DE2837114C2 - Musikinstrument - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Musikinstrument mit Tonsignalgeneratoren, deren Ausgangssignale über Schalter, nachgeschaltete Baugruppen, wie Filter, Verstärker, Misch- und/oder Einstellglieder, und von diesen einer Lautwiedergabe-Einrichtung zugeführt werden, mit einem Multiplexer zum sequentiellen Abtasten der Schalter auf ihren Betätigungszustand, ju sowie mit zugeordneten Halteschaltungen zur Speicherung der Information über den Betätigungszustard und zur Weiterleitung derselben an die nachgeschalteten Baugruppen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei polyphonen elektronischen Musikinstrumenten — sei es in der üblichen Ausbildung als elektronische Orgeln, elektronische Akkordeons, elektronische Klaviere, elektronische Rhythmusgeräte usw., sei es kombiniert mit einem mechanisch-akustischen Musikinstrument — ist, wenn man nicht die Generatoren und ίο gegebenenfalls auch die Hilfsbaugruppen für Klangfärbung, die Auswahl der Chöre, das Vibrato, die Ausgleichsvorgänge, die Solostimmen, die Begleitautomatik und/oder der Rhythmuseffekte usw. in die Bedieneinheit baulich integrieren kann oder aus technischen, z. B. Servicegründen dies nicht tun will, für die elektrische Verbindung der Baugruppen und der Baueinheiten untereinander und mit dem übrigen Teil des elektronischen Musikinstrumentes e^;n Kabel mit einer sehr großen Zahl von Leitungsadern — in der Größenordnung von 100 — notwendig. Dies hat vor allem dann sehr unangenehme Auswirkungen, wenn mindestens der Spiel- oder Bedienteil im Gehäuse des Spielteils eines mechanisch-akustischen Musikinstruments untergebracht werden soll, und die Vermehrung des Gewichts dieses Spielteils dadurch gewisse zulässige Grenzen nicht überschreiten soll. Außerdem ist bekanntlich die Tonschaltung durch die Kontaktgruppen der Tasten einer mehrchörigen elektronischen Orgel — durch den sogenannten Schaltkasten — ein Problem, das entweder außerordentlich scharfe Forderungen an die Fertigung stellt oder bisher überhaupt nicht befriedigend gelöst werden konnte.

Es ist zwar bekannt (z. B. durch die DE-OS 24 44 601), zwischen Generatorteii und Tonschaltungsteil einer elektronischen Orgel eine digitale Steuerung mit Hilfe sequentieller, binär codierter Impulse zu verwenden, die von einem Zähler beiden Gruppen mit Vielfach-Eingängen bzw. -Ausgängen zugeleitet werden und den Zustand der Schalter z. B. in einem Manual auf einen Speicher abbilden. Diese auch von neureren Farbfernsehgeräten her bekannte Fernbedienung mit seriellen Datenschnittstelle benötigt jedoch, wenn viele Schalter und dazu noch in zeitlich kurr.en Abständen abgefragt uiid ihr Betätigungszustand übertragen werden müssen, eine Synchronisation der Zähler für die seriell aufgebauten Bit-Wörter bzw. eine Synchronisation der zugehörigen Taktgeneratoren, die beide in der Praxis nicht oder nicht ohne unzulässigen Aufwand zu verwirklichen sind.

Weiterhin ist in der US-PS 39 02 397 ein elektronisches Musikinstrument mit einem Multiplexer zum sequentiellen Abfragen von Tastenschaltern und einem ersten Decoder beschrieben, der die Abfragesignale auf <Ue Zeilen-Adreßleitungen einer Gruppe von Halteschaltungen verteilt, sowie einem zweiten Decoder, der aus einem Taktsignalgesteuerten Zähler in Frequenzteiler-Ausbildung die dem jeweiligen Betätigungszustand eines Schalters zugehörigen Bit-Muster an die Adreßeingänge des Multiplexers und die Gruppe von Halteschaltungen liefert. Am ersten Decoder sind dabei die Schalter in Gruppen für Manual 1, Manual II und Pedal zusammengefaßt an drei Eingänge zusammen mit weiteren Schaltern für Effektgruppen angeschlossen.

