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Gerät zum Steuern der Register eines elektronischen
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Musi ki nstrumentes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum
Steuern der Register eines elektronischen Musikinstrumentes; die Erfindung ist insbesondere
auf ein Gerät gerichtet, das ermöglicht, mit einem elektronischen System das Ausschliessen
der vom Spieler von Hand vorgewählten Register und/oder der vom Hersteller programmierten
und eingestellten Registerkombinationen, sowie das Einführen von Registern in sequentieller
oder beliebiger Reihenfolge zu steuern, um die Ausführung vollständiger Musikstücke
zu erleichtern, die laufende Veränderungen der Register und Tonhöhen erfordern.
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Wie bekannt ist, wird beispielsweise bei Pfeifenorgeln für Kirchenmusik
von mechanischen Registern Gebrauch gemacht, deren Steuerung mittels pneumatischer
Systeme, mechanischer Kurbelgetriebe oder dgl., die von einem Pedal betätigt werden,
erfolgt Bei den elektronischen Kirchenorgeln, die gegenwärtig von einigen Spezialherstellern
erzeugt werden, wird ein solches mechanisches System zum Steuern der Register beibehalten.
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Diese bekannten Systeme, die von Kriechkontakten, Kontaktfedern
und
anderen elektrischen Geräten drehbarer oder linearer Art Gebrauch machen, weisen
sowohl vom mechanischen als auch vom elektrischen Gesichtspunkt aufgrund des Verschleisses,
dem sie im Laufe der Zeit untencrfbn sind, zahlreiche Mängel auf. Durch den Verschleiss
können Störungen und Geräusche während der Ausführung eines Musikstückes auftreten.
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Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, ein Gerät
zum Steuern der Register eines elektronischen Musikinstrumentes zu liefern, das
in der Lage ist, die Mängel der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen und gleichzeitig
ein Steuergerät einfacher und vielseitigerer Bauweise zur Verfügung zu stellen.
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Im allgemeinen wird erfindungsgemäss ein Gerät zum Steuern der Register
eines elektronischen Musikinstrumentes mit einer Vielzahl von Registern und/oder
auswählbaren Registerkombinationen geliefert, das dadurch gekennzeichnet ist, dass
es eine Gruppe lichtempfindlicher Elemente zur Abgabe einer Reihenfolge von Steuersignalen
umfasst, die mit einer Lichtquelle fluchten. Das Gerät weist ausserdem eine in Codice
perforierte Blende auf, die zwischen der Lichtquelle und den lichtempfindlichen
Elementen geschaltet ist. Die Blende ist mit einem beweglichen Steuerorgan verbunden.
Dieses Steuerorgan kann ein Steuerpedal oder ein Steuerhebel sein, der beispielsweise
vom Spieler mit dem Knie betätigt wirdg Vorzugsweise umfasst das Gerät einen oder
mehrere Informationsumformer, die mit ihren Eingängen mit der Gruppe der lichtempfindlichen
Elemente verbunden sind, um die am Eingang kodifizierten Informationen in eine grössere
Anzahl von in anderer
Form kodifizierten Informationen zu ändern,
sodass die Kombination der Signale im Ausgang grösser als die Anzahl der Signale
im Eingang ist Damit wird ein äusserst einfaches elektronisches System zum Steuern
einer hohen Anzahl von Registern oder Registerkombinationen mit einer relativ geringen
Anzahl lichtempfindlicher Elemente erhalten Diese und andere Merkmale des erfindungsgemässen
Gerätes zum Steuern der Register eines elektronischen Musikinstrumentes werden nachstehend
anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Beispieles beschrieben Es
zeigen: Fig 1 eine teilweise perspektive Ansicht des erfindungsgemässen Gerätes
mit Pedalausführung; Fig, 2 eine schematische Seitenansicht des Gerätes nach Fig.
1; Fig. 3 das elektrische Schema einer besonderen Ausführungsform des Gerätes nach
Fig. 1.
