DE3034562A1

DE3034562A1 - Energiesparvorrichtung fuer ein elektronisches musikinstrument

Info

Publication number: DE3034562A1
Application number: DE19803034562
Authority: DE
Inventors: Kunio Houya Tokyo Sato
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1979-09-13
Filing date: 1980-09-12
Publication date: 1981-03-19
Also published as: DE3034562C2; US4419917A; GB2058503A; GB2058503B; JPS5640895A; JPS5950072B2

Description

PATENTANWALTSBÜRO -

REGISTERED REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

-S-

PATENTANWÄLTE CASIO COMPUTER CO., LTD. R.-A. KÜHNEN*, dipl.-ing.

W. LUDERSCHMIDT**, dr.. dipl.-chem.

, . P.-A. WACKER*, DIPL.-ING.. DIPL.-WIRTSCH.-1NG.

Tokio, Japan

16 CA03 02 3

Energiesparvorrichtung für ein elektronisches

Musikinstrument

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiesparvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In neuester Zeit sind verschiedene elektronische Musikinstrumente wie z.B. elektronische Orgeln und elektronische Pianos entwickelt worden. Mit dem bemerkenswerten Fortschritt in der Elektronik, der Digitaltechnologie und der Halbleitertechnik werden auch elektronische Musikinstrumente kleiner Größe, tragbar und batteriegespeist praktisch verwendet. Bei herkömmlichen elektronischen Musikinstrumenten wird mit dem Einschalten der Energiequelle die Stromversorgung kontinuierlich an die zugehörigen Schaltkreisbereiche einer Großgruppenintegration (LSI), wie sie z.B. in elektronischen Musikinstrumenten enthalten ist, bis zum Abschalten der Energiequelle aufrechterhalten. Bei einer derartigen

BÜRO o370 ÜBERURSEL·· BÜRO 8050 FREISING* ZWEIGBÜRO 8390 PASSAU

LINDF.NSTRASSE 10 SCHNEGGSTRASSE 3-5 LUDWIGSTRASSE

TFI.. 0d171 56849 TEL. 08161 62091 TEL. 0851 36616

TElKX 4 18o343 real d TELEX S26547 pawa d

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Schaltkreisanordnung wird die Energie dann unnötig verschwendet, wenn ein Spieler das Abschalten der Energiequelle vergißt oder wenn die Durchführung eines Musikstückes unterbrochen wird. Insbesondere wird im Falle eines batteriegespeisten elektronischen Musikinstrumentes die Batterie dadurch beschädigt und in ihrer Lebensdauer beeinträchtigt und es entsteht somit die Notwendigkeit zu einem häufigeren Austausch mit einer neuen Batterie.

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Energiesparvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs derart zu schaffen, daß die Energiequelle automatisch abgeschaltet wird, um dann Energie zu sparen, wenn keine Tasten-Schlüssel-Funktion während einer oder mehrerer Zeitperioden fortgesetzt ausgelöst wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Insbesondere wird diese Aufgabe dadurch vorteilhaft gelöst, daß für die Energiesparvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument eine manuell bedienbare Vorrichtung vorgesehen wird, mit welcher die Energieversorgung zu denjenigen Teilen hergestellt wird, welche das elektronische Musikinstrument bilden. Darüber hinaus ist eine Detektorvorrichtung vorgesehen, welche feststellt, ob dieses elektronische Musikinstrument während einer vorgegebenen Zeitdauer nach der Einschaltung der manuell bedienbaren Vorrichtung unbesetzt ist und daß schließlich eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, welche die Energieversorgung zu den Schaltkreisen automatisch in Abhängigkeit zu einem Detektorsignal der Detektorvorrichtung abschaltet.