Die Decoder werden dabei in mehrfacher Weise von Frequeniteiler-Ausgangssignalen angesteuert, um die sequentielle Abfragung der Schaltergruppen herbeizuführen. Die beschriebene Schaltungsanordnung ist also, was die ausführliche Beschreibung noch klarer erkennen läßt, in ziemlich komplizierter Weise aufgebaut und vor allem durch Leitungsverbindungen zwischen den Baugruppen mehrfach verknüpft, so daß sie sich für eine Steuerung zwischen zwei Baueinheiten des Musikinstruments, einer Bedien- und einer Steuereinheit, mit jeweils einem Teil der Baugruppen nicht eignet; vor allem ist nicht zu erkennen, wie die serielle Abfragung und der schaltungstechnische Aufbau dabei mit möglichst wenig Aufwand hinsichtlich der zeitlichen Funktionen technisch und wirtschaftlich optimiert werden könnten.

In der US-PS 38 28 643, die im Zusammenhang mit der vorstehend behandelten Druckschrift steht, ist für die Matrix von Halteschaltungen eine Einrichtung mit magnetischen Ringkernen beschrieben, die ebenfalls zeilen- und reihenweise ansteuerbar bzw. ablesbar ist und bei der anstelle von Tastenschaltern mit Kontaktpaaren für den Übergang des einen Haltezustands in den anderen Magnete an den Schaltgliedern, z. B. Tasten, verwendet sind, die bei der Änderung des Abstands vom Ringkern den magnetischen Sättigungsgrad umkehren und damit die Schalterwirkung ohne deren Leitungsaufwand ersetzen. Die Druckschrift enthält allerdings ebenfalls keine Angaben über eine Optimierung des Baugruppenaufwandes im Falle einer Trennung in Bedien- und Steuereinheit — vor allem weil die Matrix konstruktiv mit den Tastaturen, wie Manual I, Manual II und Pedal, räumlich vereinigt und also auch aufgeteilt werden muß — und somit eine Optimierung des Leitungsaufwandes zwischen den beiden Einheiten, sowie keine Hinweise oder Anregungen, wie diese verwirklicht werden könnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einem Musikinstrument nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 die Übertragungsbzw. Steuerungsleitungen im Falle einer baulichen Aufteilung in eine Bedien- und eine Steuereinheit auf solche Weise verbessert auszubilden und ihre Zahl zu

vermindern, daß auch die Anzahl der Anschlüsse der Tastatur- und/oder Registerschalter für Steuerungssignale noch mehr als bei den bekannten Einrichtungen, also auf das absolut notwendige Minimum reduziert ist und trotzdem die Steuerung von Abtastschaltung in der Bedieneinheit und Halteschaltung in der Steuereinheit in ungestörtem Synchronismus automatisch erzwungen erfolgt.

Zusätzlich soll die codierte Steuerung so verwirklicht sein, daß die Abtast- und Halteschaltung die erwähnte optimale Ausnutzung der Leitungsanschlüsse auch bei Verwendung von handelsüblichen Bausteinen ermöglicht. Bezüglich der Funktionssicherheit sollen die vorkommenden Blocklängen von Adreß- und Informations-Wörtern bzw. -Signalen eine gewisse Redundanz enthalten können oder wenigstens diese Möglichkeit vorgesehen werden können. Im übrigen soil gegebenenfalls sowohl die Steuerung so schnell reagieren als auch trotzdem mindestens eine weitere Reduzierung der zu übertragenden Steuersignale so vorgesehen werden können, daß auch bei sehr schnellem Spiel auf Manualen oder schnellem Wechsel der Registrierung die Übertragung nicht mehrkbar verzögert wird und unabhängig davon die Taktfrequenz nicht so hoch gewählt werden muß, daß andere Nachteile, wie HF-Störungen, Impuls-Übertragungsfehler usw. nicht ausgeschlossen werden könnten.

Die vorbeschriebene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

(a) der Multiplexer aus 2" ausgangsseitig sämtlich mit einem gemeinsamen Ausgang für das Zeitmultiplexsignal verbundenen Datenselektoren »1« aus 2^m« mit je m Adreßeingängen und 2m Dateneingängen besteht, die jeweils über einen Strobeeingang ansteuerbar sind, wobei

(ai) an den m Adreßeingängen die »m« Ausgangssignale eines von einem Taktgenerator im »m« + n«-Code laufend fortgeschalteten Binärzahlers,

(a2) an je einem der 2<^m+"> Dateneingänge einer der Tastatur- und/oder Registerschalter,

(a3) sowie an den 2" Strobeeingängen die Ausgänge eines von »n« Ausgangssignalen des Binärzählers an seinen Adreßeingängen beaufschlagten ersten Decoders »1 aus 2"« anliegen,