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Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die
elektronische Vorrichtung zum Steuern der Register eines elektronischen Musikinstrumentes
im wesentlichen eine Gruppe von lichtempfindlichen Elementen 1 (vier in der dargestellten
Form), die ausgerichtet einer Lichtquelle 2 gegenüberliegen, die in einem am Fuss
4 befestigten Behälter 3 eingeschlossen ist Das Gerät umfasst ausserdem eine gelochte
Blende 5, die zwischen der Gruppe lichtempfindlicher Elemente 1 und der Lichtquelle
2 verbunden angebracht ist. Die Blende 5 ist mit einem Steuerorgan r,das im vorliegenden
Falle aus einem in 7 am Fuss 4 angelenkten Pedal besteht, Die Blende 5 ist in Code
perforiert und weist eine gebogene Form auf, um frei zwischen der Lichtquelle 2
und den lichtempfindlichen Elementen 1 gleiten zu können und dadurch je nach
der
programmierten und kodifizierten Aufeinanderfolge der Offnungen 8 in der Blende
5 die Beleuchtung der lichtempfindlichen Elemente zu verdecken oder zu ermöglichen.
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Im dargestellten Falle wird von vier lichtempfindlichen Elementen
1 Gebrauch gemacht, die je nach den von der Blende 5, die vom Pedal 6 gesteuert
wird, eingenommenen Stellungen beleuchtet werden. Zu den lichtempfindlichen Elementen
werden also helle oder dunkle Informationen gesandt; demzufolge können die vier
lichtempfindlichen Elemente 1 in eine Sperrstellung oder in eine Durchlasstellung
in Funktion der in Code programmierten Aufeinanderfolge oder Anordnung der Oeffnungen
8 in der Blende gebracht werden0 Dadurch ergeben sich am Ausgang der lichtempfindlichen
Elemente vier Bitinformationen0 Diese Binärinformationen können im dargestellten
Falle mittelbar oder unmittelbar, wie im Schema der Figuren 3 gezeigt, verwendet
werden, um das Einschalten und oder Ausschalten der Register eines elektronischen
Musikinstrumentes zu kontrollieren oder zu steuern.
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Die lichtempfindlichen Elemente 1 (Fig0 3) sind aus den Phototransistoren
F1,F2,F3,F4 gebildet, deren Kollektoren im Grundzustand (0) bzw. im Zustand (1)
sein können, je nachdem sie durch die Offnungen der Blende 5 beleuchtet sind oder
nicht0 Die Kollektoren der Phototransistoren Fl ,F2,F3,F4 sind über die entsprechenden
Schmi tt-Tri gger- In verter STI mit den Eingängen der beiden Informationsumsetzer
BCD1 bzw. BCD2 verbunden, die in der Lage sind, die am Eingang kodifizierten Informationen
in die gleichen in anderer Form so kodifizierten Informationen zu ändern, dass die
Anzahl der Signale an den Ausgängen der Umsetzer BCD1 und BCD2 grösser als die Anzahl
der Signale am Eingang ist.
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Es liegt auf der Hand, dass mit dem in Fig. 3 gezeigten System eine
verhältnismässig geringe Anzahl von lichtempfindlichen Elementen verwendet werden
kann und das Kodifizierungssystem daher äusserst einfach ist, um eine verhältnismässig
hohe Anzahl von Registern eines elektronischen Musikinstrumentes zu steuern und
zu kontrollieren. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Schmitt-Trigger STI nicht
nur verwendet worden, um die erforderlichen invertierten Informationen zum einwandfreien
Funktionieren der Vorrichtung zu erhalten, sondern auch um die Informationsschwellen
unter oder über vorbestimmte Pegel zu beseitigen und dadurch die Unempfindlichkeit
des Gerätes hinsichtlich falscher Informationen zu verbessern. Es ist jedoch selbstverständlich,
dass anstelle der STI gewöhnliche Transistoren mit geerdeten Emittern verwendet
werden können, die ermöglichen, immer die erforderliche Inversionsfunktion der Informationen
zu erhalten. Im dargestellten Falle sind die Informationsumsetzer BCD1 und BCD2
dezimal-binärer Art, da eine Binärkodifizierung der von der lichtempfindlichen Elementengruppe
1 über die Lichtquelle 2 und die gelochten Blende 5 gelieferten Informationen vorgesehen
ist0 Es ist jedoch klar, das& jedes andere Kodifizierungssystem bei Anwendung
geeigneter Umsetzer verwendet werden kann.