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Wenn mit einer solchen Vorrichtung ein Spieler das Abschalten des Energieversorgungsschalters vergißt oder wenn die Ausführung eines Spiels unterbrochen wird, dann wird die Energieversorgung automatisch nach einer vorgegebenen Zeit abgeschaltet, um einen unnötigen Energieverbrauch zu verhindern. Besonders vorteilhaft ist dies insbesondere im Falle eines batteriegespeisten elektronischen Musikinstrumentes da damit vorteilhafter Weise der Batterie eine Verlängerung ihrer Lebensdauer ermöglicht wird und sie somit weniger häufig durch eine neue ersetzt werden muß.

Nachfolgend werden die Erfindung und damit zusammenhängende Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen mit dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild unter teilweiser Einbeziehung einer Schaltkreisanordnung eines

elektronischen Musikinstrumentes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Schaltkreisanordnung eines automatischen Energieabschaltkreises und die damit zugehörige Schaltung eines Musikinstrumentes gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das sinnvoll zur Erklärung der Funktion des Musikinstrumentes gemäß Fig. 1 verwendet werden kann;

Fig. 4 eine Schaltkreisdarstellung eines automatischen Energieabschaltkreises und eine damit verbundene Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 ein Zeitdiagramm, das sinnvoll zur Erklärung der Funktion der Ausführungsform gemäß Fig.

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verwendet werden kann.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 findet sich eine erste Ausführungsform eines elektronischen Musikinstrumentes gemäß der Erfindung. Das elektronische Musikinstrument der vorliegenden Ausführungsform ist ein Gerätetyp, der batteriegespeist ist und somit eine Batterie B als elektrische Energiequelle aufweist. In der Darstellung weist ein Tastenfeld 1 eine Anordnung von Tasten zur selektiven Festlegung eines Tones mit einer Tonhöhe und auch eine Zugstange zur Bestimmung einer Tonfarbe und eine Tonvolumensteuerung zur Anpassung der Klangintensität auf. Das Tastenfeld 1 wird von einem Tasten-Abtastsignal KS eines Tastenzuordners 2 abgetastet. Ein Tasten-Bedienungssignal "EIN/AUS", das durch die Abtastung erhalten wird, wird an den Tastenzuordner 2 und einen automatischen Energieabschaltkreis 3 angelegt. Der Tastenzuordner 2 erzeugt ein Tonhöhenfestiegungssignal zur Festlegung einer Tonhöhe und erzeugt ein Modulations-Steuersignal zur Steuerung des Tonvolumens in Übereinstimmung mit dem Tastenbedienungssignal "EIN/AUS", das eingeschleift wurde. Das zuerst genannte Signal, das erzeugt wird, wird an einen Tongenerator 4 angelegt, während das zweitgenannte Signal an einen Modulationsgenerator 5 angelegt wird. Der automatische Energieabschaltkreis 3 zählt die Zeit seit der Energieeinschaltung durch einen Energieschalter PW oder seit der vorhergegangenen Tastenbedienung bis zu einer nächsten Tastenbedienung, um automatisch die Stromversorgung abzuschalten, wenn die gezählte Zeit eine vorgegebene Zeit wie z.B. 3 Minuten erreicht. Einzelheiten des automatischen Energieabschaltkreises 3 werden später beschrieben. Der Tongenerator 4 erhält Ausgangssignale (Vorgabe-Ausgangssignale) von der Zugstange und der Tonvolumensteuerung und modifiziert einen Ton mit einer Höhe, welche durch das Tonhöhensignal festgelegt worden ist und

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dadurch wird ein entsprechendes Tonwellenform-Signal zum Anlegen an einen Vervielfacher 6 erzeugt. Der Modulationsgenerator 5 erzeugt ein Modulationssignal entsprechend dem Modulationssteuersignal und legt dieses ebenfalls an den Vervielfacher 6 an. Der Vervielfacher 6 multipliziert das Tonwellenformsignal mit dem Modulationssignal und erzeugt ein Tonsignal. Das Tonsignal wird nach einer Umsetzung in ein Tonsignal analoger Quantität durch ein Akustik-

TQ system 7 verstärkt und an einen Lautsprecher 8 angelegt, um diesen zum Tönen zu bringen. Die Schaltkreise 2 bis 6 werden von Großgruppenintegrationsschaltkreisen (LSI) gebildet und während des Betriebs durch einen Basis-Takt eines Oszillators (nicht dargestellt) synchronisiert.

