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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Musikinstrument mit einem eine Vielzahl von Tasten aufweisenden Tastenfeld gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ein bekanntes Musikinstrument dieser Art weist einen sogenannten Vorzugs-Schaltkreis für den letzten Tastenanschlag auf, durch den das einer neu gedrückten Taste des Tastenfeldes zugeordnete Tonsignal nur dann erzeugt wird, wenn das Tonsignal der vorhergehend gedrückten Taste abzuklingen beginnt; vgl. US-PS 38 82 751.
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Dem Vorteil einer solchen Vorzugsschaltung, daß der der jeweils zuletzt angeschlagenen Taste entsprechende Ton vorrangig vor anderen angeschlagenen Tönen ausgewählt und hörbar gemacht wird, steht der Umstand entgegen, daß die Wirkung einer irrtümlich angeschlagenen Taste nur mit großem Aufwand wieder rückgängig gemacht werden kann. Hierzu ist erst einmal die korrekt angeschlagene Taste kurzzeitig loszulassen und dann erneut anzuschlagen, um den richtigen Ton erklingen zu lassen. Dies ist insbesondere für Anfänger nachteilig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Vorzugs-Schaltung für elektronische Musikinstrumente derart weiterzubilden, daß ein der jeweils zuletzt gedrückten Taste entsprechender Ton vorrangig gegenüber anderen gedrückten Tasten entsprechenden Tönen erzeugbar ist und die es außerdem ermöglicht, bei Loslassen der zuletzt gedrückten Taste den der jeweils zuvor gedrückten Taste entsprechenden Ton mit Vorrang zu erzeugen.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorzugs-Schaltung werden die Dateninformationen der angeschlagenen Tasten der Tastatur des elektronischen Musikinstrumentes in der Reihenfolge ihres Anschlages in einen Speicher überführt und aus diesem in umgekehrter Reihenfolge ausgelesen. Damit ergibt sich die Möglichkeit, wenn nach einem richtigen Tastenanschlag über die Tastatur ein weiterer Ton falsch angesteuert wird, mit Hilfe der Vorzugs- Schaltung den Ton durch bloßes Loslassen der zuletzt irrtümlich gedrückten Taste zu erzeugen; mit anderen Worten, der gewünschte richtige Ton kann auf einfache Weise dadurch erzeugt werden, daß eine irrtümlich angeschlagene Taste nach dem Anschlag der richtigen Taste einfach losgelassen wird. Auf diese Weise hat ein Lernender die Möglichkeit, beim Spiel auf dem elektronischen Musikinstrument Fehler auf einfache Weise zu korrigieren, wodurch das Üben wirkungsvoller wird.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt
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Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorzugsschaltung für ein elektronisches Musikinstrument,
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Fig. 2 ein Blockschaltbild mit genauer Darstellung eines Teiles einer Tasten-Detektorschaltung für die Vorzugsschaltung gemäß Fig. 1 und
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Fig. 3 und 4 Zeitdiagramme für die Darstellung der Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorzugsschaltung.
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Die erfindungsgemäße Vorzugsschaltung ist nachfolgend als Blockschaltbild eines elektronischen Musikinstrumentes, beispielsweise einer elektronischen Orgel, beschrieben. Sie besteht, wie in Fig. 1 dargestellt, im wesentlichen aus einem Tastenfeld 1, einem Tastensignalgenerator 2 für die Ermittlung der jeweils gedrückten Taste und einer Vorzugsschaltung 3, einem Tongenerator 4 und einem klangerzeugenden System 5.