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Im Falle der Figur 3 werden elf Ausgänge U2+U12 zum Steuern von 11
Registern oder auswählbaren oder vorgewählten Registerkombinationen verwendet, während
der Ausgang U1 zum Annullieren aller Voreinstellungen der Register oder feste Kombinationen
der verschiedenen Manuale, wie noch weiter vorne erklärt wird, verwendet wird.
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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass der Ausgang U1 mit der Schiene B
einer
Vorrichtung zur Auswahl der Register verbunden ist, die eine Anzahl Umschalter C1,
C2 bis Cll umfasst, die der Anzahl der zu steuernden Register oder Registergruppen
S1, S2 bis Sll gleich ist. Die Auswahl vorrichtung umfasst ausserdem eine zweite
Schiene A, die mit einer positiven Spannungsquelle verbunden ist, um ein positives
Signal oder ein Signal im hohen Zustand (1) zu liefern.
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Die Ausgänge der Umsetzer BCD1 und BCD2 sind mit den ersten Eingängen
einer Matrize von aufeinanderfolgend verbundenen Gattern, die mit G2 bis Gll bezeichnet
sind, verbunden. Der andere Eingang jedes Gatters ist vom Ausgang des unmittelbar
vorausgehenden Gatters gebildet.
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Die Ausgänge aus U2 bis U12 über G2+Gll werden ausserdem zu den ersten
Eingängen der Steuergatter G13, G14 bis G22 gesandt, deren andere Eingänge mit den
Umschaltern C1 bis Cll der Auswahlvorrichtung verbunden sind. Die Ausgänge der Gatter
G13 bits 622 sind mit der Basis eines entsprechenden Transistors T1, T2 bis Tll
oder einer anderen gleichwertigen Trennvorrichtung verbunden, die das Einschalten
oder Ausschalten eines Registers oder einer Kombination von mit S1 bis Sll bezeichneten
Registern, die mit dem Verstärker 9 und dem Lautsprecher 10 eines elektronischen
Musikinstrumentes verbunden sind, kontrolliert.
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Eine Gruppe von Lichtquellen, beispielsweise die mit L2 bis L12 bezeichnetten
LED sind mit den Ausgängen U2+U12 parallelgeschaltet, um eine Kontrolle der verschiedenen
Ausgänge zu ermöglichen, wobei dem Spieler eine Sichtanzeige der entsprechenden
Stellung der gelochten Blende 8 gegeben wird.
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Die Funktionsweise des Gerätes wird aus den nachstehend aufgeführten
Tabellen verständlich, von denen die linke den Eingangscode betrifft, während die
rechte Tabelle dem Code der Ausgänge aus Ul+U12 entspricht0 Zu bemerken ist, dass
bei der linken den Eingangscode der BCD betreffenden Tabelle die Zahl O angibt,
dass das lichtempfindliche Element nicht beleuchtet ist, während die Zahl 1 angibt,
dass das lichtempfindliche Element beleuchtet ist. Dagegen wird in der rechten den
Code der Ausgänge betreffenden Tabelle mit 1 der "hohe" Zustand und mit 0 der "tiefe"
Zustand angegeben, Die mit den Buchstaben von "a" bis "n" bezeichneten Zeilen geben
die verschiedenen Stellungen an, die die Blende 5 einnehmen kann.