(b) und die Matrix der Halteschaltungen aus 2(^m+") bistabilen Flip-Flop-Stufen aufgebaut und so angeschlossen ist, daß der zweite Decoder aus einer Gruppe von Decoderbausteinen besteht und

(bi) ausschließlich an ihren Reihen-Adreßeingängen je ein Aüsgangs-Signai des von einem Teil der Adreß-Signale der (m +n) Ausgänge des Binärzählers an seinen Adreßeingängen beaufschlagten Decoderbausteins des zweiten Decoders,

(bj) ausschließlich an ihren Zeilen-Adreßeingängen je ein Ausgangs-Signal eines von den verbleibenden weiteren, vom verbleibenden Teil der Adreß-Signale der (m+n) Ausgänge des Binärzählers an seinen Adreßeingängen beaufschlagten weiteren Decoderbausteins des zweiten Decoders gesteuerten Verknüpfungsgliedes, insbesondere NOR-Gatters,

(D3) an dessen Dateneingängen das Signal auf der Ausgangsleitung des Multiplexers über eine einadrige Leitung anliegen.

Die Ausgänge der Matrix steuern dabei je eine Einheil einer Gruppe von nachgeschalteten Gattern und/oder logischen Verknüpfungsgliedern, die als Schalteinheiten in den Ausgangskreisen von Tonsignal- -i generatoren und/oder Rhythmusgeneratoren und/oder nachge:chalteten Baugruppen für Klangfärbung usw., wie I iliern, Percussions- bzw. Sustain-Abklingstufen od. dgl. im Eingangskreis der Verstärker- und Lautwiedergabe-Einrichtung liegen.

in In noch höherem Grade kann das Ziel der bestmöglichen Optimierung der codierten Steuerung gelegentlich erreicht werden, wenn in weiterer Ausgestaltung der zweite Decoder zwei gleichartige Decoderbausteine enthält, an deren Adreßeingängen je die gleiche Gruppe der von einem Teil der Ausgänge des Binärzählers abgegebenen Adreß-Signale in entsprechender Ordnung und außerdem sowohl direkt an einem Adreßeingang eines der beiden Decoderbausteine als auch über ein Inversionsglied negiert an einem Adreßeingang des anderen Decoderbausteins für die Zeilenadressierung der Matrix ein weiteres Ausgangssignal des Binärzählers anliegen. Mit dieser Ausbildung kann die codierte Steuerung je nach der Adressenzahl trotzdem in optimaler Weise an handelsübliche

r, integrierte Bausteine angepaßt werden, ohne daß ein Teil der Kapazität an Beschallung der betreffenden Halbleiterbausteine (ICs) ungenutzt bleiben muß.

Durch die DE-OS 27 23 253 ist zwar eine codierte Steuerung bekanntgeworden, bei der ebenfalls durch eine elektrische Abtastschaltung — mit getrennten Decodern, deren Adreßleitungen bzw. -eingänge auf Gruppen von Adreß-Signalen verteilt sind — sämtliche je einer Note entsprechenden Tastaturschalter auf ihren Betätigungszustand mit Hilfe von durch Ausgänge von Taktsignal-gesteuerten Binärzählerstufcn gesteuerten Decodern zweier Arten, wobei in Leitungszügen derselben Tastaturschalter liegen, abgefragt werden und mit einer Halteschaltung die den jeweiligen Betätigungszustand einer oder mehrerer Taste(n) darstellende Information gespeichert wird.

Bei dieser Art einer codierten Steuerung ist jedoch ein mehrpoliger Anschluß sowohl der Tastatur-Schalter als auch der Einheiten der Halteschaltung erforderlich, was nicht nur einen erheblichen Aufwand komplizierter Leitungsverbindungen bedeutet sondern auch den getrennten Aufbau der Tastatur- und/oder Register-Betätigungselemente mit den zugehörigen Schaltern einerseits und der Halteschaltung mit den Schalteinheiten in den Ausgangskreisen der betreffenden Baugruppm andererseits, jeweils gegebenenfalls mit einem zweckmäßigerweise kombinierten Teil weiterer Baugruppen als baulich selbständige Hauptaggregate mit einem niGgiichsi einfacher. Yerbindsjr.gskabd praktisch unmöglich macht

Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dagegen infolge der Verwendung einer gemischten Codierung besonderer Ausgestaltung, nämlich mit parallelen Bit-Stellen der Adreß-Signale und einer seriellen Abtastung und Übertragung der Informationssignale in einfachster Weise, d. h. über eine einadrige Leitung, sowie auch einadrige Anschlüsse jedes Schalters, bei weitgehend beliebiger Aufteilung der Baugruppen auf bauliche Hauptaggregate infolge der erheblichen Vereinfachungen des Schaltungsaufbaus der Abtast- und Halteschakungs-Anordnung die Steuerung der Baugruppen der Hauptaggregate ohne störende Verzögerungen und ohne Betriebs-Störungen, z.B. infolge von Übertragungsfehlern, HF-Störungen,

usw. gewährleistet, ohne daß diese Verbesserung in Form einer Vereinfachung durch einen zusätzlichen Aufwand, wie z. B. eine Synchronisation der Bit-Wort-Blöcke erkauft werden müßte. Eine weitere Folge der erfindungsgemäßen Verbesserung besteht in der Möglichkeit, von Fall zu Fall im Sinne der Aufgabenstellung die sich über die Abfrage aller einbezogenen bzw. notwendigerweise in die Abfragung einzubeziehenden Schalter erstreckenden zeitlichen Steuerungsperioden, selbst wenn es sich um mehr als 100 Schalter handelt, im angestrebten Grade zu verkürzen.

Diese Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe stellt also eine echte Optimierung der codierten Steuerung sowohl hinsichtlich schaltungstechnischen Aufwands als auch hinsichtlich Zuverlässigkeit und Zeitbedarf der Funktionen der elektronischen Leitungsverbindung der Bedieriungämiite! und der Baugruppen der Hauptaggregate dar.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung, z. B. für den Aufbau einer elektronischen Orgel mit in einfacher Weise untereinander vereinigten Baugruppen, z. B. in baulicher Vereinigung der Spielteil-Tastatur- und Registerschalter mit einem tragbaren mechanisch-akustischen Musikinstrument, z. B. einem Akkordeon, oder in baulicher Integration in zwei beliebig wahlweise räumlich getrennte Baueinheiten, z. B. in einem auf dem Boden abgestützten Gehäuse, und schließlich in einer oktavenweise organisierten Zuordnung der Anschlüsse von Tastenschaltern in sedezimalem Zyklus an den Adressierungs-Code sind Gegenstände der Unteransprüche. Durch diese Besonderheiten werden einerseits ein besonderes Bedürfnis bei den hier einschlägigen elektronsichen Musikinstrumenten erfüllt bzw. andererseits eine Vei-wechslung von gleichanigen Zuordnungen und Adressen ausgeschlossen und andere technische Vorzüge vermittelt

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. Es stellt dar

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Musikinstruments, bei dem elektronische Baugruppen zu einer Bedieneinheit zusammengefaßt — mit einem Akkordeon als Generator mit mechanisch-akustischen Tonsignalgeneratoren baulich vereinigt — mit einer auf dem Boden abgestützten Steuerungseinheit durch ein Kabel verbunden sind,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung für die erfindungsgemäße codierte Steuerung über ein Kabel mit relativ wenig Leitungsadern.

In F i g. 1 ist das Akkordeon 1 aus dem Diskantteil 2 mit dem sogenannten Griff 3, der die Diskanttastatur 4 mit ihren zugehörigen Lagerungen der Tasten enthält, den Registerklappen 5 für zum Diskantteil gehörende Zungenstimmen des Akkordeons, dem BsStei! 6 mit seiner Knopftastatur 7 und ebenfalls Registerwippen 8 für zum Baßteil gehörende Zungenstimmen zusammengesetzt dargestellt, wobei Diskant- und Baßteil in bekannter Weise durch den Faltenblag 9 verbunden sind, durch dessen Aufziehen und Zusammendrücken der für die Erregung der Zungenstimmen notwendige Spielwind erzeugt wird.

in dieser Darstellung der F i g. 1 ist das Diskantverdeck entfernt Dadurch ist eine unter diesem Diskantverdeck montierte Leiterplatte 10 sichtbar, auf der die Betätigungselemente, hier Schalterdrücker 11 mit etwa quadratischer Oberfläche und die IC-Bausteine für 2" — hier n=4: also 2" gleich 16-Multiplexer »1 aus 2·»« — hier ju=3: also »1 aus 8«, d. h. m=3 Adreßeingänge (105 in F i g. 2) und ein Decoder 13 mit 2" — hier n=4, somit 2"= 16 — Ausgangsleitungen (103 in Fig. 2) und η — hier 4 — Adreßeingängen (102 in Fig.2): und zugehörigen, d. h. zur Bedienungseinheit gehörenden Bauelementen montiert, durch Leiterbahnen untereinander und mit nicht sichtbar gezeichneten, aber in der Steckerverbindung 14 eingebauten Anschluß-Stiften bzw. -Buchsen elektrisch verbunden sind. An der anderen Seite der Steckerverbindung ist das (m + n+\ + A^adrige Kabel 15 angeschlossen, wobei die

ίο eine zusätzliche Leitung mit den Ausgangsanschlüssen der IC-Bausteine 12 verbunden ist und die χ zusätzlichen Leitungen in ebenfalls bekannter Weise der Stromversorgung dienen.