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Bei einer in dieser Weise aufgebauten elektronischen Orgel entsteht ein Ton in folgender Weise:
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Beim Herunterdrücken einer Taste auf dem Tastenfeld 1 ermittelt zunächst der Tastensignalgenerator 2, welche Taste gedrückt wurde und übermittelt dann der Vorzugsschaltung 3 ein dieser Taste zugeordnetes Tasten-Daten-Signal. Die in der Vorzugsschaltung 3 eingehenden Tasten-Daten-Signale werden von dieser sequentiell in der Reihenfolge ihres Ankommens aus dem Tastensignalgenerator 2 in einer Speichereinrichtung 6 gespeichert. Danach liest die Vorzugsschaltung 3 die zuletzt gespeicherten Tasten-Daten-Signale aus allen in der Speichereinrichtung 6 enthaltenen Daten-Signalen aus, d. h. das Daten-Signal, das der zuletzt gedrückten Taste entspricht, und schaltet sie über eine Sperrschaltung 20 zum Tongenerator 4 durch. Darüber hinaus dient die Vorzugsschaltung 3 dazu, nach dem Loslassen der zuletzt gedrückten Taste jeweils ein Daten-Signal auszulesen, das der von den nunmehr verbleibenden gedrückten Tasten zuletzt gedrückten Taste entspricht, also im Hinblick auf alle gedrückten Tasten, die jeweils zweitletzte, deren Daten-Signal dann ebenfalls an die Tongenerator-Schaltung 4 übermittelt wird. Der Tongenerator 4 erzeugt seinerseits ein Tonsignal (Zwischensignal) in Übereinstimmung mit den von der Vorzugsschaltung 3 übermittelten Daten-Signal-Informationen. Schließlich erzeugt das Klangsystem 5 einen definierten Ton oder ein Tongemisch entsprechend den von dem Tongenerator 4 gelieferten Daten-Signalen.
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Nachstehend werden die in Fig. 1 gezeigten Schaltungen im einzelnen beschrieben, worin die Signale "1" oder "0" jeweils ein Signal mit dem logischen Wert "1" oder "0" bezeichnen.
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Das Tastenfeld 1 weist eine Vielzahl von hier nicht dargestellten Tastaturleitungen auf, die über jeweils je einer Taste zugeordnete Schalter angeschlossen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind einundsechzig Tasten vorgesehen, was einem Tonumfang von fünf Oktaven plus einem ganzen Ton entspricht. Folglich sind auch einundsechzig Schalter vorgesehen, über die das dem Betriebszustand - gedrückt oder nicht gedrückt - jeder Taste entsprechende Daten-Signal an den Tastensignalgenerator 2 geliefert wird.
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Der in Fig. 2 dargestellte Tastensignalgenerator 2 weist einen Tastenkode- Generator 9, einen Dekoder 10 und eine Abtastschaltung 11 auf. Der Tastenkode-Generator in Form eines Zählers 9 enthält einen 4-Bit-Zähler für die Notenbestimmung und einen 3-Bit-Zähler für die Oktavenbestimmung, der zum 4-Bit-Zähler in Reihe geschaltet ist. Beide Zähler wirken zusammen und liefern 7-Bit-Datensignale in 62 unterschiedlichen Formen, die jeweils den 61 Tasten und einem vollständigen Repetierlauf des Zählers 9 entsprechen. Diese Technik ist auf dem hier einschlägigen technischen Gebiet bekannt, so daß sich eine genaue Beschreibung erübrigt. Der Tastenkode-Generator oder Zähler 9 ist über einen System-Taktimpuls Φ so getaktet, daß er sequentiell und zyklisch die 62 Tasten-Daten-Signale jeweils in 62 Taktimpulsen liefert. Die Ausgangssignale des Zählers 9 werden sowohl dem Dekoder 10 als auch der Speichereinrichtung 6 als Tasten-Daten-Signal DATA 1 zugeführt. Die Ausgangssignale des Zählers 9 sind von (0) bis (61) gekennzeichnet, wobei der Ausgang (0) das Ende eines kompletten Durchlaufes des Zählers 9 angibt. Der Ausgang (1) entspricht dem Tasten-Daten-Signal mit der geringsten Tonhöhe, während der Ausgang (2) dem jeweils nächsthöheren Ton hierzu entspricht usw., so daß der Ausgang (61) die Dateninformation über den höchsten Ton vom gesamten Tonumfang der Orgel angibt. Die Pulsdauer des System-Taktimpulses Φ beträgt eine Millisekunde und dient als Referenztakt für die fortlaufende Steuerung der elektronischen Orgel.