Die zuvor genannten Einzelheiten des automatischen Energieabschaltkreises 3 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Ein Minus-Anschluß der Batterie B ist mit Masse geerdet bzw. verbunden. Ein Plus-Anschluß der Batterie ist mit einem Ende eines Energieschalters PW, einem Kollektoranschluß eines NPN-Transistors Tr₁, einem Ende eines Widerstandes R und einem DRAIN-Anschluß eines N-Kanai-MOS-Transistors Tr„ verbunden. Der andere Anschluß ( A) des Energieschalters PW ist über einen Widerstand R₃ an Erde gelegt und auch an einen Treiberspanntings-Eingangsanschluß eines Zählers 11 über eine Diode 10 und an einen Rücksetzeingangsan-Schluß R eines Zählers 11 über eine ODER-Logik 12 angeschlossen. Der Energiesehalter PW ist ein Rückkopplungs-Typ-Schalter. Das andere Ende des Widerstandes R. ist mit einem DRAIN-Anschluß eines N-Kanal-

MOS-Transistors Tr₃ verbunden.

Ein SOURCE-Anschluß des Transistors Tr₃ ist mit einem Basisanschluß eines Transistors Tr₁ und auch mit der Erde über einen Widerstand R₂ verbunden. Ein Emitter-

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] Anschluß des Transistors Tr ist mit dem Akustiksystem 7 verbunden um es mit dem Ausgangsstrom des Transistors Tr₁ zu betreiben. Ein Ausgangsanschluß "AUSGANG" des Zählers 11 ist mit einem GATE-Anschluß des Transistors Tr» verbunden. Ein SOURCE-Anschluß des Transistors Tr₂ ist mit dem Treiberspannungs-Eingangsanschluß des Zählers 11 und dem GATE-Anschluß des Transistors Tr,, verbunden. Mit solch einer Anordnung wird durch die Betätigung des Zählers 11 oder während einer Zeitdauer bis der Inhalt des Zählers 11 gleich beispielsweise 3 Minuten ist, sowohl der Transistor Tr₂ als auch der Transistor Tr₃ eingeschaltet, um eine Treiberspannung V des LSI und eine Treiberspannung des Akustiksystems 7 zu er-

]5 halten. Der Zähler 11 erhält ein Signal mit einer gegebenen Frequenz von dem Oszillator, um die Zeitzählfunktion durchführen zu können. Das Tastenbedienungssignal "EIN/AUS" des Tastenfeldes 1 wird durch eine ODER-Logik 13 und eine ODER-Logik 12 an den Rücksetzeingangsanschluß R des Zählers 11 angelegt. Mit dieser Verbindung wird der Zähler 11 jedesmal rückgesetzt, wenn eine Taste betätigt wird. Der SOURCE-Anschluß des Transistors Tr₂ liegt an einem Verbindungspunkt B. Ein Ausgangsanschluß der ODER-Logik 13 liegt an einem Punkt C und ein Ausgangsanschluß der ODER-Logik 12 liegt an einem Punkt D. Ein Impuls, der an dem Punkt A erzeugt wird, wenn die Energie zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet wird, wird als Startsignal bezeichnet.

Die Funktion der Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 der Bezeichnung anhand eines Zeitdiagramms dargestellt. Wenn der Energieschalter PW zu einem Zeitpunkt t.. eingeschaltet wird, um eine Betätigung zu ermöglichen, wird ein Einzelimpuls an dem Schaltkreispunkt A erzeugt. Dieser Impuls wird als ein Start-Festlegungssignal auf die Schaltkreise der LSI übertragen und setzt dabei die

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zugehörigen Schaltkreise zurück, um sie dadurch zu starten.