Das Kabel 15 führt zu dem Steuerungsteil 19, der in dem mittels eines Beingestells 20 auf dem Boden abgestützten Gehäuse 21 mit den Seitenwänden 22,23, der Vorderwand 24, der hinter Durchbrachen der im wesentlichen wannenförmigen Montageplatte 25 liegenden Registerblende 26 und anderen nicht sichtbaren Gehäuseteilen untergebracht ist Der eigentliche Steuerungsteil besteht zum wesentlichen aus den in einem Steckrahmen mit zugehörigen Vielfach-Leitungssteckvorrichtungen geführten und vorzugsweise mit Federkontaktleisten angeschlossenen Steckkarten, z. B. 27, d.h. sogenannten gedruckten Leiterplatten mit den betreffenden elektronischen Bauelementen. Die zugehörige Stromversorgung, Leistungselektronik-Baugruppen usw. befinden sich ebenfalls in dem Gehäuse 21, wie es üblich ist und zeichnerisch nicht dargestellt zu werden

jo braucht; die Registerblende 26 enthält in mehreren neben- und/oder übereinanderliegenden Gruppen 28 bis 32 Schieberegler 33, Drehregler 34 und Tastschalter 35, vorwiegend für solche Einstellungen, die nicht dauernd oder oft während des Spiels verändert werden müssen oder zu Baugruppen, wie z.B. einem elektronischen Rhythmusgenerator gehören, der in diesem Gehäuse 21 und nicht im Akkordeon-Gehäuse eingebaut ist, sowie gegebenenfalls Beleuchtungs-Vorrichtungen 36, die als Signallampen gewisse oder ausgewählte Betriebszustände anzeigen. Der Steuerungsteil kann entweder die Lautwiedergabe-Einrichtung enthalten oder durch ein weiteres Kabel mit einer räumlich getrennten Lautwicdergabe-E'nrichtung verbunden sein. Das Gehäuse ist wie man an den Schraubknöpfen 37 erkennt demontierbar konstruiert so daß es so den eigentlichen Erfindungsgedanken, die Trennung des Musikinstruments in einen leichteren Bedienteil mit Elektronik-Baugruppen für die Steuerung der elektronischen Schwingungsgeneratoren und ihren zugehörigen Baugruppen,

so sowie den mechanisch-akustischen Tonsignalgenerator einerseits und einen Steuerungsteil andererseits, sowie deren Leitungsverbindung mit einem Kabel mit einer nur relativ kleinen Zahl von Leitungsadern unterstützt indem der Transport noch zusätzlich erleichtert wird.

In F i g. 2 sind links von der strichpunktierten linie 51a das elektrische Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Bedieneinheit 52 der erfindungsgemäßen codierten Steuerung für ein Musikinstrument, rechts von der strichpunktierten linie 516 in entsprechender Weise das Blockschaltbild der Steuerungseinheit 53 und zwischen den strichpunktierten Linien 51a, 51 Zj die für dieses Ausführungsbeispiel 12 Leitungsadern für Adressen »1 bis 7« 54, die Ausgangsader 55, die Masseader 56 und die Stromversorgungsleitungen 57 für das Verbindungskabel (15 in F i g. 1) wiedergegeben. Die Gruppeneinheit 58 umfaßt die in üblicher Weise zu einem elektronischen Musikinstrument neben der Tastatur (z. B- 4 in F i g. 1) gehörenden Baugruppen: Lautwieder-

ίο

gabe-Einrichtung 59 mit Leistungsverstärker und Lautsprecheranordnung, die Tonsignalgeneratoren 60 mit Schalteinheiten, die Effektgruppen 61 mit Filter, für Vibrato (Phasenvibrato) 62, Perkussion 63, d. h. impulsgesteuerte Verstärkerstufen, die elektronsiche Rhythmusgeneratoreinheit 64 und die Stromversorgung für die Lieferung der benötigten Gleichströme unterschiedlicher Spannungen 65, z. B. mit einem Netzgerät 66 für den Anschluß 67 an ein Wechselstromnetz.