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Der Dekoder 10 entschlüsselt die Ausgangssignale des Zählers 9, und die Anzahl seiner Ausgänge ist folglich gleich der Anzahl der zu entschlüsselnden Tastenkodes des Zählers, nämlich (0) bis (61). Das Signal des Ausganges "0" des Dekoders 10 geht an die Vorzugsschaltung 3 und wird als Synchropuls SYP benutzt, und jedes Ausgangssignal der Klemmen (1) bis (61) geht zur Abtastschaltung 11, wo die Ausgänge der Tastenschalter des Tastenfeldes 1 und folglich die jeweilige Betriebsstellung "Ein/Aus" der Tastenschalter durch zyklisch erfolgende, wiederholte Abtastung entsprechend den Ausgangssignalen des Dekoders 10 abgetastet werden. Danach wird das jeweilige Ausgangssignal der Abtastschaltung 11 als Signal "Taste ein" = KON bezeichnet, der Vorzugsschaltung 3 zugeführt. Das Signal KON hat den logischen Wert "0", wenn alle an das Tastenfeld 1 angeschlossenen Tasten sich in Ruhe befinden, während bei Betätigung einer Taste das Signal KON den logischen Wert "1" erhält, sobald der Ausgang des Zählers 9 mit der dieser Taste zugeordneten Dateninformation übereinstimmt. Der Wert "0" des Signals KON wird beibehalten, wenn das Ausgangssignal des Zählers 9 nicht mit der entsprechenden Tasten- Daten-Information übereinstimmt. Es sei beispielsweise angenommen, die fünfte Taste vom niedrigsten Tonumfang beginnend würde gedrückt, dann bleibt das Signal KON so lange auf dem Wert "0", bis der Ausgang des Zählers 9, der zunächst auf den Wert (1) bis (4) stand, zu (5) wird. Das Signal KON nimmt den Wert "0" erneut ein, sobald der Zähler 9 auf die Werte (6), (7) usw. schaltet. Analog hierzu ist der Vorgang beim Drücken der 5. oder 7. Taste vom untersten Tonumfang beginnend, denn hier nimmt das Signal KON ebenfalls erst den Wert "1" an, wenn der Ausgang des Zählers 9 auf entweder (5) oder (7) geschaltet ist. Hieraus ist ersichtlich, daß sofort durch Abtastung der Zeit, zu der das Signal KON vom Wert "0" auf den Wert "1" und umgekehrt umschaltet, festgestellt werden kann, welche Taste oder Tasten des Tastenfeldes gedrückt worden ist bzw. sind.
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Nunmehr wird die Vorzugsschaltung 3 im einzelnen beschrieben, die aus einer Speichereinrichtung 6 und einer weiteren Tasten-Detektor- Schaltung 14, einer Steuerschaltung 15, einer Sperre 16 und einer Sperrschaltung 20 besteht.