In diesem Falle wird der Impuls an den Rücksetzeingangsanschluß R des Zählers 11 über die ODER-Logik 12 angelegt, um den Zähler 11 zurückzusetzen. Zur gleichen Zeit wird dieser Impuls simultan an den Steuereingangsanschluß V des Zählers 11 über die Diode 10 angelegt, um so den Zeitzählvorgang des Zählers 11 zu starten. Dann startet der Zähler 11 seine Funktion um ein logisch zweiwertiges Pegelsignal "1" (hoher Pegel) von dem Ausgangsanschluß "AUSGANG" (Schaltkreispunkt B) des Zählers zu erzeugen. Als Ergebnis daraus wird der Transistor Tr₂ eingeschaltet, um eine Treiberspannung V an dem Punkt B zu erzeugen, wodurch ermöglicht wird, daß die Schaltkreise des LSI betätigt werden. Der Transistor Tr„ wird durch die Treiberspannung V eingeschaltet und der Transistor Tr₁ wird ebenfalls eingeschaltet, so daß ein Emitterstrom des Transistors Tr₁ an das Akustiksystem 7 angelegt wird, um dadurch die Bedienung und Funktion des Akustiksystems 7 zu ermöglichen.

Wenn eine erste Taste betätigt wird, um die Durchführung eines Spiels zu einem Zeitpunkt t₂ zu starten, bevor die gezählte Zeit des Zählers 11 die vorgegebenen 3 Minuten erreicht, dann wird ein Tastenbetätigungssignal "EIN/AUS" von dem Tastenfeld 1 zu diesem Zeitpunkt an den Tastenzuordner 2 und den automatischen Energieabschaltkreis 3 angelegt. Der Tastenzuordner 2 erzeugt in Antwort auf das Tasten-Bedienungssignal "EIN/AUS" ein Tonhöhenfestlegungssignal für die betätigte Taste und ein Modulationssignal und legt diese an den Tongenerator 4 und den Modulationsgenerator 5 an. Demgemäß wird ein Tonwellenformsignai von dem Tongenerator 4 und ein Modulationssignal von dem Modulationsgenerator 5 erzeugt. Durch den Empfang beider Signale multipliziert der Vervielfältiger 6

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diese und erzeugt ein Tonsignal und überträgt das Tonsignal zu dem Akustiksystem 7. Ein Ton mit einer Höhe entsprechend der betätigten Taste wird somit an den Lautsprecher angelegt, um diesen zum Zeitpunkt t₂ zur Abgabe eines Tones zu veranlassen. In dem automatischen Energieabschaltkreis 3 hat das Tastenbedienungssignal "EIN/AUS", das zum Zeitpunkt t„ erzeugt worden ist, durch das Anlegen an den Rücksetzeingangsanschluß R des Zählers 11 über die ODER-Logik 13 und 12 dadurch den Zähler 11 zurückgesetzt und erneut zu einer neuen Zeitzählungsfunktion veranlaßt.

In ähnlicher Weise werden die Bedienungen und Funktionen der zweiten und dritten Tasten die oben erwähnten Funktionen durchführen und ein Ton mit einer Tonhöhe entsprechend der betätigten Taste wird vom Lautsprecher 8 erzeugt und der Zähler 11 wird durch jede Tastenbedienung zurückgesetzt. Die Zeitzählfunktion wird erneut mit jeder Tastenbedienung gestartet.

