DE3016385A1

DE3016385A1 - DEVICE FOR CONVERTING A DIFFERENTIAL PRESSURE FORMING A USER SIGNAL TO AN ELECTRIC SIZE

Info

Publication number: DE3016385A1
Application number: DE19803016385
Authority: DE
Inventors: Jürgen 5350 Euskirchen Schmitz
Original assignee: REALTON GES fur NEUARTIGE MUS
Current assignee: REALTON GES fur NEUARTIGE MUS
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1981-11-05
Also published as: EP0039012A1

Description

Dipl.-Ing. Dieter-Äifred PaulDipl.-Ing. Dieter-Äifred Paul

PatentanwaltPatent attorney

Zugelassener Vertreter beim Europäischen PatentamtAuthorized representative at the European Patent Office

Patentanwalt DipWng. PbuI, Erftstr. BS, Ο-4Ο-4Ο Neuss 1Patent attorney DipWng. PbuI, Erftstr. BS, Ο-4Ο-4Ο Neuss 1

Erffcstr. B2Erffcstr. B2

D-4O-4O Neuss 1D-4O-4O Neuss 1

Tel.: CO 21 OI ] 27 32 32Tel .: CO 21 OI] 27 32 32

Datum:Date:

Mein Zeichen:My sign:

5 ap 8o 6595 ap 8o 659

Ihr Zeichen:Your sign:

Realton-Gesellschaft für neuartige Musikinstrumente mbH & Co KG, An der Vogelrute Realton society for new types of musical instruments mbH & Co KG, An der Vogelrute 2, 2, 535o Euskirchen535o Euskirchen

Vorrichtung zur Umwandlung eines ein Nutzsiqnal bildenden Staudruckes in eine elektrische GrößeDevice for converting a dynamic pressure forming a useful signal into an electrical quantity

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung eines ein Nutzsignal bildenden Staudruckes, insbesondere des Blasdruckes in einem Blaswandler zur Lautstärkeansteuerung eines elektronischen Musikinstrumentes, in eine sich mit dem Wert des Nutzsignals entsprechend ändernde elektrische Größe als Ansteuerungssignal, beispielsweise eine Spannung, mit einem Staudruckraum, in dem eine auf die auftretenden Frequenzen des Nutzsignal und deren Anstiegszeiten hinreichend schnell ansprechende Membran eingesetzt ist, die an einem mechanoelektrischen Wandler mit einer Schaltung zur Erfassung der Membranbewegung und Verarbeitung in das Ansteuerungssignal angeschlossen ist.The invention relates to a device for converting a dynamic pressure forming a useful signal, in particular the blowing pressure in a blow converter for volume control of an electronic one Musical instrument, into an electrical variable that changes with the value of the useful signal as a control signal, for example a voltage, with a back pressure space in which one on the occurring Frequencies of the useful signal and their rise times used sufficiently quickly responding membrane is attached to a mechanoelectric transducer with a circuit to detect the diaphragm movement and processing is connected to the control signal.

Derartige Vorrichtungen sind vor allem bei elektronisehen Musikinstrumenten bekannt. Sie sind dann Bestand-Such devices are mainly seen in electronic Known musical instruments. You are then inventory

45/01St45/01

Dresdner Bank AG N«jm 1ΟΟΘ 1CM CBl-Z 300 BOO OOJ · Poetecheck Eeaan SOBS AB-433 CBLZ 3BO 1OO «*33Dresdner Bank AG N «jm 1ΟΟΘ 1CM CBl-Z 300 BOO OOJ · Poetecheck Eeaan SOBS AB-433 CBLZ 3BO 1OO« * 33

Stadteparkaase Neues 311 S44 CBLZ 3Ο5 5O DOG) Stadteparkaase Neues 311 S44 CBLZ 3Ο5 5O DOG)

teil eines Tastenblasinstrumentes, das im wesentlichen aus einem Blaswandler und einem Tastenfeld besteht. Das Tastenblasinstrument ist mit einer elektronischen Wiedergabeeinheit, die den Klang entsprechend der Ansteuerung durch die Tasten des Tastenfeldes und des Blaswandlers erzeugt, verbunden. Durch Einsetzen verschiedener Instrumentenmodule kann dabei der Klang beispielsweise einer Trompete, Posaune, Klarinette, Oboe oder dergleichen praktisch naturgetreu nachgebildet werden.part of a keyboard wind instrument, which consists essentially of a wind transducer and a keyboard. The keyboard wind instrument is equipped with an electronic playback unit that reproduces the sound accordingly the control generated by the buttons on the keypad and the blow converter. By inserting different instrument modules, the sound of a trumpet, Trombone, clarinet, oboe or the like can be reproduced practically true to life.

Der Blaswandler dient dabei im Gegensatz zum normalen Blasinstrument nicht mehr der Klangerzeugung, sondern steuert die Dynamik des mittels der Tasten vorgegebenen Klangs, also im wesentlichen dessen Lautstärke, und zwar je nach Intensität des aufgebrachten Blasdruckes. Hierzu weist der Blaswandler ein Mundstück ähnlich einer Blockflöte auf, das nach innen in ein Staudruckrohr und in ein Abblasrohr übergeht. Das Ab-In contrast to a normal wind instrument, the wind transducer is no longer used to generate sound, but rather controls the dynamics of the sound given by the keys, i.e. essentially its volume, depending on the intensity of the blowing pressure applied. For this purpose, the blow transducer has a mouthpiece similar to a recorder, which merges inward into a pressure tube and a blow-off tube. The Ab-

2ο blasrohr läßt die eingeblasene Luft wieder ins Freie, während im Staudruckrohr und dem sich daran anschliessenden Staudruckraum ein der Intensität des'Blasdrukkes entsprechender Staudruck entsteht.2ο blowpipe lets the blown air out again, while in the back pressure tube and the adjoining back pressure space the intensity of the blow pressure corresponding dynamic pressure is created.

5 Der Staudruckraum ist an einer Seite durch eine Membran abgeschlossen. Diese Membran ist mit einem mechanoelektrischen Wandler verbunden, der die Membranbewegung aufgrund des Staudruckes in eine elektrische Größe umwandelt, die mittels einer elektrischen Schaltung zu einem sich entsprechend dem Blasdruck verhaltenden Ansteuerungssignal, beispielsweise einer Spannung, verarbeitet wird, um die Wiedergabeeinheit anzusteuern. Als mechanoelektrische Wandler werden im Magnetfeld entsprechend der Membranbewegung schwingende Spulen oder auch Spiegelsysteme verwendet, die5 The back pressure space is closed off on one side by a membrane. This diaphragm has a mechanoelectric Connected to the transducer, which converts the diaphragm movement into an electrical one due to the dynamic pressure Size converts by means of an electrical circuit to a itself according to the blowing pressure behavioral control signal, for example a voltage, is processed by the playback unit head for. As mechanoelectrical transducers, oscillating in the magnetic field according to the membrane movement Coils or mirror systems used that

1300A5/01611300A5 / 0161

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

— ίο -- ίο -

einen Lichtstrahl je nach Membranbewegung mehr oder weniger stark einer Fotozelle zuführen, die den Lichteinfall in eine proportionale elektrische Grösse umwandelt.
5depending on the movement of the membrane, direct a light beam more or less strongly to a photocell, which converts the incident light into a proportional electrical quantity.
5

Gegenüber älteren Vorrichtungen, bei denen noch ein von einem Mikrofon abgetaster Ton erzeugt wurde, haben die Staudrucksysteme den Vorteil, daß sie selbst keinen Ton abgeben, nicht so sehr empfindlich gegen Feuchtigkeit-sind und einen großen Dynamikbereich haben. Bei Verwendung einer Membran geringer Masse und hoher Elastizität kann auch eine hohe Ansprechempfindlichkeit erzielt werden, so daß Staudruckänderungen mit hohen Anstiegszeiten, wie sie bei einem Stakkato vorkommen, oder die relativ schnellen Schwingungen eines Vibrato gut verarbeitet werden.Compared to older devices in which a sound sampled by a microphone was generated, the dynamic pressure systems have the advantage that they themselves emit no sound, are not very sensitive to moisture and have a large dynamic range to have. When using a membrane of low mass and high elasticity, a high sensitivity can also be achieved can be achieved, so that dynamic pressure changes with high rise times, as in a Staccato occur, or the relatively fast oscillations of a vibrato are processed well.

Eine solche Auslegung des Membransystems hat jedoch den Nachteil, daß die beim Blasen unvermeidlichen Rauschimpulse mitverarbeitet werden, jedenfalls in dem Frequenzbereich, für die die Membran ausgelegt ist. Dies ist aber gleichzeitig der Bereich, in dem die Staudruckänderungen, d.h. die Nutz-signale auftreten. Durch" die zusätzlichen Rauschimpulse in diesem Frequenzbereich werden somit die Nutzsignale verfälscht, was in der Wiedergabe zu unerwünschten Dynamikänderungen führt.However, such a design of the membrane system has the disadvantage that the unavoidable when blowing Noise pulses are also processed, at least in the frequency range for which the membrane is designed is. However, this is also the area in which the dynamic pressure changes, i.e. the useful signals, occur. The useful signals are thus falsified by "the additional noise pulses in this frequency range, which leads to undesired dynamic changes in the playback.