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Die Speichereinrichtung 6 besteht aus sieben Speichern 6 a bis 6 g für die Speicherschaltung der Tasten-Daten-Signale, die untereinander gleich ausgebildet sind, wobei jeder Speicher jedes Bit der Tasten-Daten- Signale DATA 1 in der Reihenfolge der jeweils gedrückten Tasten speichert. Jeder Speicher 6 a bis 6 g besteht aus einem Schieberegister 17 und einer Auswahlschaltung 18, wie anhand des Speichers 6 a dargestellt. Das Schieberegister 17 ist ein Vier-Stufen/1-Bit-Register, dem ein sogenanntes neues Tasten-Daten-Signal NKO als Steuerimpuls aus einer zweiten Detektorschaltung 14 über einen Taktimpuls-Eingang C zugeführt wird; ein Bit-Teil des Tasten-Daten-Signals DATA 1, das aus 7 Bits besteht, wird dagegen dem Schieberegister 17 an dessen Eingang D eingegeben. Die Ausgänge Q 1 bis Q 4 des Schieberegisters 17 sind mit den Eingängen I&sub1; bis I&sub4; der Auswahlschaltung 18 verbunden. Da das Datensignal NKO in noch näher zu beschreibender Weise jedesmal auf den logischen Wert "1" geht, wenn eine Taste des Tastenfeldes neu gedrückt wird, speichert das Schieberegister 17 das Datensignal DATA 1 jeweils in Abhängigkeit des neuen Datensignal-Wertes NKO "1", so daß die resultierenden Datensignale an den Ausgangsklemmen Q 1 bis Q 4 jeweils in der gleichen Reihenfolge anliegen, wie sie der Reihenfolge der gedrückten Tasten entspricht, d. h., das an der Klemme Q 1 abgenommene Datensignal entspricht jeweils der zuletzt gedrückten Taste, während das Datensignal am Ausgang Q 2der unmittelbar zuvor gedrückten Taste entspricht. Mit anderen Worten, die Datensignale an den Klemmen Q 3 und Q 4 entsprechend der Reihenfolge, in der auch die Tasten gedrückt werden, also der drittletzten bzw. viertletzten Taste.
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Über die Auswahlschaltung 18 wird dann jeweils selektiv eines der an den Klemmen I&sub1; bis I&sub4; eingehenden Signale einem Ausgang Q entsprechend einem aus einer Kombination von binär kodierten Signalen an den Eingängen A und B bestehenden Signals zugeführt. Das Verhältnis zwischen diesen Binärsignalen und dem jeweiligen an die Klemme Q zu übertragenden Datensignal ist in Tabelle 1 angegeben: Tabelle 1 &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz7&udf54; &udf53;vu10&udf54;
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Die Ausgänge A und B sind mit dem Ausgang (Q 1, Q 2) eines Zählers 19 in der Steuerschaltung 15 verbunden, und das übertragene Datensignal am Ausgang Q gelangt als Tasten-Daten-Signal DATA 2 in eine Sperrschaltung 20.
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Die zweite Tasten-Detektorschaltung 14 hat die jeweils zuletzt gedrückte Taste zu ermitteln, durch die ein neues Tastensignal NKO in dem Augenblick abgegeben wird, in dem das der gedrückten Taste entsprechende Signal von dem Tastensignalgenerator 2 übermittelt wird. Die zweite Tasten-Detektorschaltung 14 besteht aus einem 62-Stufen/ 1-Bit-Schieberegister - Schaltkreise - 21, an dessen Taktklemme der vorgegebene Taktimpuls Φ angelegt wird. Ferner ist ein UND-Glied 22 vorgesehen. Im Betrieb, wenn beispielsweise der fünfttiefste Ton durch erneutes Drücken der entsprechenden Taste erzeugt wird, geht das zugehörige Signal KON auf den Wert "1", und zwar in dem Augenblick, in dem auch der Zähler 9 - vgl. Fig. 2 - (5) wird, wodurch das Signal "1" sowohl an den Eingang des Schieberegisters 21 als auch an einen Eingang des UND-Gliedes 22 geleitet wird. Zu beachten ist, daß zu diesem Zeitpunkt der Ausgang des Schieberegisters 21 an einem Ausgang Q bereits auf den Wert "1" gebracht ist. Diese Änderung ist eingetreten, weil die dem fünftniedrigsten Ton entsprechende Taste zu dem Zeitpunkt, als der Ausgang des Zählers 9 bei seinem vorhergehenden Zähldurchgang auf (5) ging und das Ausgangssignal KON, das dann in das Schieberegister 21 gelangt, dann "0" ist. Dieses Signal "0" ist nach einem Intervall von 62 Bits des Taktimpulses Φ zu einem "1"-Signal am Ausgang Q geworden. Das Signal "1", das an einen der Eingänge des UND-Gliedes 22 gelegt wurde, wird von dort durchgeschaltet und ergibt das neue Tasten-Daten-Signal NKO "1", und zwar zum gleichen Zeitpunkt, an dem das in Abhängigkeit von der neu gedrückten