Die Bedieneinheit besteht aus dem Decoder 101 mit den vier Adreßleitungen 102"=4 — und somit 2⁴= 16 Ausgangsleitungen 103, die an den Strobeingängen eines " = 4-teiligen Multiplexers 104 angeschlossen sind, der seinerseits aus 2"= 16 Daten-Selektoren »1 aus 8« mit je drei Adreßeingängen 105, acht Dateneingängen, ζ. B. 106, und einem Ausgang 107 zusammengesetzt ist,

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UUl VIlV

Ausgangs-Leitung 108 zu der gemeinsamen einadrigen Leitung zusammengefaßt sind. Zwischen den Dateneingängen 106 der 2" Datenselektoren und der Masselei-Hing 109 zu der Messeader 56 liegen die den Tasten und Registern zugeordneten Schalter, wie hier symbolisch durch den Querstrich 110 angedeutet ist, wobei der Zusatz »(8)« bedeutet, daß es sich um eine Gruppe von acht Eingangsleitungen und acht Schalter handelt. 2s

Die Adreßleitungen 102 und -eingänge 105 werden über die Leitungsadern 54 von den Ausgangssignalen 111 des durch den Taktgenerator 112 laufend fortgeschalteten Binärzählers 113 mit sieben Bit-Stellen von den zugehörigen aufeinanderfolgenden siebenstelligen Bit-Mustern beaufschlagt Damit werden also die Schaltzustände von maximal 2⁷ = 128 Dateneingängen des Multiplexers 104 nacheinander »abgefragt«, wobei für vorgegebene Schaltzustände, z. B. »Schalter geschlossen« im jeweiligen Dateneingang !06 ein Ausgangssignal auf die Leitung 108 gegeben wird. Es werden also die dem Multiplexer auf der Seite seiner Dateneingänge zugeordneten maximal 128 Schalter nacheinander abgefragt, wobei in starrer Zuordnung von bestimmten Bit-Mustern zu den Ausgangssignalen jeweils ein bestimmter — zeitlich in den Code eingeordneter — Schaltereingang gehört.

Die Ausgangssignaie 11 i beaufschlagen nun gleichzeitig und in gleicher Weise die Adreßeingänge der Steuerungsgruppe 114, der Steuerungseinheit 53, wobei in dem Ausführungsbeispiel Fig.2 die Signal-Vierergruppe 115 (Bits 0...3) an den Adreßeingängen 116, 117 der beiden Decoderbausteine »1 aus 16« 118, 119 anliegen, von denen ein weiterer, z. B. Strobe-Eingang im Falle des Decoderbausteins 118 direkt und im Falle so des Decoderbausteins 119 über das Inversionsglied 120 negiert von dem Zählersignal auf der Leitung Bit »4« beaufschlagt «rird, so daß vor. insgesamt 2^S=32 Reiheneingängen der Matrix 121 der Halteschaltungen je nach dem jeweiligen Bit-Muster eine. Reihe ss angesteuert wird. Die Zeilenauswahl der Matrix 121 der Halteschalt erfolgt über 2²—4 Adreßleitungen des NOR-Gatters 122 mittels des weiteren Decoderbausteins »1 aus 4« 123, an dessen Adreßeingängen die Signale der Leitungen 124 für die Bit-Stellen »5«, »6« anliegen, wobei das NOR-Gatter vier Paare 124 von je zwei komplementären Ausgangssignalen liefert.

Die Funktion der erfindungsgemäßen codierten Steuerung über Bedieneinheit, Kabel und Steuerungseinheit durch Zähler-Ausgangssignal-Gruppen (Bit-Muster) besteht also darin, daß durch ein Ausgangssignal auf der einadrigen 55 bzw. 108, für das einen bestimmten Bit-Muster ein bestimmter Dateneingang und der betreffende Schalterzustand zugeordnet sind, je eine Reihe und eine Zeile der Speichermatrix ausgewählt werden. Die Matrix 121 der Halteschaltungen selbst ist in an sich bekannter Weise aus maximal 32x4=128 bistabilen Flip-Flop-Stufen mit komplementären Bedin-