Es ist zwar versucht worden, durch eine mechanische Bedämpfung, beispielsweise durch Verwendung einer härteren Membran oder durch Einfügen eines elektro- . nischen Tiefpasses in die elektronische Schaltung den Einfluß der Rauschimpulse zu verringern. Zwar konnte der Rauschabstand hierdurch verbessert werden, jedoch zu Lasten des Nutzsignals, das wie dieAttempts have been made by mechanical damping, for example by using a harder membrane or by inserting an electro-. niche low pass into the electronic circuit to reduce the influence of the noise pulses. The signal-to-noise ratio could be improved as a result, but at the expense of the useful signal, which like the

130045/0130045/0

Rauschimpulse ebenfalls abgeschwächt wird. Zudem leidet die Ansprechempfindlichkeit des Systems, so daß schnelle Blasdruckänderungen nur noch unvollkommen erfaßt werden.
5Noise pulses is also attenuated. In addition, the responsiveness of the system suffers, so that rapid changes in the blowing pressure are only imperfectly recorded.
5

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einem für die auftretenden Nutzsignale hinreichend empfindlichen Membransystem die in diesem Bereich liegenden Rauschimpulse möglichst weitgehend zu eliminieren, ohne hierdurch die Ansprechempfindlichkeit des Membransystems zu beeinträchtigen.The invention is based on the object in a device of the type mentioned with a for the occurring useful signals sufficiently sensitive membrane system those lying in this area To eliminate noise impulses as far as possible without reducing the sensitivity of the membrane system to affect.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Staudruckraum, Membran und Wandler derart ausgelegt sind, daß sie ein Schwingungssystem mit gemeinsamer Resonanzfrequenz bilden, die oberhalb des Frequenzbereiches der Nutzsignale liegt, wobei die Schaltung einen Spannungsimpuls oder eine Wechselspannung im Bereich der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems zumindest bei Null-Staudruck erzeugenden Generator zur Anregung der Membran sowie eine Auswerteschaltung zur Erfassung der Resonanzfrequenzänderung aufgrund der Beaufschlagung der Membran mit Nutzsignalen und eine Filtereinrichtung zur Eliminierung von Signalen zumindest im Bereich der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems aufweist.This object is achieved according to the invention in that the back pressure chamber, membrane and converter are designed in this way are that they form a vibration system with a common resonance frequency that is above the frequency range of the useful signals, the circuit generating a voltage pulse or an alternating voltage generating in the region of the resonance frequency of the oscillation system at least at zero dynamic pressure Generator for stimulating the membrane and an evaluation circuit for recording the change in resonance frequency due to the application of useful signals to the membrane and a filter device for elimination of signals at least in the range of the resonance frequency of the vibration system.

Dieser Lösung liegt die schon zur Erfidung gehörende Idee zugrunde, den Einfluß der Rauschimpulse im Nutzsignalbereich dadurch zu eliminieren, daß sie mittels einer im Staudruckraum erzeugten Resonanzschwingung auf eine Frequenz beschleunigt bzw. auch abgebremst werden, die außerhalb des Nutzsignalbereiches liegt. Dort können die Rauschimpulse einfach herausgefiltertThis solution is based on the idea already belonging to the invention, the influence of the noise impulses in the useful signal range to be eliminated by the fact that they are generated by means of a resonance oscillation in the dynamic pressure chamber accelerated or decelerated to a frequency that is outside the useful signal range. There the noise pulses can simply be filtered out

130Ό4.5/0181130Ό4.5 / 0181

werden, ohne daß das Nutzsignal hierdurch beeinträchtigt wird.without affecting the useful signal.

Die Erzeugung einer außerhalb des Nutzsignalbereiches liegenden Resonanzfrequenz geschieht dabei durch Anregung der Membran mittels eines elektronischen Generators, wobei das aus Staudruckraum, Membran und Wandler bestehende Schwingungssystem entsprechend ausgelegt ist. Für die Bildung des Ansteuerungssignales wird hier die Änderung der Resonanzfrequenz durch die Beaufschlagung der Membran .mit dem Nutzsignal bzw. dem Staudruck herangezogen. Durch die Nutzsignalbeaufschlagung wird nämlich die Luftdichte im Staudruckraum und die Spannung der Membran derart beeinflußt, daß sich die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems proportional zu Intensität des Nutzsignales verschiebt.The generation of a signal outside the useful signal range resonance frequency is done by stimulating the membrane by means of an electronic generator, whereby the oscillation system consisting of the dynamic pressure chamber, membrane and transducer is designed accordingly. For the formation of the control signal here the change in the resonance frequency due to the application of the membrane .with the useful signal or the Back pressure used. Through the application of the useful signal namely, the air density in the back pressure chamber and the tension of the membrane are influenced in such a way that the resonance frequency of the oscillation system is proportional shifts to the intensity of the useful signal.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Schwingungssystem ein an der dem Staudruckraum abgewandten Seite der Membran angeordneter, definierter Rückraum gehört, dessen Resonanzfrequenz zumindest •im Bereich der Resonanzfrequenzen der übrigen Teile des Schwingungssystems liegt. Dieser Rückraum bedämpft insbesondere die oberhalb des Nutzsignalbereiches liegenden Schwingungen der Membran, so daß Verfälschungen aus diesem Bereich weitgehend eliminiert werden.In an embodiment of the invention it is provided that for the oscillation system a remote from the dynamic pressure chamber Side of the membrane arranged, defined rear space belongs, whose resonance frequency at least • is in the range of the resonance frequencies of the other parts of the vibration system. This rear area dampens in particular the vibrations of the membrane above the useful signal range, so that Falsifications from this area largely eliminated will.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems oberhalb des fünffachen des Frequenzbereiches des Nutzsignales liegt. Auf diese Weise ist gesichert, daß die Rauschimpulse genügend weit aus dem Nutzsignalbereich herausgehoben werden. Soweit die Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektronischen Musikinstrumentes Verwendung findenThe invention also provides that the resonance frequency of the vibration system is above five times the frequency range of the useful signal. on This ensures that the noise pulses are lifted sufficiently far out of the useful signal range will. As far as the device is used to control an electronic musical instrument

130045/0151130045/0151

soll, ist eine im Bereich von einem kHz liegende Resonanzfrequenz zweckmäßig.should, a resonance frequency in the range of one kHz is expedient.

Damit die Bewegung der Membran im Bereich der Resonanzfrequenz sehr ausgeprägt ist, sollten die Resonanzfrequenzen der Teile des Schwingungssystems praktisch identisch sein.So that the movement of the membrane is very pronounced in the range of the resonance frequency, the resonance frequencies should the parts of the oscillation system are practically identical.

Als Filtereinrichtung kann beispielsweise ein Tiefpaß mit einer oberhalb des Nutzsignalbereiches, aber unterhalb der Resonanzfrequenz liegenden Grenzfrequenz verwendet werden.A low-pass filter with one above the useful signal range but below, for example, can be used as the filter device The cut-off frequency lying at the resonance frequency is used will.

Für die Erfassung der Resonanzfrequenzänderung zur Bildung eines Ansteuerungssignales kommen beispielsweise folgende alternative Lösungen in Frage. So kann die Schaltung derart ausgebildet sein, daß der Generator Spannungsimpulse bzw. eine Wechselspannung konstanter Frequenz erzeugt und die Auswerteschaltung die jeweilige Resonanzfrequenz durch Messung der Membranamplitude erfaßt und zu einem entsprechenden Ansteuerungssignal verarbeitet. In der einfachsten Ausführungsform besteht eine solche Schaltung aus einem Sinusgenerator und einem integrierenden Gleichrichter, wobei der Wandler parallel geschlatet wird. Je nach Amplitude der Wechselspannung erhält man eine entsprechend hohe Ansteuerungsspannung, die für ein Wiedergabegerät verwendet werden kann.For the detection of the change in resonance frequency to form a control signal, for example following alternative solutions are in question. The circuit can be designed in such a way that the generator Voltage pulses or an alternating voltage of constant frequency are generated and the evaluation circuit the respective resonance frequency by measuring the membrane amplitude detected and processed into a corresponding control signal. In the simplest embodiment such a circuit consists of a sine wave generator and an integrating rectifier, whereby the converter is switched in parallel. Depending on the amplitude of the alternating voltage, you get one correspondingly high control voltage required for a Playback device can be used.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, daß der Generator in einem Regelkreis zur zumindest proportionalen Nachregelung der Generatorfrequenz auf die Resonanzfrequenz geschaltet wird, wobei die Auswerteschaltung die jeweilige Generatorfrequenz erfaßt und zu einem entsprechenden Ansteuerungssignal verarbeitet.A second possibility is that the generator is in a control loop to the at least proportional Readjustment of the generator frequency is switched to the resonance frequency, the evaluation circuit the respective generator frequency is detected and processed into a corresponding control signal.

130045/0161130045/0161

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Als gut geeignet hat sich auch eine Schaltung erwiesen, bei der der Generator eine Rechteckspannung erzeugt und die Auswerteschaltung die Verformung der Rechteckimpulse im Wandler erfaßt und zu einem entsprechenden Ansteuerungssignal verarbeitet. Die Verformung der Rechteckimpulse wird dabei dadurch bewirkt, daß die Membran im Bereich der Resonanzfrequenz nicht mehr genau der rechteckförmigen Anregung zu folgen vermag. Die Art der Verformung, insbesondere deren jeweilige Phasenlage, kann dann zu einem dem Abstand der Resonanzfrequenz von der •Generatorfrequenz proportionalen Ansteuerungssignal verarbeitet werden.A circuit in which the generator generates a square-wave voltage has also proven to be well suited and the evaluation circuit detects the deformation of the square-wave pulses in the transducer and converts it to a corresponding one Control signal processed. The deformation of the rectangular pulses is caused by that the membrane is no longer exactly the rectangular excitation in the range of the resonance frequency able to follow. The type of deformation, in particular its respective phase position, can then be one is the distance between the resonance frequency and the generator frequency proportional control signal can be processed.