Taste erzeugte Daten-Signal "1" in der ersten Stufe des Schieberegisters 21 synchron zum Taktimpuls Φ gespeichert wurde. Geht man von den zuvor beschriebenen Schaltvorgängen aus, dann wird, wenn die dem fünfttiefsten Ton entsprechende Taste gedrückt bleibt, sobald der Ausgang des Zählers 9 beim nächsten Zähldurchgang (5) wird, d. h., wenn wiederum ein Intervall von 62 Bit- Zeiten dazwischen liegt, ein Datensignal KON "1" von der Detektorschaltung 2 geliefert und einem der Eingänge des UND-Gliedes 22 zugeführt. In diesem Fall entsteht im UND-Glied 22 kein neues Datensignal NKO, da am anderen Eingang des UND-Gliedes 22 ein "0"-Signal vom Ausgang Q des Schieberegisters 21 anliegt, da das Signal "1" bereits in der ersten Stufe des Schieberegisters 21 gespeichert wurde, als der Ausgang (5) am Zähler 9 während des davorliegenden Durchganges erzeugt wurde. Folglich liefert die zweite Detektorschaltung 14 ein neues Tastensignal NKO, d. h. ein Signal "1" nur innerhalb eines Intervalls, in dem auch ein Signal DATA 1, das der soeben gedrückten Taste entspricht, von dem Tastensignalgenerator 2 übermittelt wird.
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Die Steuerschaltung 15 dient zur Steuerung des Auslesens der Datensignale aus der Speichereinrichtung 6 und Abspeicherung in der Sperrschaltung 20 sowie zur Erzeugung eines Tonsignals durch den Tongenerator 4 usw. Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Steuerschaltung 15 aus einem Komparator 24, einem Flip-Flop 25 mit Verzögerung, nachfolgend DFF abgekürzt, einem Zähler 19 und einer Vielzahl von Torschaltungen.
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Anhand der Ablaufdiagramme aus den Fig. 3 und 4 wird nachstehend die Wirkungsweise der erfindungsgemäß aufgebauten elektronischen Orgel, insbesondere der Steuerschaltung 15, beschrieben, wobei die Anzahl der Tasten der Tastaturschaltung 1 auf 12 beschränkt ist, d. h. auf eine Oktave (Halbtöne sind eingeschlossen). Zur Verdeutlichung sei vermerkt, daß die Tasten mit C beginnen und mit B endend bezeichnet sind, also den Tönen C, Cis, D, Dis, E, F, Fis, G, Gis, A und B bzw. A zugeordnet sind.
I. Wirkungsweise bei einer gedrückten Taste
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Wird beispielsweise die Taste R gedrückt, wenn keine weiteren Tasten gedrückt sind, vgl. Fig. 3d, wird ein Datensignal KON "1" in dem Intervall, in dem der Ausgang des Zählers 9 (5) wird, von der Detektorschaltung 2 zu der zweiten Detektorschaltung 14 und dem Komparator durchgeschaltet. Aufgrund des eingehenden Datensignals KON "1" erzeugt die zweite Detektorschaltung ein neues Datensignal NKO "1" (Fig. 3f), das der Speicherschaltung 6 zugeführt wird und den Eingang R des Zählers 19 setzt, so daß der Ausgang (5) des Zählers 9 im Schieberegister 17 der Speicherschaltung 6 als Datensignal DATA 1 gespeichert wird, wobei gleichzeitig der Zähler 19 gesetzt wird. Das Datensignal DATA 1, das gleichbedeutend mit dem Ausgang (5) des Zählers 9 ist, ist im Schieberegister 17 in dem Augenblick gespeichert, in dem das Datensignal KON, das ein Rechteckimpuls ist, die ansteigende Flanke bildet - und mit der aufsteigenden Flanke des neuen Signals NKO zusammenfällt - wodurch der Ausgang (5) zum Ausgang Q des Schieberegisters 17 gelangt. Gleichzeitig wird der Zähler 19 synchron zur ansteigenden Flanke des NKO-Signals "1" gesetzt, so daß sein Ausgang "0" wird, wodurch wiederum der Ausgang der Speichereinrichtung 6 (Datensignal DATA 2 in Fig. 3g) zwangsläufig den Informationsinhalt (5) dem Eingang B einer Komparatorschaltung 24 zuführt. Außer dem Datensignal DATA 2 wird das Datensignal "1" ständig, wie aus Fig. 1 hervorgeht, an eine der Klemmen B geleitet, die einer der Klemmen A, denen das Datensignal KON "1" zugeführt wird, entspricht. Beide Eingangssignale, nämlich das Datensignal KON plus Datensignal DATA 1 am Eingang A und das Datensignal "1" plus DATA 2 am Eingang B, werden also miteinander verglichen; bei Übereinstimmung beider Datensignale ist das Ausgangssignal COM "1", bei Nichtübereinstimmung ist das Ausgangssignal COM "0", vgl. Fig. 3h. Da das Datensignal KON sowohl den Wert "1" als auch den Wert "0" haben kann, hat das Koinzidenzsignal nur den Wert "1", wenn auch das Datensignal KON "1" ist.
