt sich jedoch gleichermaßen auch auf elektronische Orgeln anwenden, die eine Konsole und zahlreiche Klangregistertasten aufweisen. Die Klangregistertasten steuern in diesem Fall das Ein- und Ausschalten einer Vielzahl von elektrischen Signalen von Rechteck- oder Sinusform, die dem Instrument eine gewisse Tonfarbe verleihen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann an ein

solches Instrument, wie an eine Pfeifenorgel ohne grundsätzliche Änderungen des Instruments angeschlossen werden. Es müssen lediglich die Klangregistertasten durch solche mit elektrischer Steuerung, von der Art, wie sie an Hand von Fig. 1 beschrieben wurden, oder einen äquivalenten Typ ersetzt werden.

Die Mehrzahl der derzeit gebräuchlichen Instrumente besitzt bereits eine elektrische Steuerung zum Ziehen und Abstoßen der Klangregister, bei denen nur ein einziger Arbeitskontakt pro Registertaste verwendet wird. Es ist möglich, diesen einzigen Kontakt an Stelle der zwei Kontakte, die in Fig. 1 dargestellt wurden, zu verwenden. Der bewegliche Kontakt wird permanent auf einem Potential U von beispielsweise 14 Volt gehalten. Der Festkontakt, der mit dem Instrument 10 verbunden ist, befindet sich auf einem Potential vonO Voltoder von U= 14 Volt, je nachdem, ob die Registertaste gezogen oder abgestoßen ist. Es genügt folglich eine einzige elektrische Anschlußverbindung zu dem Festkontakt der elektrischen Steuerung zu benutzen, um den Zustand der betreffenden Registertaste festzustellen. Die Spannung von 14 Volt wird durch ein Potentiometer, dessen Schleifkontakt durch eine Zener-Diode und eine Kapazität spannungsstabilisiert ist, auf eine Spannung von etwa 4 Volt herabgesetzt. Die Ausgangsspannung dieses Abschwächers ist repräsentativ für den Zustand der Klangregistertaste: 0 Volt im abgestoßenen Zustand (logischer Zustand 0) und 4 Volt in gezogenem Zustand (logischer Zustand 1). Diese Spannung ist kompatibel mit Digitalschaltungen, die zur Herstellung der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden. Es ist nicht mehr nötig, den Taktgeber 21 und die Dekodierschaltung sowie die Diodenmatrix der Fig. 1 zu verwenden.

Die Worte von 256 Serienbits, die einzuschreiben sind, werden ausgehend von einer Gruppe von 2X8 Kontakten (mit ihrem zugehörigen Spannungsteiler) gebildet, die beispielsweise zwischen die Eingänge von zwei Schieberegistern mit je 8 Bits geschaltet sind. Die Schieberegister besitzen parallele Eingänge und einen Ausgang für sequentielle Daten und sind ähnlich den Registern 81 der Fig. 1 (oder 88 und 89 der Fig. 2) in Serie geschaltet und auf derselben Karte wie die Ausgangsschaltungen angeordnet.

Diese Verbesserung der Anschlußverbindungen zwischen dem Instrument und der Vorrichtung gemäß der Erfindung führt zu 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 F.ingangs-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, Registertasten 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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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern und Speichern der Stellung der Registerzüge eines Musikinstrumentes, das N Registerzüge zum Ziehen oder Abstoßen der Register und/oder eine Tastatur hierfür aufweist, mit elektrischen oder elektromechanischen Einrichtungen zur Betätigung der Registerzüge, mit einer Nachweiseinrichtung für die Stellung eines jeden Registerzuges, die eine Folge von TV digitalen Signalen liefert, die repräsentativ für die Kombination der Stellungen der N Registerzüge sind, mit Mitteln zur Erzeugung eines digitalen Adressensignals, mit einem leistungsunabhängigen Speicher zum Aufzeichnen der Λ' digitalen Stellungssignale, mit Mittein zum Lesen der aufgezeichneten Stellungssignale 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 des Speichers (50) mit direktem Zugriff eingelesen werden, daß die Adressiermittel (80) für die digitalen Signale zwei Serien von hintereinandergeschalteten Registerspeichern (88,89 Fig. 2) umfassen, die einen Eingang für sequentielle Signale und Parallelausgänge aufweisen und daß ein Vergleicher (85) für die aus dem Speicher (50) abgelesenen und für die die Stellung der Registerzüge repräsentierenden Signale vorgesehen ist, der an jede Speicherregisterserie DigUalsignale liefert, die nur einen Betätigungsbefehl für diejenigen Registerzüge enthalten, deren vorherige Stellung sich von dem dem Digitalsignal des Speichers entsprechenden Zustand unterscheidet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leistungsunabhängige Speicher (50) ein Magnetplattenspeicher ist.