Dies kann dadurch geschehen, daß eine Triggerschaltung zur Umwandlung der verformten Rechteckimpulse in eine Rechteckspannung vorgesehen ist, deren Triggerpunkte derart liegen, daß die erzeugte Rechteckspannung gegenüber der verformten eine zur jeweiligen Verformung proportionale Phasenverschiebung hat, die zu dem Ansteuerungssignal verarbeitet wird. Dabei werden die Triggerpunkte zweckmäßigerweise derart gelegt, daß bei einer mit der Resonanzfrequenz übereinstimmenden Generatorfrequenz die Phasenverschie-This can be done by using a trigger circuit to convert the deformed square-wave pulses is provided in a square wave voltage whose trigger points are such that the generated square wave voltage has a phase shift proportional to the respective deformation compared to the deformed one, which is processed into the control signal. The trigger points are expediently placed in such a way that that with a generator frequency that corresponds to the resonance frequency, the phase shift

5 bung 9o° beträgt. Die Triggerpunkte sollten kurz vor erreichen des Amplitudenmaximums bzw. -minimums der verformten Rechteckimpulse liegen. Mit dieser Triggerschaltung lassen sich die Verformungen auf einfache Weise in eine phasenverschobene Rechteckspannung umwandeln, wobei die Phasenverschiebung der Staudruckbeaufschlagung der Membran proportional ist.5 bung is 9o °. The trigger points should be just before reach the amplitude maximum or minimum of the deformed rectangular pulses. With this trigger circuit, the deformations can be easily controlled Way to convert into a phase-shifted square-wave voltage, the phase shift being proportional to the dynamic pressure applied to the membrane.

Für die Erfassung der Phasenverschiebung kann ein Phasenvergleicher vorgesehen werden, der die Phasen-Verschiebung in eine Vergleichsrechteckspannung mitA Phase comparators are provided which convert the phase shift into a comparison square-wave voltage

130045/Q1S1130045 / Q1S1

einem der jeweiligen Phasenverschiebung entsprechenden Taktverhältnis umwandelt. An den Phasenvergleieher kann sich dann ein Integrator zur Umwandlung der Vergleichsrechteckspannung in eine dem Taktverhältnis entsprechende Analogspannung anschließen, die gegebenenfalls verstärkt als Ansteuerungssignal zu verwenden ist. Dabei sollte der Integrator gleichzeitig die Filtereinrichtung enthalten, mit der die auf die Resonanzfrequenz synchronisierten Rauschimpulse eliminiert werden.one corresponding to the respective phase shift Clock ratio converts. An integrator can then contact the phase comparator to convert the Connect the comparison square-wave voltage to an analog voltage corresponding to the pulse ratio, which if necessary is to be used amplified as a control signal. The integrator should do this at the same time contain the filter device with which the noise pulses synchronized to the resonance frequency are eliminated will.

Für die Verstärkung kann hinter dem Integrator ein Verstärker vorgesehen sein, der eine exponentielle Kennlinie mit einer derartigen Charakteristik hat, daß zur Erreichung einer bestimmten Erhöhung des Ansteuerungssignals mit zunehmenden Staudruck eine größer werden Staudruckänderung erforderlich ist. Diese Ausbildung empfiehlt sich insbesondere bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Blaswandler. For the gain, an exponential amplifier can be provided after the integrator Has a characteristic curve such that to achieve a certain increase in the control signal with increasing dynamic pressure, a larger one dynamic pressure change is required. This training is particularly recommended when using the device according to the invention as a blow converter.

Zur Vergrößerung des Dynamikbereiches sieht die Erfindung vor, daß die Generatorfrequenz spannungssteuerbar ist und der Generator mit dem Ansteuerungssignal derart in Verbindung steht, daß die Generatorfrequenz der Resonanzfrequenz in einem Verhältnis kleiner als 1 nachgeführt wird.· Zweckmäßigerweise sollte das Nachführungsverhältnis beispielsweise mittels eines Potentiometer einstellbar sein. Aufgrund dieser Nachführung verändert sich der Abstand zwischen der Generatorfrequenz und der Resonanzfrequenz langsamer, so daß die Generatorfrequenz länger im Bereich der Resonanzfrequenz verbleibt.To increase the dynamic range, the invention provides that the generator frequency can be voltage-controlled and the generator is connected to the control signal in such a way that the generator frequency the resonance frequency is tracked in a ratio of less than 1. · Appropriately, should the tracking ratio can be adjusted, for example, by means of a potentiometer. Based on these Tracking changes the distance between the generator frequency and the resonance frequency more slowly, so that the generator frequency remains longer in the range of the resonance frequency.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eineAccording to another feature of the invention is a

130046/0161130046/0161

Stabilisierungsschaltung zur selbsttätigen Anpassung der Generatorfrequenζ an die Resonanzfrequenz bei Null-Staudruck in zumindest einer Richtung vorgesehen. Auf diese Weise können Änderungen der Resonanzfrequenz aufgrund von Luftdruck- oder Feuchtig-rkeitseinflüssen kompensiert werden. Die Stabilisierungsschaltung sorgt dann dafür, daß der Abstand zwischen Resonanzfrequenz und Generatorfrequenz unanhängig von deren absoluten Werten gleichbleibt. IoStabilization circuit for automatic adaptation of the generator frequencies to the resonance frequency Zero back pressure provided in at least one direction. This allows changes in the resonance frequency due to air pressure or humidity influences be compensated. The stabilization circuit then ensures that the distance independent between resonance frequency and generator frequency of their absolute values remains the same. Io

Die Stabilisierungsschaltung sollte dabei zumindest in der Lage sein, die Generatorfrequenz bei Abweichung von der Resonanzfrequenz nach oben wieder herabzudrücken. Hierzu kann die Stabilisierungsschaltung aus einem an dan Ansteuerungssignal anliegenden Komparator, einem Integrator zur Bildung einer Steuerspannung für den Generator und einer dazwischen geschalteten Diode zur Verhinderung der Entladung des Integrators bestehen, wobei die Schwellspannung des Komparators bei einem Ansteuerungssignal liegt, bei der die Generatorfrequenz mit der Resonanzfrequenz etwa übereinstimmt. Der Komparator sollte dann unterhalb seiner Schwellspannung hohen Ausgangspegel führen und die Generatorfrequenz bei Anhebung der Steuerspannung abfallen. Auf diese Weise kann die bei Einschaltung des gesamten Systems oberhalb der Resonanzfrequenz liegende Generatorfrequenz soweit erniedrigt werden, bis sie im wesentlichen übereinstimmen. The stabilization circuit should at least be able to control the generator frequency in the event of a deviation to push down from the resonance frequency upwards again. The stabilization circuit from a comparator applied to the control signal, an integrator for forming a control voltage for the generator and one connected in between Diode to prevent the integrator from discharging, the threshold voltage of the Comparator is at a control signal at which the generator frequency with the resonance frequency roughly matches. The comparator should then have a high output level below its threshold voltage and the generator frequency will drop when the control voltage is increased. In this way, the When the entire system is switched on, the generator frequency above the resonance frequency can be reduced until they essentially match.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stabilisierungsschaltung die Generatorfrequenz bei Abweichung der Resonanzfrequenz nach oben anpaßt. Eine derartige Abweichung entsteht meist bei längerem Betrieb der Vorrichtung, und zwar aufgrund von Luftdruck- und Feuchtigkeitseinflüssen. Mit HilfeAccording to a further feature of the invention it is provided that the stabilization circuit controls the generator frequency adapts upwards if the resonance frequency deviates. Such a deviation usually arises during prolonged operation of the device, due to the effects of air pressure and moisture. With help

130045/0151130045/0151

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

der Stabilisierungsschaltung folgt dann die Generatorfrequenz bei Null-Staudruck der Resonanzfrequenz soweit nach, bis sie wieder in etwa übereinstimmen, also den für Null-Staudruck vorgegebenen Abstandswert
haben.the stabilization circuit then follows the generator frequency at zero dynamic pressure of the resonance frequency until they again approximately coincide, that is, the distance value specified for zero dynamic pressure
to have.

Die Anpassung der Generatorfrequenz an die sich inzwischen erhöhte Resonanzfrequenz kann in Kombination mit
der Schaltung, die eine Angleichung der Generatorf re-The adaptation of the generator frequency to the meanwhile increased resonance frequency can be combined with
the circuit, which allows an equalization of the generator

quenz an eine niedriger liegende Resonanzfrequenz be- f; wirkt, dadurch geschehen, daß parallel zum ersten T Komparator ein zweiter, ebenfalls auf den Integrator :' wirkender Komparator vorgesehen ist, dessen Schwellspannung oberhalb eines Bereiches des Ansteuerungs-frequency to a lower resonance frequency be f; acts, done in that a second comparator, also acting on the integrator: 'is provided parallel to the first T comparator, the threshold voltage of which is above a range of the control

signals liegt, die sich durch Selbstverstellung der
Resonanzfrequenz nach oben ergeben kann, wobei dieser Komparator bei Unterschreiten seiner Schwellspan- ' nung auf niedrigen Ausgangspegel schaltet, und daß
ferner hinter dem zweiten Komparator eine Diode insignals, which are achieved by self-adjustment of the
Resonance frequency upwards can result, this comparator switching to a low output level when it falls below its threshold voltage, and that
further behind the second comparator a diode in

Sperrichtung und ein Begrenzungswiderstand vorgesehen t ist. Bei dieser Stabilisierungsschaltung wird der ί Integrator über den zweiten Komparator entladen, · ΐ wenn das Ansteuerungssignal bei Null-Staudruck zwi- \;| sehen der Schwellspannung des ersten und des zwei- i| 5 ten Komparators liegt, wodurch ja angezeigt wird, ■; daß die Resonanzfrequenz einen größeren als den dem !; Schwellspannung des ersten Kanparators. entsprechenden . \ Abstand zur Generatorfrequenz hat. Durch den Entlade- \\ Vorgang beim Integrator erhöht sich die Resonanzfre-Reverse direction and a limiting resistor is provided t . In this stabilization circuit, the ί integrator is discharged via the second comparator, · ΐ when the control signal is between \; | see the threshold voltage of the first and the two- i | 5 th comparator lies, which indicates yes, ■; that the resonance frequency is greater than that of the! Threshold voltage of the first comparator. appropriate. \ Is at a distance from the generator frequency. The discharge \\ process at the integrator increases the resonance frequency

quenz wieder soweit, bis der vorgegebene Abstand zur
Resonanzfrequenz wieder gegeben ist.sequence again until the specified distance to
Resonance frequency is given again.