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Das im Falle der Übereinstimmung vorhandene Signal COM "1" wird über ein ODER-Glied 26 zu einem Eingang von einem Schaltkreis DFF 25 durchgeschaltet, bei dem der System-Taktimpuls Φ an den Taktimpuls- Eingang gelegt ist. Das Signal COM "1" wird sodann in DFF 25 nach Eingehen des nächstfolgenden Taktimpulses Φ gespeichert, wodurch am Ausgang des DFF 25 (vgl. Fig. 3i) ein Ausgangssignal "1" erscheint. Der Ausgang von DFF 25, der hier als DEL "1" bezeichnet ist, wird anschließend einem Eingang eines weiteren UND- Gliedes 30 über einen Inverter 29 zugeführt und sodann jeweils einem Eingang von UND-Gliedern 27 und 31 sowie dem Eingang einer Sperre 16. Das DEL-Signal behält den Wert "1" so lange, bis der nächste synchrone Impuls SYP am Eingang des Inverters 28 ankommt, da bis dahin das Signal "1" ständig am Eingang von DFF 25 anliegt.
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Die Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Schaltungen läßt sich wie folgt zusammenfassen:
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Angenommen, die Taste E wird gedrückt, während sich alle anderen Tasten in Ruhestellung befinden, dann wird ein Datensignal DATA 1, das in diesem Fall (5) ist und der Taste E entspricht, in der Speichereinrichtung 6 gespeichert, sobald von dem Tastensignalgenerator 2 das Drücken der Taste E festgestellt worden ist. Gleichzeitig wird das Daten-Tasten-Signal aus der Speichereinrichtung 6 ausgelesen und als Datensignal DATA 2 dem Eingang der Sperrschaltung 20 zugeführt. Entsprechend den vorgenannten Schaltvorgängen wird nunmehr das Ausgangssignal DEL an DFF 25 "1" und wird an jeweils einen Eingang der UND-Glieder 27 und 31 dem Eingang der Sperre 16, und zu einem Eingang des UND-Gliedes 30 durch den Inverter 29 durchgeschaltet.