.3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leistungsunabhängige Speicher ein Magnetblasenspeicher ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesemittel (20) für den Zustand der N Schalter folgendes umfassen: Eine Zähl- und Dekodierschaltung (22), die durch einen ersten, langsamen Taktimpulsgeber (21) gespeist wird, ein Speicherregister (40) mit parallelen Eingängen und einem Ausgang für sequentielle Signale, das durch einen schnellen Taktimpulsgeber (4) gespeist wird, eine Matrix, die einerseits aus Leiterzeilen (23, 24. . 25) und andererseits aus Leiterspalten (27,28... 29) gebildet wird, wobei die Leiterzeilen mit dem Ausgang des Zählers (22) und Jie Leiterspalten mit den Eingängen des Speicherregisters (40) verbunden sind und daß an jedem Gitterpunkt der Matrix eine Diode (31, 33, 35, 39 , .) in Reihenschaltung mit einem Schalter (32, 34, 36,12...) vorgesehen ist, die eine Leiterspalte einer Leiterzeile der Matrix verbindet, wobei der jeweilige Schalter (z. B. 32) durch den entsprechenden Klangregisterzug betätigt wird.

!>. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Adressiermittel zwei Serien von Speicherregistern (88, 89) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgang der Register der ersten Serie an Betätigungsmittel zum Ziehen der Registerzüge gekoppelt ist und daß der ranggleiche Ausgang der > zweiten Serie der Speicherregister an Betätigungsmittel zum Abstoßen der Registerzüge über eine Leistungsanpassungsschaltung (82) gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

in 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der digitalen Adressensignale folgendes umfassen: Ein Tastenfeld (100) und eine daran angeschlossene Kodierschaltung (107), die einen • ersten Teil des Adressensignals an ein Speicherrei gister (IiO) liefert, und eine Einheit von Drucktasten (101), die an eine Kodierschaltung (108) angeschlossen ist und einen zweiten Teil des Adressensignals an das Speicherregister (110) liefert.

2t) 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorwärts/Rückwärts-Zähler (109), der in Parallelschaltung auf einen gewissen Wert geladen werden kann, zwischen die Kodierschaltungen (107,108) und das Speicher-

2i register (110) geschaltet ist und daß zwei sequentielle Vorwärtsschrittsteuerungen vorhanden sind, von denen die eine (102) mit dem Vorwärtszähl-Eingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (109) und die andere (103) mit dem Rückwärtszähl-Eingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (109) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß eine visuelle Anzeigevorrichtung (104) für die angewählte Adresse vorgesehen ist.

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

4Ci der Registerzüge eingeschrieben werden.

H). Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Adressensignal dreifach aufgezeichnet wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, da-■r, durch gekennzeichnet, daß sie einen Vergleicher

(130) aufweist, der die angewählte Adresse mit der aus dem Speicher ausgelesenen Adresse vergleicht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch -,o gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung

(104) vorgesehen ist, die die durch den Vergleicher (130) festgestellten Fehler anzeigt und/oder daß Steuerungsmittel für ein erneutes Einschreiben in einen benachbarten Teil des Speichers vor- ·-,-, gesehen sind, für den Fall, daß zwischen der ange · wählten Adresse und der gelesenen Adresse ein Unterschied auftritt, der durch den Vergleicher (130) festgestellt wird.

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, wobei nur ein einziger Arbeitsspeicher (133) mit den Adressiermitteln (85, 80) für die Digitalsignale zur Steuerung der Registerzüge verbunden ist und daß Mittel zur Steuerung der

Übertragung der digitalen Stellungssignale von einem Arbeitsspeicher zum nächsten in Abhängigkeit der sequentiellen Vorwärtsschrittsteuerung (102) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Zusatzarbeitsspeicher (134) enthält, der mit den anderen Arbeitsspeichern (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. 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. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Stellungssignale dreifach in ein und denselben Teil des Speichers (50) eingeschrieben werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (150, 151, 152, 153, 154, 155) zur Durchführung eines paarweisen Vergleichs der drei abgespeicherten Werte und einen Addierer (156) für die Vergleichssignale enthält.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 1(S, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vergleichsschaltung (153,154,155) mit Majoritätslogik zur Durchführung eines paarweisen Vergleichs der drei Adressen und der drei aufgezeichneten Kombinationen sowie von der Vergleichsschaltung gesonderte Summirmittel enthält.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mikroprozessor (200) aufweist, der mit Programmspeichern (207), mit Arbeitsspeichern (208), mit Nachweiseinrichtungen für die Stellung der Registerzüge (209, 210, 211) mit Mitteln (212,80) zur Steuerung der Registerzüge, mit Mitteln (100, 214,101,217) zum Anwählen einer Adresse, mit einer Anzeigeeinrichtung (104, 216) und mit einem leistungsunabhängigen Speicher (121) verbunden ist.