Der mechanoelektrische Wandler ist zweckmäßigerweise
als eine an der Membran befestigte Spule ausgebildet, ■: die in einem Magnetfeld angeordnet ist. Er kann jedoch ';,- The mechanoelectric converter is expedient
designed as a coil attached to the membrane, ■: which is arranged in a magnetic field. However, he can ';, -

130045/0161
ORIGINAL INSPECTED 130045/0161
ORIGINAL INSPECTED

auch als piezokeramisches, kapazitiv oder elektromagnetisch arbeitendes System ausgebildet ist.also as piezoceramic, capacitive or electromagnetic working system is formed.

Um Feuchtigkeitseinflüsse von der Membran fernzuhalten, sollte vor dem Staudruckraum ein feuchtigkeitsabsorbierender Filter angeordnet werden. Dies kann beispielsweise in einer einfachen Ausführungsform ein Pfeifenreiniger sein.To keep the membrane away from moisture, a moisture-absorbing filter should be placed in front of the back pressure space. This can be, for example in a simple embodiment a pipe cleaner.

Schließlich sieht die Erfindung vor, daß vor dem Staudruckraum ein Staudruckrohr angeordnet ist, das sich zum Staudruckraum hin verjüngt. Aufgrund dieser Verjüngung ist das Staudruckrohr nicht mehr Teil des Staudruckraumes und kann somit beliebig geformt werden, ohen daß hierdurch die Resonanzfrequenz des Staudruckraumes beeinflußt wird.Finally, the invention provides that in front of the back pressure space a back pressure tube is arranged, which tapers towards the back pressure space. Because of this rejuvenation the back pressure tube is no longer part of the back pressure space and can therefore be shaped as desired, without the fact that this affects the resonance frequency of the back pressure chamber.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher veranschaulicht. Es zeigen: 2oIn the drawing, the invention is based on an exemplary embodiment illustrated in more detail. It show: 2o

Fig. 1 einen Blaswandler für ein elektronischesFig. 1 shows a blow converter for an electronic

Musikinstrument mit einem BlockschaltbildMusical instrument with a block diagram

der elektrischen Schaltung undthe electrical circuit and

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Spannungsverläufe in der Schaltung gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a graphic representation of the voltage profiles in the circuit according to FIG. 1.

Der Blaswandler 1 ist im Längsschnitt dargestellt und mit einer elektrischen Schaltung verbunden, die der Erzeugung eines Ansteuerungssignales für eine elektronische Wiedergabeeinheit dient. Dabei ist der Blaswandler 1 Teil eines hier nicht dargestellten Tastenblasinstrumentes, wobei mit den Tasten die jeweilige Tonhöhe für die Widergabeeinheit angesteuert wird, während der Blaswandler 1 die Dynamiksteuerung bewirkt,The blow converter 1 is shown in longitudinal section and connected to an electrical circuit, the generation of a control signal for an electronic Playback unit is used. The wind transducer 1 is part of a keyboard wind instrument, not shown here, where the keys are used to control the pitch for the playback unit, while the blow converter 1 effects the dynamics control,

130045/0161130045/0161

also im wesentlichen die Lautstärke beeinflußt. Mit ihm wird ebenfalls die Wiedergabeeinheit angesteuert, die dann mit einer entsprechenden Dynamik bei der Wiedergabe reagiert.
5thus essentially affects the volume. It is also used to control the playback unit, which then reacts with appropriate dynamics during playback.
5

Der Blaswandler 1 besteht im wesentlichen aus einem einem Flötenmundstück nachempfundenen Anblasstück 2 sowie dem Blaswandlerkörper 3. In letzterem verlaufen zwei Kanäle, nämlich das schräg nach unten verlaufende und wieder ins Freie mündende Abblasrohr 4, das überhaupt ein kontinuierliches Blasen ermöglicht, sowie das Staudruckrohr 5, in dem sich je nach Blas-, intensität ein mehr oder weniger großer Staudruck aufbaut. Letzteres verengt sich nach hinten konisch.The blow transducer 1 consists essentially of a blow piece 2 modeled on a flute mouthpiece as well as the blow converter body 3. In the latter, two channels run, namely the one running obliquely downwards and blow-off pipe 4 opening out again, which allows continuous blowing at all, and the dynamic pressure tube 5, in which, depending on the blowing intensity, a more or less high dynamic pressure builds up. The latter narrows conically towards the rear.

Das Staudruckrohr 5 mündet in einen Staudruckraum 6, der durch eine elastische Membran 7 abgeschlossen wird. Sie ist hinsichtlich ihrer Masse und Elastizität so ausgelegt, daß sie die auftretenden Nutzsignale, also den Blasdruck und seine Änderungen, verarbeiten kann, und zwar auch bei sehr schnellen Änderungen, wie sie beim Stakkato oder Vibrato auftreten.The back pressure tube 5 opens into a back pressure space 6 which is closed off by an elastic membrane 7. With regard to its mass and elasticity, it is designed in such a way that it absorbs the useful signals that occur can process the blowing pressure and its changes, even with very rapid changes, as they occur in staccato or vibrato.

An der Rückseite der Membran 7 schließt sich eine Rückraum 8 an, der über eine genau definierte Bohrung Verbindung nach außen hat, wobei die Bohrung 9 so bemessen ist, daß hohe Frequenzen der Membran 7 bedämpft werden. In den Rückraum 8 ist ein Permanentmagnet Io eingesetzt, dessen Nord-Süd-Polung senkrecht zur Fläche der Membran 7 liegt. An der Membran ist eine Spule 11 befestigt, die sich im Feld des Permanentmagneten Io befindet.At the rear of the membrane 7 is a rear space 8, which has a precisely defined bore Has connection to the outside, the bore 9 is dimensioned so that high frequencies of the membrane 7 attenuated will. A permanent magnet Io is inserted into the rear space 8, the north-south polarity of which is perpendicular to the surface of the membrane 7 is. A coil 11 is attached to the membrane and is located in the field of the permanent magnet Io is located.

Staudruckraum 6, Membran 7, Rückraum 8 sowie Permanentmagnet Io und Spule 11 sind jeweils so ausgelegt,Back pressure chamber 6, membrane 7, rear chamber 8 as well as permanent magnet Io and coil 11 are each designed in such a way that

130045/0151130045/0151

daß sie bei Null-Staudruck die gleichen Resonanzfrequenzen aufweisen. Die sich daraus ergebende Gesamtresonanzfrequenz hängt dabei von dem Volumen des Staudruck- und des Rückraumes 6, 8, wobei das Volumen des Staudruckrohres 5 wegen seiner konischen Ausbildung vernachlässigt werden kann, der Bohrung 9, der Spannung und Masse der Membran 7 mit Spule 11 sowie deren Induktivität ab. Sie erhöht sich, wenn der Blas- und damit der Staudruck größer werden, weil sich dann die Dichte der Luft im Staudruckraum 6 und die Spannung der Membran 7 sowie die Induktivität der Spule 11 ändern. Entsprechendes gilt bei Absehwächung des Blasdruckes. that they have the same resonance frequencies at zero dynamic pressure exhibit. The resulting total resonance frequency depends on the volume of the back pressure and the rear space 6, 8, the volume of the Back pressure tube 5 can be neglected because of its conical design, the bore 9, the tension and mass of the membrane 7 with coil 11 and its inductance. It increases when the blow and so that the back pressure will be greater, because then the density of the air in the back pressure space 6 and the tension the membrane 7 and the inductance of the coil 11 change. The same applies if the blowing pressure is reduced.

Tm vorliegenden Fall ist das Schwingungssystem so ausgelegt, daß eine Resonanzfrequenz etwa bei 1 kHz liegt, also weit oberhalb des Nutzsignalbereiches, der hier maximal bis 2oo Hz geht.In the present case, the vibration system is designed in such a way that that a resonance frequency is around 1 kHz, i.e. well above the useful signal range, which goes up to a maximum of 2oo Hz here.

Die Spule 11 ist an eine elektrische Schaltung angeschlossen, um die Bewegung der Membran 7 und damit der Spule 11 im Magnetfeld bei Blasdruckbeaufschlagung in ein entsprechend sich verhaltendes Ansteuerungssignal, hier eine Ansteuerungsspannung, für die Wiedergabeeinheit umzuwandeln und zu verarbeiten. Die Schaltung ist in einem Blockschaltbild dargestellt, deren einzelne Elemente ("Blöcke") Einzelschaltungen betreffen, wie sie für sich genommen unter den jeweiligen Bezeichnungen allgemein bekannt sind, so daß auf deren nähere Erläuterung verzichtet werden kann.The coil 11 is connected to an electrical circuit to the movement of the membrane 7 and thus the coil 11 in the magnetic field when blowing pressure is applied to a correspondingly behaving control signal, here a control voltage to convert and process for the playback unit. The circuit is shown in a block diagram, the individual elements ("blocks") of which are individual circuits concern as they are generally known under the respective designations are, so that a more detailed explanation can be dispensed with.

Die elektrische Schaltung weist einen Generator 12 auf, der eine Rechteckspannung mit einer konstanten Generatorfrequenz erzeugt, die im Bereich der Resonanzfre-The electrical circuit has a generator 12, which is a square wave voltage with a constant generator frequency generated in the range of the resonance frequency

130045/01B1130045 / 01B1

quenz des zuvor beschriebenen Schwingungssystems liegt. Die Rechteckspannung durchläuft einen Tiefpaß 13 zur Abrundung der Flanken und versetzt über die Leitung 14 und die daran angeschlossene Spule 11 die Membran 7 und damit auch die anderen Teile des Schwingungssystems in Schwingungen entsprechender Frequenz. sequence of the vibration system described above. The square wave voltage passes through a low-pass filter 13 to Rounding of the flanks and displaces the membrane via the line 14 and the coil 11 connected to it 7 and thus also the other parts of the vibration system in vibrations of a corresponding frequency.