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ren Signale 124 für die Reihenauswahl, womit die Stufen gesetzt oder gelöscht werden, anliegen und die ihre Taktsignale über die Ausgangsleitang 125, 126 enthalten, wobei von den Flip-Flops eine betreffende Reihe aktiviert wird, so daß die betreffende Zelle der Matrix 121 in den zu »1« bzw. »0« betreffenden binären Zustand überführt bzw. in dem bestehenden bestätigt wird. Jeweils nach dem Ablauf einer Periode von 128 Taktsignalen wird somit der Betriebszustand jeder Flip-Flop-Stelle der Matrix 121 auf Übereinstimmung mit dem Zustand des zugeordneten Schalters an den Dateneingängen 106 des Multiplexers 104 überprüft und gegebenenfalls umgekehrt. Diese codierte Steuerung gemäß Erfindung erfolgt also zwangsweise wegen der gemischt parallel-seriellen Abfrage und benötigt infolgedessen keinen zweiten Zähler mit zusätzlichem Aufwand für die Synchronisation der Blöcke, auch keine Blockiücken ir·.. Interesse der Betriebssicherheit, wie dies bei den rein seriellen codierten Steuerungen der Fall ist.

Auf den Ausgangsleitungen der Matrix 121 der Halteschaltungen, von denen nur die Gruppen 127 bis 129 stellvertretend für die maximal 128 Leitungen angedeutet sind, stehen also ständig Spannungen, die den zugeordneten Schalterzustand für Tasten des Diskantteiis, Baßtasten oder Register des elektronischen Generatorteils — z.B. entweder »1« für »Ein« und »0« für »Aus« — entsprechen. Durch diese Spannungen wird die oben erwähnte Gruppeneinheit 58 — genau entsprechend der herkömmlichen Weise, wobei lediglich abweichend dort direkt angeschlossene Schalter verwendet werden — somit durch Dauer-Signale bzw. Dauer-Leitungsverbindungen je nach der Betätigung der Tasten und/oder Register gesteuert Nähere Erläuterungen hierzu sind somit entbehrlich, zuma! es hierfür viele bekannte Varianten gibt und die Aasbildung dieses Teils des Musikinstruments keinen wesentlichen Teil der Erfindung darstellt Die Erfindung ist aber naturgemäß auf alle diese Varianten fibertragbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Musikinstrument mit Tonsignalgeneratoren, deren Ausgangssignale über Schalter, nachgeschaltete Baugruppen, wie Filter, Verstärkerstufen mit oder ohne zeitlich veränderbarem Verstärkungsgrad, Misch- und/oder Einstellglieder, und von diesen einer Lautwiedergabe-Einrichtung zugeführt werden,

1) mit einem Multiplexer, der die Schalter mit Hilfe eines ersten und eines zweiten durch Ausgangssignale von Taktsignalgcsteuerten Binärzählerstufen gesteuerten Decoders sequentiell auf ihren Betätigungszustand abtastet und is ein Zeitmultiplexersignal erzeugt, dessen Kanäle den betätigbaren Tasten zugeordnet sind, und

2) mit eine Matrix bildenden, jeweils «inem der Tastaturschalter zugeordneten Halteschaltungen, denen die in den Kanälen des Zeitmultiplexersignals enthaltene Information unter Decodersteuerung zur Speicherung der den jeweiligen Betätigungszustand einer oder mehrerer Taste(n) darstellenden Information und zur Weiterleitung an die nachgeschalteten Baugruppen zugeführt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Multiplexer (104) aus 2" ausgangsseitig sämtlich mit einem gemeinsamen Ausgang (107) für das Zeitmultiplexsignal verbundenen Datenselektoren »1 aus 2^m« mit je m AdreBeingängen (105) und 2^m Dateneingängen besteht, die jeweils über einen Strobeeingang ansteuerbar sind, wobei (ai) an den m AdreBeingängen (105) die »m« Ausgangssignale eines von einem Taktgenerator (112) im »m+/?«-Code laufend fortgeschalteten Binärzählers (113),

(82) an je einem der 2<·"⁺"> Dateneingänge (106) einer der Tastatur- und/oder Registerschalter (UO),

(83) sowie an den 2" Strobeeingängen die Ausgänge (103) eines von »n« Ausgangssignalen des Binärzählers (113) an seinen Adreßeingängen (102) beaufschlagten ersten Decoders »1 aus 2"« (101) anliegen,

(b) und die Matrix (121) der Halteschaltungen aus 2C^m+i>bistabilen Flip-Flop-Stufen aufgebaut und so angeschlossen ist, daß der zweite Decoder aus einer Gruppe von Decoderbausteinen besteht und

(bi) ausschließlich an ihren Reihen-Adreßeingängen je ein Ausgangs-Signal des von einem Teil der Adreß-Signale der (m+n) Ausgänge des Binärzählers (113) an seinen Adreßeingängen (116,117) beaufschlagten Decoderbausteins (118, 119) des zweiten Decoders,

(b2) ausschließlich an ihren Zeilen-Adreßeingangen je ein Ausgangs-Signal eines von den verbleibenden weiteren, vom verbleibenden Teil der Adreß-Signale der (m + n) Ausgänge des. Binärzählers (113) an seinen Adreßeingängen (124) beaufschlagten weiteren Decoderbausteins (123) des zweiten Decoders gesteuerten Verknüpfungsgliedes, insbesondere NOR-Gatters (122),

(¹Dj) an dessen Dateneingängen das Signal auf der Ausgangsleitung (108) des Multiplexers (104) über eine einadrige Leitung (55) anliegen.

2. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Decoder zwei gleichartige Decoderbausteine (118,119) enthält, an deren Adreßeingängen je die gleiche Giuppe der von einem Teil der Ausgänge (111) des Binärzählers (113) abgegebenen Adreß-Signale entsprechender Ordnung und außerdem sowohl direkt an einem Adreßeingang eines (118) der beiden Decoderbausteine als auch über ein Inversionsglied (120) negiert an einem Adreßeingang des anderen Decoderbausteins (119) für die Zeilenadressierung der Matrix (121) ein weiteres Ausgangssignal des Binärzählers (113) anliegen.

3. Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß Anschlüsse der Schalter (110) für die Tonhöhenwahl und/oder Registerschalter verschiedener Wertigkeit mit Hilfe einer Vorrangschaltung in vorgegebener Reihenfolge gemäß den Ausgangssignalen des Zählers (113) ausgewählt und/oder gesondert mit zugeordneten Baugruppen verbunden sind.

4. Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse von Tastenschaltern oktavenweise in sedezimalem Zyklus dem Adressierungs-Code der Ausgangssignaie des Zählers zugeordnet sind.

5. Musikinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskreisen der Tonsignalgeneratoren zugeordneten Tastenschalter und/oder Betätigungselementen zugeordneten Registerschalter (UO), der diesen zugeordnete Multiplexer (104) und der dem letzteren zugeordnete erste Decoder (101) zu einer Bedieneinheit (52) zusammengefaßt und räumlich mit der bzw. den Tastaturen) (4) und/oder Registerwippen (11) und/oder gegebenenfalls mit den zu den mechanisch-akustischen Tongeneratoren gehörenden Teilen zu einer aus Baugruppen zusammengesetzten Baueinheit — vorzugsweise in Form einer in der Nachbarschaft der Tastatur angeordneten Leiterplatte (10) mit auf ihr in gedruckter Schaltung verbundenen IC-Bausteinen (12) für Multiplexer, und Decoder (13), Schalterdrücker (11), d.h. Registerwippen — zusammengefaßt sind, die mit einer Steuerungseinheit, welche die Matrix (121), den zweiten Decoder (Decoderbausteine 118, 119, 123), NOR-Gatter (122) und Binärzähler (113) mit dem Taktgenerator (112) enthält, über ein mindestens (m + n+\ +x}-adriges Kabel verbunden ist, worin χ die Zahl der Stromversorgungsleitungen (57) (65,67) bedeutet.

6. Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Steuerungseinheit (53) mit einem zum elektronischen Instrumententeil gehörenden Generatorteil (58) baulich vereinigt ist, der die Tonsignalgeneratoren (60) einschließlich deren Frequenzteilerketten mit Mutteroszillatoren und/oder monodischen Oszillatoren und den Registerschaltern zugeordnete elektronische Zusatzbaugruppen für die Klangfärbung (61), die Auswahl der Chöre, das Vibrato (62), die Ausgleichsvorgänge (63), die Solostimme(n), Begleitautomatik und/oder Rhythmuseffekte enthält, wobei sie vorzugsweise in Rahmentechnik mit über Federkontaktleisten ange-

schlossenen Steckkarten aufgebaut ist und auf der in der wannenförmigen Montageplatte (25) liegenden Registerblende (26) Schieberegister (33), Drehregler (34), Tastschalter (35) und gegebenenfalls Beleuchtungs-Einrichtungen (36) für Anzeigen und Signale in mehreren naben- und/oder übereinanderliegenden Gruppen (28 bis 32) enthält

7. Musikinstrument nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinheit und/oder der Generatorteil und/oder die Lautwiedergabe-Einrichtung in einem auf dem Boden abgestützten Gehäuse (20, 21) baulich vereinigt sind.

8. Musikinstrument nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedien-Einheit zusätzlich Einstellglieder (33, 34) für analoge Daten von Lautstärke und/oder Vibrato-Frequenz enthält