Im Falle, daß die Funktion durch die dritte Tastenbedienung zu einem Zeitpunkt t„ beendet ist und eine weitere Durchführung eines Spiels zu einem Zeitpunkt unterbrochen wird, bei welchem der Zähler 11 die Zeitzählungsfunktion zum Zeitpunkt t~ startet, wird die Treiberspannung V weiterhin an den entsprechenden Schaltkreis in der LSI angelegt, bis zum Zeitpunkt t._t bei welcher die gezählte Zeit des Zählers 11 die vorgegebenen 3 Minuten erreicht. Demgemäß verbleiben die Schaltkreise des LSI, des Tastenfeldes 1, des akustischen Systems 7 und dgl. in einem Bereitschaftszustand währenddessen sie bedienbar sind. Zum Zeitpunkt t₄ erreicht der Inhalt des Zählers 11 die vorgegebenen 3 Minuten, so daß ein Ausgangssignal an dem Ausgangsanschluß "AUSGANG" den Wert "0" (niedriger Pegel) annimmt. Der Transistor Tr₂ wird seinerseits ausgeschaltet und schneidet eine Ausgangsspannung von der Batterie B ab, wodurch die Versorgung mit der

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Treibersρannung V unterbrochen wird. Die Transistoren Tr„ und Tr₁ werden nachfolgend ebenfalls abgeschaltet, so daß die Schaltkreise LSI, des Tastenfeldes 1, des akustischen Systems 7 und dgl. alle unbedienbar werden und der automatische Energieabschaltungszustand tritt ein, wodurch ein unnötiger Spannungsverbrauch und damit Energieverbrauch verhindert wird.

Wenn der Energieschalter PW zum Zeitpunkt t,- eingeschaltet wird, um die Durchführung eines Spiels wieder zu ermöglichen, wird der Zähler 11 durch einen am Schaltungspunkt A abnehmbaren Impuls zurückgesetzt und gleichzeitig startet wieder die Zeitzählfunktion. Des weiteren werden die Transistoren Tr₂, Tr« und Tr₁ in dieser Reihenfolge eingeschaltet, so daß die automatische Energieabschaltung gelöst wird, um eine normale Bedienung zu ermöglichen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Energieeinsparungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt und nachfolgend beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Schaltkreisteile und Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform verwendet werden. Die grundsätzliche Konstruktion dieser Ausführungsform ist im wesentlichen dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform außer dem Aufbau des automatischen Energieabschaltkreises 3, weswegen darauf keine weitere Beschreibung gerichtet ist.

Diese Ausführungsform verwendet einen Energie-Einschalt-Schalter PW-ein und einen Energie-Ausschalt-Schalter PW-aus anstelle des Energieschalters PW wie bei der ersten Ausführungsform. Die Verbindung des Energieschalters PW-ein ist dieselbe wie bei dem Energieschalter PW der ersten Ausführungsform. Ein Ende des Energie-Ausschalt-Schalters PW-aus ist mit dem Schaltkreispunkt B verbunden. Das andere Ende dieses

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Schalters (bezogen auf einen Schaltkreispunkt E) ist mit der Masse über einen Widerstand R₄ und auch mit dem Setz-Anschluß des Zählers 11 verbunden.

Da bei der ersten Ausführungsform die Bedienung des Einschalt-Schalters PW-ein das musikalische Instrument bedienungsfähig macht und die nachfolgenden Tastenbedienungen den Zähler 11 bei jeder Betätigung zurücksetzen, ist daher keine besondere Beschreibung noch einmal darauf gerichtet (siehe Zeittabelle für die Zeiten t₁ bis t. in der Darstellung gemäß Fig. 5).

Im Falle, daß ein Spiel durchgeführt werden soll, nachdem die Energie zu einem Zeitpunkt t,- eingeschaltet ist und dann der Energieschalter PW-aus zu einem Zeitpunkt tg niedergedrückt wird, wird ein Pegel "1 ⁿ von dem Schaltkreispunkt b an den Setz-Anschluß S des Zählers 11 durch den Ausschalt-Schalter PW-aus eingeprägt (siehe einen Pegelwechsel am Punkt E wie in Fig. 5 dargestellt). Demgemäß wird der Ausgang von dem Ausgangsanschluß "AUSGANG" des Zählers 11 auf einen Pegel "O" gebracht und ein Pegel an dem Schaltkreispunkt B wird ebenfalls "0". Als ein Ergebnis daraus wird die Versorgung der Treib er spannung zu den Schaltkreisen in der LSI und dem Akustiksystem gestoppt, um in einen Ausschaltzustand zu gelangen.