Die Resonanzschwingungen erzeugen im Staudruckraum 6 stehende Wellen, die die beim Blasen auftretenden Rauschimpulse je nach ihrer Frequenzlage beschleunigen oder abbremsen und damit auf die Resonanzfrequenz "synchronisieren". Auf diese Weise werden die im Nutzsignalbereich liegenden Rauschimpulse in den Resonanzfrequenzbereich herausgehoben, so daß sie in der nachfolgenden Schaltung leichter herausgefiltert werden können.The resonance vibrations generate standing waves in the back pressure chamber 6, which occur when blowing Accelerate or decelerate noise impulses depending on their frequency position and thus to the resonance frequency "synchronize". In this way, the noise pulses in the useful signal range are in the resonance frequency range so that they can be more easily filtered out in the following circuit can be.

Die Rechteckspannung des Generators 12 wird durch die Schwingungen der Membran 7 und damit der Spule 11 verformt, weil die Membran 7 und die Spule 11 durch die Anregung im Resonanzbereich nicht mehr sauber der Rechteckspannung folgen, sondern sinusartig verformte Schwingungen ausführen. Die Art der Verformung ist dabei abhängig von dem Abstand der Generatorfrequenz zur Resonanzfrequenz. Sind beide gleich, so ist die Verformung annähernd symmetrisch. Ist die Generatorfrequenz kleiner oder größer als die Resonanzfrequenz, so "wandert" die Verformung entsprechend dem Abstand der beiden Frequenzen mehr zum aufsteigenden oder absteigenden Ast einer Amplitude.The square wave voltage of the generator 12 is caused by the vibrations of the membrane 7 and thus the coil 11 deformed because the membrane 7 and the coil 11 are no longer clean due to the excitation in the resonance range follow the square wave voltage, but sinusoidal perform deformed vibrations. The type of deformation depends on the distance between the generator frequency to the resonance frequency. If both are the same, the deformation is approximately symmetrical. is If the generator frequency is smaller or larger than the resonance frequency, the deformation "wanders" accordingly the distance between the two frequencies more to the ascending or descending branch of an amplitude.

Diese "Wanderung" wird durch unterschiedliche Beaufschlagung der Membran 7 mit Blasdruck bewirkt, da sich hierdurch - wie schon oben beschrieben - eine Veränderung der Resonanzfrequenz ergibt. Sie läuft dann derThis "migration" is caused by different pressurization of the membrane 7 with blowing pressure, since this - as already described above - results in a change in the resonance frequency. She then runs the

130045/0151130045/0151

fest eingestellten Generatorfrequenz weg mit der Folge, daß sich auch die Verformung der Amplituden der Generatorspannung verschieben. Die Änderungen des Blasdruckes, die ja eine entsprechende Änderung der Dynamik bewirken soll, erzeugt also mit der hierdurch bedingten Änderung der Resonanzfrequenz eine proportionale Verformung der Amplitude der Generatorspannung. Das Maß der Verformung kann dann wegen der Proportionalität zum Blasdruck zu einem Ansteuerungssignal verarbeitet werden.fixed generator frequency with the result, that the deformation of the amplitudes of the generator voltage also shift. The changes in the blowing pressure, which is a corresponding change in the dynamics is intended to effect, so generates a proportional change in the resonance frequency caused by this Deformation of the amplitude of the generator voltage. The amount of deformation can then because of the proportionality to be processed into a control signal for blowing pressure.

Hierzu ist zunächst ein Trigger 15 vorgesehen, in dem die verformten Spannungsimpulse wieder in eine Rechteckspannung umgewandelt werden. Der Trigger 15 tastet, wie aus Fig. 2 noch näher zu ersehen sein wird, mit einem oberen und. einem unteren. Triggerpunkt die verformten Spannungsimpulse ab, wobei die Triggerpunkte bei Änderung des Blasdruckes mit der Verformung der Amplituden in Phasenrichtung "wandern". Die Triggerpunkte sind dabei so verteilt, daß sich eine Phasenverschiebung zwischen der Rechteckspannung des Generators 12 und der vom Trigger 15 erzeugten Rechteckspannung ergibt, wobei das Maß der Phasenverschiebung sich proportional zu den Verformungen und damit letztendlich proportional zum Blasdruck verhält. Bei ■ Identität zwischen Generatorfrequenz und Rsonanzfrequenz ist eine Phasenverschiebung von 9o eingestellt, bei Abweichung der Resonanzfrequenz nach oben wird die PhFor this purpose, a trigger 15 is initially provided in which the deformed voltage pulses are converted back into a square-wave voltage being transformed. The trigger 15, as can be seen in more detail from FIG. 2, with it an upper and. a lower one. Trigger point from the deformed voltage pulses, the trigger points when the blowing pressure changes with the deformation of the amplitudes in the phase direction "wander". The trigger points are distributed so that there is a phase shift between the square wave voltage of the Generator 12 and the square wave voltage generated by the trigger 15 results, the amount of phase shift behaves proportionally to the deformations and thus ultimately proportional to the blowing pressure. With ■ Identity between generator frequency and resonance frequency, a phase shift of 9o is set, if the resonance frequency deviates upwards, the Ph

als 9othan 9o

die Phasenverschiebung kleiner und nach unten größer οthe phase shift is smaller and larger downwards ο

Über die Leitungen 16, 17 gehen die beiden vom Generator 12 und Triggerl5 erzeugten Rechteckspannungen in • einen Phasenvergleicher 18. Dieser bildet eine Vergleichsrechteckspannung mit einem der Phasenverschie-The two square-wave voltages generated by the generator 12 and triggerl5 go into the lines 16, 17 • a phase comparator 18. This forms a comparison square-wave voltage with one of the phase shifts

130045/0161130045/0161

bung entsprechenden Taktverhältnis, d.h. je größer die Phasenverschiebung ist, desto kürzer sind die Rechteckimpulse mit hohem Pegel gegenüber denen mit niedrigem Pegel, wobei die Frequenz jeweils die Generatorfrequenz ist.Exercise corresponding clock ratio, i.e. the greater the phase shift, the shorter the square-wave pulses with a high level versus those with a low level, the frequency in each case being the generator frequency is.

Die Vergleichsrechteckspannung wird anschließend in einem Integrator 19 in ein analoges Spannungssignal ungewandelt. Dieser Integrator 19 ist gleichzeitigThe comparison square-wave voltage is then converted into an analog voltage signal in an integrator 19 transformed. This integrator 19 is simultaneous

auch als Tiefpaß und damit als Frequenzfilter ausgebildet. Seine Grenzfrequenz liegt hier bei 2oo Hz.
Oberhalb dieser Grenzfrequenz wirkt er als Sperre,
so daß die auf die Resonanzfrequenz von einem kHz
synchronisierten Rauschimpulse herausgefiltert, also eliminiert werden. Das ausgehende analoge Signal ist somit frei von Einflüssen aus dem Bereich oberhalb von 2oo Hz und damit sämtlicher Rauschimpulse.also designed as a low-pass filter and thus as a frequency filter. Its cutoff frequency is here at 2oo Hz.
Above this cut-off frequency it acts as a lock,
so that the on the resonance frequency of one kHz
synchronized noise pulses are filtered out, i.e. eliminated. The outgoing analog signal is therefore free of influences from the range above 2oo Hz and thus of all noise impulses.

In einem nachfolgenden Operationsverstärker 2o wird die analoge Spannung zu einer für das Wiedergabegerät verwertbaren Ansteuerungsspannung 21 verstärkt. Die Verstärkung muß dabei .nicht linear erfolgen,
sondern kann auch exponentiell in der Weise geschehen, daß eine bestimmte Zunahme der Ansteuerungs-In a subsequent operational amplifier 2o, the analog voltage is amplified to form a control voltage 21 that can be used by the playback device. The amplification does not have to be linear,
but can also happen exponentially in such a way that a certain increase in control

spannung 21 zu höheren Blasdrücken hin immer größer werdende Blasdruckänderungen erfordert. Hierdurch
kann eine weitgehende Anpassung an das Blasdruck-Dynamikverhalten bei tatsächlichen Instrumenten erzielt werden.voltage 21 towards higher blowing pressures requires increasing changes in blowing pressure. Through this
an extensive adaptation to the blowing pressure dynamic behavior in actual instruments can be achieved.