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Es folgt die Beschreibung der zugeordneten Schaltungen, die den nachfolgenden Synchron-Impuls SYP von dem Tastensignalgenerator 2 (vgl. Fig. 3b) aufnehmen müssen, und zwar so, daß der Impuls SYP jeweils dem Eingang des Inverters 28, den anderen Eingängen der UND-Glieder 30 und 31 und der Lastklemme der Sperre 16 zugeführt wird. Sobald das Signal SYP "1" am Eingang des Inverters 28 anliegt, wird das Ausgangssignal des Inverters "0", das zum anderen Eingang des UND-Gliedes 27 durchgeschaltet wird, so daß sich der logische Wert des UND-Gliedes 27 in "0" ändert. Dieses Signal "0" geht an einen Eingang des ODER-Gliedes 26, dessen anderem Eingang ein anderes "0"-Signal zugeführt wird (vgl. Fig. 3h), so daß der Eingangswert an DFF 25 auf "0" geht. Das Ausgangssignal von DFF 25, also DEL, geht nach einem bestimmten Intervall auf "0"; das Intervall entspricht der Pulsdauer des Taktimpulses Φ, wodurch auch der DFF 25 gesetzt wird. Der Synchron-Impuls SYP "1" geht an den Eingang des UND-Gliedes 30, beeinflußt aber dessen Ausgangswert nicht, da am anderen Eingang des UND-Gliedes 30 das Signal "0" anliegt, während der Synchron-Impuls SYP "1" am Eingang des UND-Gliedes 31 von diesem als Sperrimpuls LAP (vgl. Fig. 3k) zu einer Lastklemme der Sperrschaltung 20 durchgeschaltet wird, da am anderen Eingang des UND-Gliedes 31 das Signal DEL "1" anliegt. Folglich bleibt das Signal DATA 2 am Eingang der Sperrschaltung 20, das dem Tasten- Daten-Signal E entspricht, gespeichert und geht als Signal DATA 3 (vgl. Fig. 3l) an den Tongenerator 4. Durch den Synchron-Impuls SYP "1" an der Lastklemme der Sperre 16 wird ein Signal DEL "1" an dessen Eingang erzeugt und geht am Ausgang als Signal "1" ab (vgl. Fig. 3m). Dieses Signal "1" mit der Bezeichnung GON wird dem Starteingang des Tongenerators 4 zugeführt, so daß die Erzeugung der Tonfrequenzen entsprechend den Informationen DATA 3 ausgelöst wird. Die Tonfrequenz entspricht im vorliegenden Fall der Taste E. Die Vorgänge der Steuerschaltung 15 werden selbstverständlich während des Herunterdrückens der Taste E wiederholt.
II. Wirkungsweise nach dem Loslassen einer gedrückten Taste
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Sobald eine gedrückte Taste losgelassen wird, hier beispielsweise die Taste E, ist das Tasten-Daten-Signal KON nicht mehr "1", auch dann nicht, wenn der Ausgang des Zählers 9 auf (5) geht. Dies ist in Fig. 3 in punktierten Linien mit dem Bezugszeichen a angegeben. Die an den Eingängen A und B der Komparatorschaltung 24 anliegenden Datensignale sind unterschiedlich, da das Signal KON "0" ist, so daß auch das die Übereinstimmung angebende Signal COM nicht den Wert "1" annimmt (vgl. Fig. 3h), folglich geht auch das Ausgangssignal DEL an DFF 25 nicht auf "1" (Fig. 3i). Folglich bleibt auch das Signal "0" in der Sperre 16 kurzzeitig gespeichert, so lange nämlich das Synchron-Signal SYP "1" in dem Tastensignalgenerator 2 erzeugt wird, damit das Ausgangssignal der Sperre 16 an den Tongenerator 4 GON "0" ist, wodurch die Tonerzeugung gestoppt wird. Gleichzeitig geht der Zähler 19 zwangsläufig von "1" auf "0", da der Inverterausgang 29 "1" ist, und weil das entsprechende Signal anschließend über die UND-Glieder 30 und 34 mit Hilfe eines weiteren Eingangssignals SYP "1" an das UND-Glied 30 dem Zähler 19 zugeführt wird. Der Zählerausgang "1, 0" beeinflußt die Tonerzeugung nicht, da vom Tongenerator 4 keine Signale abgehen.