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TABELLE
| F1 F2 F3 F4 Ul U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9 U10 Ull U12 |
| a) 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |
| b) 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |
| c) O 0 1 '1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 |
| d) 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 |
| e) 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 |
| f) 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 |
| g) O 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 |
| h) O 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 |
| i) 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 |
| 1) 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 |
| m) 1 0 0 1 - 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 |
| n) 1 0 1 1 - 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 |
Aus den vorstehenden Tabellen und dem Schema der Fig. 3 ist ersichtlich, dass durch
die Umschalter C1, C2, C10, Cll eine Auswahl durchgeführt worden ist: insbesondere
ist der Umschalter C10 mit der Schiene B verbunden, während die anderen Umschalter
mit der Schiene A
verbunden sind. Wenn das Pedal 6 vollständig
aufgehoben ist (Stellung a), wie in Fig. 1, sind die lichtempfindlichen Elemente
vollständig von der Blende 5 verdeckt; kein Phototransistor F1-F4 it beleuchtet,
da die Blende in dieser Stellung keine Offnung aufweist. Das von der Lichtquelle
2 ausgestrahlte Licht trifft nicht auf die Phototransistoren F1, F2, F3, F4 und
die Ausgänge U2 bis U12 befinden sich im hohen Zustand; demzufolge weisen alle Gatter
G13 bis G22, deren Umschalter Cl+Cll in Verbindung mit der Schiena A vorgeordnet
sind, beide Eingänge in hohem Zustand (1) auf, wobei am Ausgang ein Signal geliefert
wird, das den entsprechenden Transistor leitend werden lässt und der Durchgang des
vom entsprechenden Register kommenden Signals verhindert wird.
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Wenn sich dagegen, weil der Ausgang U1 des Umsetzers BCD2 mit der
Schiene B verbunden ist, diese Schiene im "tiefen" Zustand befindet, blockieren
demzufolge nur die Gatter (im spezifischen Falle nur das Gatter G21), die am anderen
Eingang die Information des "tiefen" Zustandes haben, den entsprechenden Transistor,
um das vom entsprechenden Register kommende Signal zum Verstärker 9 und zum Lautsprecher
10 durchgehen zu lassen Beim Senken des Pedals 6 in eine andere Stellung (b) erreicht
die Schiene B die Speisespannung, wodurch sich der "hohe" Zustand, ergibt und der
Ausgang aus dem Register S10 verhindert wird.
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Gleichzeitig erhält der Ausgang U2 jedoch eine Information "niederen"
Zustandes und das damit verbundenr Gatter G 13 hat im Ausgang eine Spannung 0. Der
Transistor T1 bringt sich in Sperrstellung, wobei er das vom Register S1 kommende
Signal zum Verstärker 9 und Lautsprecher 10 durchgehen lässt. In gleicher Weise
fortfahrend, können alle folgende Ausgänge automatisch befähigt werden, bis die
letzte Stellung (n) der vom Steuerpedal 6 bewegten Blende erreicht ist
Aus
den obigen Ausführungen und den beigefügten Zeichnungen kann entnommen werden, dass
ein Gerät zum Steuern der Register eines elektronischen Musikinstrumentes geliefert
wird, das vollkommen elektronischer Art ist und mit wenigen äusserst einfachen und
zuverlässigen Mitteln zahl reiche Kombinationsmöglichkeiten für die Steuerung der
Register eines elektronischen Musikinstrumentes gestattet, da die Register vom Spieler
selbst automatisch ein-oder ausgeschaltet werden können, ohne noch mit den Händen
eingreifen zu müssen. Es versteht sich, dass das Gerät innerhalb des beschriebenen
Erfindungsbereiches in einer oder mehreren gleichwertigen Formen unter Verwendung
von anderer den dargestellten vollkommen gleichwertigen Komponenten verwirklicht
werden kann, ohne dadurch den Erfindungsbereich zu verlassen.