Der Dynamikbereich hat nach oben hin natürlich eine Grenze, nämlich wenn der Abstand der Generatorfrequenz zur Resonanzfrequenz wegen sehr hohen Blasdrukkes zu groß geworden ist, um noch weitere, nennenswerte Verformungen der Rechteckspannung des GeneratorsThe dynamic range naturally has an upward trend Limit, namely when the distance between the generator frequency and the resonance frequency is due to very high blowing pressures has become too large to cause further, noteworthy deformations of the square-wave voltage of the generator

130045/0161130045/0161

und damit eine entsprechende Phasenverschiebung zwischen · dieser und der Triggerrechteckspannung zu bewirken. Er kann jedoch vergrößert werden, wenn die Generatorfrequenz der Resonanzfrequenz nachgeführt wird, allerdings nicht so schnell wie diese. Auf diese Weise läuft die Resonanzfrequenz der Generatorfrequenz langsamer weg, so daß der Frequenzabstand, der den Dynamikbereich begrenzt, erst bei höheren Blasdrücken erreicht wird. ' ·and thus to bring about a corresponding phase shift between this and the trigger square-wave voltage. However, it can be increased if the generator frequency tracks the resonance frequency will, but not as fast as this one. In this way, the resonance frequency of the generator frequency runs away more slowly, so that the frequency spacing, which limits the dynamic range, only starts at higher blowing pressures is achieved. '·

Die vorbeschriebene Nachführung der Resonanzfrequenz . kann dadurch verwirklicht werden, daß die Generator- . frequenz einer Spahnungsteuerung unterworfen wird, sich also durch Änderung einer Steuerspannung anheben oder absenken läßt. Damit dies synchron mit der Resonanzfrequenz, jedoch nur langsamer erfolgt, kann der Generator 12 über eine Verbindungsleitung 22 (gestrichelt dargestellt) mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 2o verbunden werden. Da die dort vorhandene Ansteuerungsspannung .21 der jeweiligen Resonanzfrequenz des Schwingungssystems im Blaswandler 1 entspricht, wird die Generatorfrequenz durch die Ansteuerungsspannung .21 nachgeführt, wobei ein Potentiometer 2 3 in der Verbindungsleitung 22 für eine Verlangsamung der Nachführung sorgt. Durch Verstellung des Potentiometers 2 3 kann die Verlangsamung der Nachführung je nach Bedürfnis eingestellt werden.The above-described tracking of the resonance frequency . can be realized in that the generator. frequency is subjected to a spanning control, can therefore be raised or lowered by changing a control voltage. So that this is in sync with the Resonance frequency, but only occurs more slowly the generator 12 via a connecting line 22 (dashed lines shown) are connected to the output of the operational amplifier 2o. Since the existing there Control voltage .21 corresponds to the respective resonance frequency of the oscillation system in the blow converter 1, the generator frequency is tracked by the control voltage .21, with a potentiometer 2 3 in connection line 22 for a slowdown the tracking ensures. Adjusting the potentiometer 2 3 can slow down the tracking can be adjusted as required.

Die Spannungssteuerbarkeit des Generators 12 läßt sich auch für eine sogenannte Nullpunktstabilisierung ausnutzen. Eine solche Stabilisierung sollte vorgesehen werden, um den einmal eingestellten Abstand zwischen Generatorfrequenz und Resonanzfre-. quenz bein Null-Staudruck, also ohne Blasdruckbeaufschlagung der Membran 7, konstant zu halten.The voltage controllability of the generator 12 can also be used for so-called zero point stabilization exploit. Such stabilization should be provided at the distance once set between generator frequency and resonance frequency. quenz at zero dynamic pressure, so without blowing pressure on the membrane 7, to keep constant.

130045/0151130045/0151

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

bzw. bei Abstandsänderung die Generatorfrequenz wieder auf den eingestellten Abstand unabhängig vom jeweils tatsächlichen Wert der Resonanzfrequenz zurückzuführen. Derartige Abstandsänderungen können insbesondere durch unterschiedliche Luftdrucke und durch Feuchtigkeitseinflüsse bewirkt werden und haben zur Folge, daß sich die Ansteuerungsspannung ebenfalls
verändert, was natürlich unerwünscht ist. Daneben
können Abstandsänderungen beim Einschalten des Blas-Wandlers 1 dadurch entstehen, daß die Kondensatoren der Schaltung zunächst noch entladen sind. Beide
können durch Nachführung der Generatorfrequenz auf
den vorgegebenen Abstand zur Resonanzfrequenz eliminiert werden.or if the distance changes, the generator frequency can be traced back to the set distance regardless of the actual value of the resonance frequency. Such changes in distance can in particular be brought about by different air pressures and by the effects of moisture and have the consequence that the control voltage also changes
changed what is of course undesirable. Besides
Changes in the distance when the blower converter 1 is switched on can arise from the fact that the capacitors of the circuit are initially still discharged. Both
can be increased by tracking the generator frequency
the specified distance to the resonance frequency can be eliminated.

Hierfür ist eine Stabilisierungsschaltung vorgesehen, die eine automatische Anpassung der Generatorfrequenz an die jeweilige Resonanzfrequenz bei eingeschaltetem, jedoch nicht beaufschlagten Blasdruckwandler 1A stabilization circuit is provided for this, which automatically adjusts the generator frequency to the respective resonance frequency when the blowing pressure transducer 1 is switched on but not acted upon

vornimmt. Sie besteht aus zwei in parallelen Leitungen 24, 25 an die Ansteuerungsspannung 21 geschaltete Komparatoren 26, 2 7 mit jeweils nachfolgenden Dioden 28, 29 unterschiedlicher Sperrichtung sowie einem Integrator 3o nach Vereinigung der Leitungen 24, 25,undertakes. It consists of two parallel lines 24, 25 connected to the control voltage 21 Comparators 26, 2 7 each with subsequent diodes 28, 29 of different blocking directions and an integrator 3o after joining lines 24, 25,

dessen hochohmiger Ausgang mit dem Generator 12 verbunden ist. Dieser reagiert bei Spannungsbeaufschlagung am Eingang 31 so, daß sich bei Absenkung der Spannung die Generatorfrequenz erhöht. In die Leitung 25 ist zusätzlich noch ein Begrenzungswiderstand 32 eingebaut. its high-resistance output is connected to the generator 12 is. When voltage is applied to input 31, this reacts in such a way that when the voltage is reduced the generator frequency increases. A limiting resistor 32 is also built into the line 25.

Die Komparatoren 26, 27 haben unterschiedliche Schwellspannungen und unterschiedliches Verhalten. Die Schwellspannung des ersten Komparators 26 liegt bei einer An-Steuerungsspannung 21, die einer etwas oberhalb derThe comparators 26, 27 have different threshold voltages and different behavior. The threshold voltage of the first comparator 26 is at an on-control voltage 21 that is slightly above the

130045/0151130045/0151

GR[GSNAL !NSPEC^XEOGR [GSNAL! NSPEC ^X EO

Resonanzfrequenz liegenden Generatorfrequenz entspricht. Ein Unterschreiten dieser Schwellspannung läßt im ersten Komparator 26 hohen Ausgangspegel entstehen.Resonant frequency lying generator frequency corresponds. If this threshold voltage is not reached, a high output level occurs in the first comparator 26.

Die Schwellspannung des zweiten Komparators 27 liegt höher, nämlich bei einer Ansteuerungsspannung 21, die einer soweit oberhalb der Generatorfrequenz liegenden Resonanzfrequenz entspricht, daß die Schwellspannung aufgrund einer Eigenverstellung der Resonanzfrequenz und der hierdruch erzeugten Ansteuerungsspannung 21 nicht überschritten wird. Der zweite Komparator 27 führt jedoch ander:s als der erste Komparator 26 bei Unterschreiten seiner Schwellspannung niedrigen, bei Überschreiten hohen Ausgangspegel.The threshold voltage of the second comparator 27 is higher, namely at a control voltage 21, the corresponds to a resonance frequency so far above the generator frequency that the threshold voltage due to a self-adjustment of the resonance frequency and the resulting control voltage 21 is not exceeded. The second comparator 27, however, performs differently than the first comparator 26 If the output level falls below its threshold voltage, it is low, and if it is exceeded, it is a high output level.

Die .auf diese Weise automatisierte Nullpunktstabilisierung arbeitet wie folgt:The zero point stabilization automated in this way works as follows:

Beim Einschalten des Blaswandlers 1 ist die SpannungWhen the blow converter 1 is switched on, the voltage is

2ο am Eingang 31 des Generators 12 noch relativ niedrig, weil der Integrator 3o bzw. dessen Kondensator noch entladen ist. Aufgrund dessen schwingt der Generator 12 mit einer Frequenz, die wesentlich oberhalb der Resonanzfrequenz.liegt. Entsprechend wird die Reehteckspannung des Generators 12 in der Spule 11 derart verformt, daß die durch den Triger 15 bewirkte Phasenverschiebung über 9o liegt. Bei einer so hohen Phasenverschiebung ist auch das Taktverhältnis der Vergleichsrechteckspannung nach dem Phasenvergleieher 18 derart, daß die daraus gebildete Analogsp'annung nach dem Integrator 19, die sich zudem wegen des dort ebenfalls vorhandenden Kondensators auch erst aufbauen muß, und damit die Ansteuerungsspannung 21 unterhalb der Schwellspannungen beider Komperatoren 26, 2 7 liegt. Der erste Komperator 26 führt somit2ο still relatively low at input 31 of generator 12, because the integrator 3o or its capacitor is still discharged. Because of this, the generator oscillates 12 with a frequency that is significantly above the resonance frequency. The The rectangular voltage of the generator 12 is deformed in the coil 11 in such a way that it is caused by the trigger 15 Phase shift is over 9o. With such a high phase shift, the clock ratio is also the Comparative square-wave voltage after the phase comparator 18 in such a way that the analog voltage formed therefrom downstream of the integrator 19, which is also different because of the The capacitor that is also present there must also first be built up, and thus the control voltage 21 is below the threshold voltages of both comparators 26, 27. The first comparator 26 thus leads

130045/0161130045/0161

hohen Ausgangspegel, währerid der zweite Komperator 2 7 niedrigen hat.high output level, while the second comparator 2 7 has low.

Der Komperator 26 lädt nun wegen der in Durchlaßrichtung geschalteten Diode 28 den Integrator 3o bzw. dessen Kondensator auf, wobei der Begrenzungswiderstand 32 dafür sorgt, daß der Integrator 3o schneller geladen wird, als er sich über die Diode 29 und den zweiten Komperator 2 7 wieder entladen könnte. Mit dem"Aufladen des Integrators 3o steigt auch die Steuerspannung am Eingang 31 des Generators 12, was dessen Frequenz entsprechend absinken läßt. Aufgrund der hierdurch bewirkten Annäherung an die augenblickliche Resonanzfrequenz wandert die Verformung der Rechteckspannung in Richtung niedrigerer Phasenverschiebungen zur im Trigger 15 erzeugten Rechteckspannung, wodurch sich die Ansteuerungsspannung 21 vergrößert, bis sie die Schwellspannung des ersten Komperators 26 erreicht hat.The comparator 26 now charges the integrator 3o or the integrator 3o because of the diode 28 switched in the forward direction Capacitor on, the limiting resistor 32 ensuring that the integrator 3o charged faster when it could discharge through the diode 29 and the second comparator 2 7 again. With the "charging of the integrator 3o also increases the control voltage at the input 31 of the generator 12, which is its frequency can sink accordingly. Because of the approximation brought about by this to the instantaneous Resonance frequency, the deformation of the square wave voltage migrates in the direction of lower phase shifts to the square-wave voltage generated in the trigger 15, whereby the control voltage 21 increases until it the threshold voltage of the first comparator 26 has been reached.