Bei der oben erwähnten Ausführungsform wird der Digitalschaltkreis dadurch abgeschaltet, daß die Treiberspannung unterbrochen wird. Im Falle daß der LSI durch C-MOS Bausteine gebildet wird, wird eine Oszillationsfunktion des Oszillators gestoppt, wenn der Zähler 11 bis zu der vorgegebenen Zeit zählt, um die Versorgung mit dem Takt von den Schaltkreisen zu unterbrechen.

In diesem Falle kann der automatische Ausschaltzustand ebenfalls realisiert werden und der automatische Ausschaltzustand kann durch eine Tastenfunktion an dem Tastenfeld eingeleitet werden. Mit anderen Worten

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wird dies dadurch realisiert, daß der Transistor Tr

durch eine erste Tastenfunktion ausgeschaltet wird, welcher der automatische Ausschaltzustand folgt. In diesem Falle wird nach der Einschaltung des Energieschalters PW Energie kontinuierlich an den Tastenzuordner 2 geliefert, um dadurch das Abtastsignal KS zu erzeugen. Bei den oben erwähnten Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung für ein batteriegespeistes Musikinstrument verwendet, wobei diese An-Wendung natürlich auch für herkömmliche Energieversorgungssysteme anwendbar ist. Dies würde dazu führen, daß anstelle von Batteriestrom Netzstrom gespart wird.

Zusammenfassend kann daher festgestellt werden, daß die vorliegende Erfindung eine Energiesparvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument umfaßt, bei welcher die Energieversorgung automatisch abgeschaltet wird und damit unnötiger Energieverbrauch verhindert wird, wenn das elektronische Musikinstrument nicht betätigt wird oder wenn keine Bedienungstasten durch eine Bedienungsperson fortlaufend während einer vorgegebenen Zeitperiode betätigt werden.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1. Energies ρ arvorri entlang für ein elektronisches Musikinstrument, dadurch gekennzeichnet, daß eine manuell bedienbare Vorrichtung (PW) für die Versorgung von jenen Schaltkreisteilen mit Energie vorgesehen ist, welche das elektronische Musikinstrument bilden und daß eine Detektorvorrichtung (3) vorgesehen ist, mit welcher ein bedienungsloser Zustand des elektronischen Musikinstrumentes während einer vorgegebenen Zeit nach der Energieeinschaltung durch die manuell bedienbare Vorrichtung (PW) festgestellt wird und daß eine Steuervorrichtung (Tr₁, Tr„) zur automatischen Abschaltung der Energieversorgung von den Schaltkreisteilen in Abhängigkeit von dem Detektorsignal der Detektorvorrichtung (3) vorgesehen ist.

2. Energiesparvorrxchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (3) eine Zeitzählvorrichtung (11) für die Zählung der Zeit von der Energieexnschaltung bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt und Vorrichtungen (12, 13) zum Setzen der Zeitzählvorrichtung (11) in einen Anfangszustand bei jeder Tastenbetätigung des elektronischen Musik-

• instrumentes umfaßt.

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3. Energiesparvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektorsignal erzeugt wird, "wenn die Zählung der Zeitzählvorrichtung (11) den vorgegebenen Zeitwert erreicht.

4. Energiesparvorrichtung nach einem der Ansprüche

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreisteile ein Tastenfeld (1) elektronische Schaltkreiselemente (2, 4, 5, 6) zur digitalen Erzeugung eines Tonsignals, einen Digital/Analog-Wandler (7) und einen Lautsprecher (8) umfassen.

5. Energiesparvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schaltkreisteile (2, 4, 5, 6) Großgruppen integrierte Schaltkreise (LSI) sind.

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