Die Generatorfrequenz liegt dann knapp' über der Resonanzfrequenz und die Phasenverschiebung geringfügig über 9o . Der erste Komperator 26 schaltet dann auf niedrigen Pegel, so daß der Integrator 3o nicht wei-5 ter aufgeladen wird.The generator frequency is then just above the resonance frequency and the phase shift slightly over 9o. The first comparator 26 then switches on low level, so that the integrator 3o is not charged any further.

Dieser entlädt sich jedoch wieder sofort über den Begrenzungswiderstand 32, die Diode 29 und den auf niedrigen Pegel geschalteten, zweiten Komperator 27, so daß die Steuerspannung für den Generator 12 absinkt und damit dessen Frequenz wieder ansteigt. Dies geht wiederum solange, bis die Ansteuerungspannung 21 durch das Ansteigen der Generatorfrequenz gegenüber der Resonanzfrequenz soweit abgesunken ist, daß der erste Komperator 26 wieder auf hohen Pegel schaltet,However, this is discharged again immediately via the limiting resistor 32, the diode 29 and the second comparator 27, which is switched to a low level, so that the control voltage for the generator 12 drops and thus its frequency rises again. this goes again until the control voltage 21 is opposite due to the increase in the generator frequency the resonance frequency has dropped so far that the first comparator 26 switches back to a high level,

1 30045/01511 30045/0151

so daß der Integrator 3o wieder aufgeladen wird, die Generatorfrequenz also wieder abfällt. Das ganze System schwingt also um die Schwellspannuhg des Komparators 26, wodurch die Generatorfrequenz praktisch konstant auf einen Wert gehalten wird, der etwas über der Resonanzfrequenz liegt.so that the integrator 3o is charged again, so the generator frequency drops again. The whole system thus oscillates around the threshold voltage of the comparator 26, whereby the generator frequency is practically constant a value is held which is slightly above the resonance frequency.

Wird nun die Membran 7 mit einem Nutzsignal, also dem Blasdruck, beaufschlagt, so verschiebt sich die Resonanzfrequenz des Schwingungssystems weit nach oben, wodurch sich auch die Ansteuerungsspannung 21 entsprechend erhöht. Diese Erhöhung ist auf jeden Fall so hoch, daß die Schwellspannung des zweiten Komperators 2 7 überschritten wird. Dieser schaltet dann auf hohen Ausgängspegel, der zwar, von der Diode 29 gesperrt wird, andererseits aber auch eine Entladung des Integrators 3o verhindert. Da die andere Diode 2 8 ebenfalls ein Entladen unmöglich macht, bleibt die Steuerspannung des Integrators 3o und damit die Generatorfrequenz während des Bespielens des Gerätes konstant. Eine Verstellung der Generatorfrequenz, die ja dann unerwünscht wäre, ist hierdurch verhindert, es sei denn, es ist die schon oben beschriebene.Nachführung über die Verbindungsleitung 22 und das Potentiometer 2 3 vorgesehen. In beiden Fällen, wird der Wert der Ansteuerungsspannung 21 von dem Abstand zwischen der vom jeweiligen Blasdruck abhängigen Resonanzfrequenz und der entweder konstant gehaltenen oder langsamer nachgeführten Generatorfrequenz bestimmt. If a useful signal, that is to say the blowing pressure, is now applied to the membrane 7, the resonance frequency shifts of the oscillation system far upwards, whereby the control voltage 21 is correspondingly elevated. This increase is in any case so high that the threshold voltage of the second comparator 2 7 is exceeded. This then switches to a high output level, which is blocked by the diode 29 is, on the other hand, a discharge of the integrator 3o is also prevented. As the other diode 2 8 also makes discharging impossible, the control voltage of the integrator 3o and thus the Generator frequency while the device is playing constant. An adjustment of the generator frequency, which would then be undesirable is prevented by this, unless it is the one already described above. Tracking via the connecting line 22 and the potentiometer 2 3 provided. In both cases, the value of the drive voltage 21 depends on the distance between the resonance frequency, which is dependent on the respective blowing pressure, and which is either kept constant or slower tracked generator frequency is determined.

Daraus ergibt sich auch, daß der Dynamikbereich des Blaswandlers 1 oberhalb der Schwellspannung des zweiten !Comparators 27 liegt. Darunter liegende Ansteuerungsspannungen 21 werden für das WiedergabegerätThis also means that the dynamic range of the blow converter 1 is above the threshold voltage of the second ! Comparators 27 is located. Control voltages below this 21 are for the playback device

13 004 5/016113 004 5/0161

herausgefiltert, so daß sie ohne Einfluß auf die Dynamik bleiben.filtered out so that they do not affect the dynamics stay.

In einer Spielpause fällt die Resonanzfrequenz wegen des dann fehlenden Blasdruckes wieder ab, allerdings häufig nicht mehr bis zu dem anfänglichen Wert, auf den die Generatorfrequenz ja eingestellt worden war. Insbesondere durch Feuchtigkeitseinflüsse kann sich die Resonanzfrequenz nach oben hin verstellt haben. Dies ist unerwünscht, weil sich dann mit einem bestimmten Blasd^ck höhere Ansteuerungsspannungen 21 ergäben als zu Beginn.During a break in play, the resonance frequency drops because of the then missing blowing pressure decreases again, but often no longer up to the initial value that the generator frequency had been set. The resonance frequency may have shifted upwards, in particular due to the effects of moisture. This is undesirable because, with a certain blower pressure, higher control voltages 21 would result than at the beginning.

Da aber die Schwellspannung des zweiten !Comparators 2 so hoch gewählt ist, daß die Ansteuerungsspannung einer derart verstellten Resonanzfrequenz bei Null-Blasdruck normalerweise immer darunterliegt, schaltet der zweite Komparator 27 in einer Spielpause wieder auf niedrigen Pegel, so daß sich der Integrator 3o über ihn zu entladen beginnt;. Damit sinkt die Steuerspannung am Eingang 31 des Generators.12 ab, wodurch sich die Generatorfrequenz entsprechend erhöht, bis sie wieder etwas oberhalb der Resonanzfrequenz liegt. Hier hat nämlich die Ansteuerungsspannung 21 wegen der sich erhöhenden Phasenverschiebung wieder einen Wert erreicht, die den ersten Komparator 26 auf hohen Pegel schalten läßt, so daß der Integrator 3o wieder aufgeladen wird. Es ist dann wieder die Phase erreicht, in der das System um die Schwellspannung des ersten Komperators 26 schwingt, die Generatorfrequenz also praktisch auf gleichem Wert gehalten wird.But since the threshold voltage of the second! Comparator 2 is chosen so high that the control voltage of such a shifted resonance frequency at zero blowing pressure normally always below, the second comparator 27 switches again during a break in play at a low level, so that the integrator 3o begins to discharge through him ;. This reduces the control voltage at the input 31 of the generator.12, whereby the generator frequency increases accordingly until it is again slightly above the resonance frequency. This is because the control voltage 21 has here because of the increasing phase shift again reaches a value that sets the first comparator 26 to a high level Can switch level so that the integrator 3o is charged again. Then it's the phase again reached, in which the system oscillates around the threshold voltage of the first comparator 26, the generator frequency is kept practically at the same value.

Fig. 2 zeigt in seinen Teilfiguren a, b und c die Verformung der Rechteckspannung des Generators 12 in derFig. 2 shows in its sub-figures a, b and c the deformation of the square wave voltage of the generator 12 in the

130045/0181130045/0181

Spule 11 und die sich hierdurch ergebende Phasenverschiebung der vom Trigger 15 erzeugten Rechteckspannung. In allen Teilfiguren ist dabei jeweils oben die Generatorspannung 33 am Ausgang des Generators 12, in der Mitte die in der Spule 11 entsprechend dem jeweiligen Abstand zwischen Generator- und Resonanzfrequenz verformten Spannungen 34a, b, c und unten die dazugehörenden Triggerspannungen 35 a, b, c jeweils zeitgleich untereinander aufgetragen. Dabei trennen die strichpunktierten senkrechten Linien die einzelnen Teilfiguren 2a, 2b und 2c.Coil 11 and the resulting phase shift of the square-wave voltage generated by the trigger 15. In all of the sub-figures, the generator voltage 33 is at the top at the output of the generator 12, in the middle the one in the coil 11 according to the respective distance between the generator frequency and the resonance frequency deformed voltages 34a, b, c and below the associated trigger voltages 35a, b, c applied at the same time among each other. The dash-dotted vertical lines separate them the individual sub-figures 2a, 2b and 2c.

Zur Darstellung der in der Spule 11 verformten Spannungen 34a, b, c sind Hilfslinien gezogen, und zwar eine Mittellinie sowie oben und. unten je zwei äußere ■ Linien zur Anzeige der Amplitudenmaxima und -minima und je zwei innere Linien, auf denen die durch Schrägstriche angezeigten oberen und unteren Triggerpunkte 36, 37 liegen. Wie zu sehen ist, ist der Trigger 15 so eingestellt, daß er jeweils kurz vor Erreichen der Amplitudenmaxima und -minima umschaltet. Dies geschieht invers, d.h. vor Erreichen des Amplitudenmaximums .schaltet er auf niedrige Triggerausgangsspannung und umgekehrt.Auxiliary lines have been drawn to represent the stresses 34a, b, c deformed in the coil 11 a center line as well as above and. below two outer lines ■ to display the amplitude maxima and minima and two inner lines each, on which the upper and lower trigger points indicated by slashes 36, 37 lie. As can be seen, the trigger 15 is set so that it is just before reaching the amplitude maxima and minima switches. This happens inversely, i.e. before the amplitude maximum is reached . it switches to low trigger output voltage and vice versa.

In Fig. 2a ist die Resonanzfrequenz größer als die Generatorfrequenζ 33. Dies entspricht einer Blasdruckbeaufschlagung der Membran 7. Die Verformung der Spannung 34a ist dabei derart, daß die Phasenverschiebung 38a kleiner als 9o ist. Mit zunehmender Blasdruckbeaufschlagung wird diese Phasenverschiebung noch kleiner. In Fig. 2a, the resonance frequency is greater than the generator frequency 33. This corresponds to the application of blowing pressure the membrane 7. The deformation of the tension 34a is such that the phase shift 38a is less than 9o. As the blowing pressure increases, this phase shift becomes even smaller.

In Fig. 2b ist die Resonanzfrequenz mit der Generatorfrequenz 33 identisch. Es ergibt sich dann eine verformteIn Fig. 2b, the resonance frequency is equal to the generator frequency 33 identical. A deformed one then results

130045/0161130045/0161

Spannung 34b, die praktisch sinusförmig und damit symmetrisch ist. I
exakt den Wert 9οVoltage 34b, which is practically sinusoidal and therefore symmetrical. I.
exactly the value 9ο

symmetrisch ist. Die Phasenverschiebung 38b hat dannis symmetrical. The phase shift 38b then has

In Fig. 2c ist die Phasenverschiebung 38c aufgrund einer entsprechenden Verformung der Spannung 34c auf über 9o angewachsen, weil die Resonanzfrequenz niedriger als die Generatorfrequenz 33 liegt. Diese Verhältnisse liegen bei der Schaltung gemäß dem Ausführungsbeipiel dann vor, wenn der Blaswandler 1 nicht mit Blasdruck beaufschlagt wird, also bei Null-Staudruck.In Fig. 2c, the phase shift 38c is due to a corresponding deformation of the voltage 34c increased to over 9o because the resonance frequency is lower than the generator frequency 33. In the circuit according to the exemplary embodiment, these relationships exist when the blow converter 1 is not subjected to blowing pressure, i.e. with zero back pressure.

130045/0151130045/0151

Claims

■ '■ •• ν Dipl.-Ing. Dieter-Alfred Paul Patent Attorney Admitted to the European Potentamt I υ O Q Patent Attorney DipWng. Paul, Erftatr. 82, D-4D4O Neues 1 Erffcstr. 82 D-4O4O Neuss 1 Tel .: CO 21 OI3 27 32 32 Date: Main Characters: 5 ap 8o 659 Your reference: Realton-Gesellschaft für Neuhaben Musikinstrument mbH & Co KG, An der Vogelrute 2, 535o Euskirchen Device for converting a one Useful signal forming dynamic pressure in an electrical quantity Claims:

1. Device for converting a dynamic pressure forming a useful signal, in particular the blowing pressure in a blow transducer for volume control of an electronic musical instrument, in an electrical variable that changes with the value of the useful signal as a control signal, for example a tension, with a back pressure space, in which one on the occurring Frequencies and rise times of the useful signals used sufficiently quickly responding membrane is attached to a mechanoelectric transducer with a circuit to detect the diaphragm movement and processing is connected to the control signal, characterized in that the back pressure chamber (6), membrane (7) and transducer (lo, 11)

130045/0151130045/0151

Dresdner Bank AG Neues 1ΟΟ61CM CBLZ 3OO ΘΟΟ OCD ■ Pastecheck Εβββη SOBS ΑΘ-Α33 CBLZ 3ΘΟ 1OO <43ϊDresdner Bank AG News 1ΟΟ61CM CBLZ 3OO ΘΟΟ OCD ■ Pastecheck Εβββη SOBS ΑΘ-Α33 CBLZ 3ΘΟ 1OO <43ϊ

<— - ... ,._ μ.. >~>«λ η,ι ^i fOl T rani=; ε=<- - ..., ._ μ .. >~> «λ η, ι ^ i fOl T rani =; ε =

are designed in such a way that they form a vibration system with a common resonance frequency. which is above the frequency range of the useful signals, the circuit generating a voltage pulse or at least an alternating voltage in the range of the resonance frequency of the oscillation system generator (12) generating at zero dynamic pressure for exciting the membrane (7) and an evaluation circuit to detect the change in resonance frequency due to the impact on the membrane (7) with the useful signal and a filter device (19) for eliminating signals at least in Having the range of the resonance frequency of the vibration system.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for the vibration system one on the back pressure chamber (6) remote side of the membrane (7) arranged, defined rear space (8) belongs, whose resonance frequency at least in the range of the resonance frequency of the other parts of the oscillation system lies.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the resonance frequency of the oscillation system is above five times the frequency range of the useful signal.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that when using the device to control an electronic musical instrument the resonance frequency in the range of 1 kHz.

5. Device according to one of claims 1 to 4, there-

130045/0151130045/0151

characterized in that the resonance frequencies of the parts of the vibration system are practically identical are.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter device (19) as a low-pass filter with one above the useful signal range, but below the resonance frequency lying cutoff frequency is formed. Io

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the generator voltage pulses or an alternating voltage of constant frequency is generated and the evaluation circuit determines the respective resonance frequency by measuring the Detected membrane amplitude and processed into a corresponding control signal.

8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the generator (12) in a control loop for at least proportional readjustment of the generator frequency to the Resonant frequency is switched, the evaluation circuit the respective generator frequency detected and processed into a corresponding control signal.

9. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the generator (12) a square-wave voltage (33) is generated and the evaluation circuit deforms the square-wave pulses detected in the converter (lo, 11) and to a corresponding one Control signal (21) processed.

lo. Device according to claim 9, characterized in that

130 0 45/0161130 0 45/0161

that a Triggers ehaltung (15) to convert the deformed square-wave pulses (34) into a square-wave voltage (35) is provided, the trigger points (36, 37) are such that the generated Square-wave voltage (35) compared to the deformed one proportional to the respective deformation Has phase shift (38), which is processed into the control signal (21).

11. The device according to claim lo, characterized in that the trigger points (36, 37) placed in such a way are that at a generator frequency that coincides with the resonance frequency, the phase shift (38) is 9o °.

12. Apparatus according to claim Io or 11, characterized in that that the trigger points (36, 37) just before reaching the amplitude maxima or minima of the deformed rectangular pulses (34) lie.

13. Device according to one of claims Io to 12, characterized in that a phase comparator (18) to convert the phase shift (38) of the two square-wave voltages (33, 35) into a comparison square-wave voltage with a corresponding phase shift (38) Clock ratio is provided.

14. The device according to claim 13, characterized in that that the phase comparator (18) has an integrator (19) for converting the comparison square-wave voltage connected to an analog voltage corresponding to the pulse ratio, d <ie if necessary amplified can be used as a control signal (21).

130045/01130045/01

15. The device according to claim 14, characterized in that the integrator (19) simultaneously the filter device contains.

16. The device according to claim 14 or 15, characterized in that that the integrator (19) is followed by an amplifier (2o) which has an exponential ^ characteristic with such a characteristic that to achieve a certain increase in the drive signal (21) an increasing dynamic pressure change is required with increasing dynamic pressure.

17. Device according to one of claims 9 to 16, characterized in that the generator frequency is voltage controllable and the generator (12) with the control signal (21) in connection stands that the generator frequency of the resonance frequency is tracked in a ratio less than 1.

18. The device according to claim 17, characterized in that the tracking ratio, for example is adjustable by means of a potentiometer (23).

19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that a stabilization circuit for automatic adjustment of the generator frequency is provided at the resonance frequency at zero dynamic pressure in at least one direction.

2o. Device according to Claim 19, characterized in that the stabilization circuit controls the generator frequency if it deviates from the resonance frequency, pushes it down again upwards.

130045/0151

21. The device according to claim 2o, characterized in that that the stabilization circuit consists of a comparator applied to the control signal (21) (26), an integrator (3o) for generating a control voltage for the voltage controllable Generator (12) and an interposed diode (28) to prevent the discharge of the Integrator (3o) consists, the threshold voltage of the comparator (26) in the case of a control signal (21), at which the generator frequency roughly coincides with the resonance frequency.

22. The device according to claim 21, "characterized in that the comparator (26) below his Threshold voltage leads to a high output level and the generator frequency when the control voltage is increased falls.

23. Device according to one of claims 19 to 22, characterized in that the stabilization circuit, the generator frequency in the event of a deviation the resonance frequency adapts upwards.

24. Device according to claims 21, 22 and 23, characterized in that parallel to the first Comparator (26) a second comparator (27) also acting on the integrator (3o) is provided whose threshold voltage is above a range of the control signal (21), which can result from self-adjustment of the resonance frequency upwards, this comparator (27) switches to a low output level when it falls below its threshold voltage, and that furthermore a diode behind the second comparator (27)

(29) in the reverse direction and a limiting resistor (32)

13ΟΌ45/01Β113ΟΌ45 / 01Β1

is provided.

25. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the converter has a the membrane (7) has attached coil (11) which is arranged in a magnetic field.

26. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the converter as

piezoceramic system is formed.

27. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the converter as
capacitive system is designed.

8. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that a moisture-absorbing filter is arranged in front of the back pressure chamber (6).
2o

29. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the converter as
electromagnetic system is formed.

5 3o. Device according to one of Claims 1 to 29, characterized in that in front of the back pressure space (6) a pressure tube (5) is arranged, which tapers towards the pressure chamber (6).

130"045/0130 "045/0