III. Wirkungsweise bei Drücken einer Taste, wenn bereits eine weitere Taste gedrückt ist
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Bei der nachfolgenden Darstellung wird davon ausgegangen, daß die Taste G gedrückt wird, während die Taste E bereits gedrückt ist. Die Daten-Signal-Information von G ist (8). Beim Herunterdrücken der Taste G wird über den Tongenerator 4 das der gedrückten Taste E entsprechende Tonsignal erzeugt. Nunmehr stellt die weitere Tasten-Detektorschaltung 14 das Herunterdrücken der Taste G fest, und zwar zu dem Zeitpunkt, an dem der Ausgang des Zählers 9 auf (8) geht, so daß ein neues Tasten-Daten-Signal NKO "1" an die Speichereinrichtung 6 und den Zähler 19 geht. Das Schieberegister 17 der Speichereinrichtung 6 speichert seinerseits ein der Taste G entsprechendes Datensignal (8), das dem Ausgang Q 1 des Schieberegisters 17 zugeführt wird, während das der E-Taste entsprechende Signal an dessen Ausgang Q 2 anliegt. Das neue Datensignal NKO "1" stellt den Zähler 19 auf "0,0". Hierdurch wird das der G-Taste entsprechende Signal am Ausgang Q 1 des Schieberegisters als Tasten-Daten-Signal DATA 2 an den Eingang der Sperrschaltung 20 herangeführt. Daneben dient ein unmittelbar nachfolgend von dem Tastensignalgenerator 2 weitergeleitetes Synchron-Signal SYP "1" zur Erzeugung eines Sperrimpulses LAP "1" im UND-Glied 31, und zwar zusammen mit einem DEL-Signal, das als Folge des am Eingang D zum Zeitpunkt der Ermittlung der gedrückten G-Taste anliegenden Signals "0" bereits auf "1" gegangen ist. Das der G-Taste entsprechende Tasten-Daten-Signal DATA 2 wird also in der Sperrschaltung 20 gehalten, um von dort als DATA 3-Information dem Tongenerator 4 zugeführt zu werden. Der Tongenerator- Schaltkreis 4 liefert folglich ein der G-Taste entsprechendes Signal, sobald ein Ausgangssignal GON "1" von der Sperre 16 ankommt, wodurch im Tonsystem 5 der Ton G erzeugt wird.
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Die beschriebene elektronische Orgel, insbesondere deren Vorzugsschaltung, ist ein Schaltsystem, bei dem ein jeweils zuletzt angeschlagener Ton bevorzugt zu bereits zuvor angeschlagenen Tönen erzeugt wird. Anhand von Fig. 4 wird aufgezeigt, welche grundlegenden Unterschiede zwischen der Erfindung und den Einrichtungen nach dem Stand der Technik bestehen.
IV. Wirkungsweise nach Loslassen der zuletzt gedrückten Taste, während alle übrigen zuvor gedrückten Tasten in ihrer Wirkstellung verharren
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Angenommen, es werden die Tasten C, E, G und A der Tastatur, die in dieser Reihenfolge angeschlagen wurden, angeschlagen gehalten. In diesem Fall liegen an den zugeordneten Ausgängen Q 1 bis Q 4 des Schieberegisters 17 der Speichereinrichtung 6 die den Tasten A, G, E und C entsprechenden Datensignale an. In diesem Betriebszustand wird das Datensignal DATA 2 der A-Taste entsprechend dem Zählerausgang "0,0" an den Informationswählern 18 ausgewählt, so daß das Übereinstimmungs-Signal COM "1" an der Komparatorschaltung 24 in dem Augenblick abgeht, an dem ein der Taste A entsprechendes Signal KON (Fig. 4g) erzeugt wird und das Signal DEL auf "1" geht, wenn das Übereinstimmungssignal COM abfällt. Folglich wird der der zuletzt gedrückten Taste entsprechende Ton im Tonsystem 5 erzeugt, das hierzu vom Tongenerator 4 das entsprechende Signal übertragen bekommt.
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Wird die Taste A losgelassen (vgl. Fig. 4d) erfolgt kein Datensignal KON "1", wenn am Ausgang des Zählers 9 (vgl. Fig. 2) (10) anliegt (in Fig. 4e mit dem Buchstaben b gekennzeichnet), so daß sowohl das Übereinstimmungs-Signal COM der Komparatorschaltung 24 als auch das Ausgangssignal DEL von DFF 25 nicht auf "1" gehen. Ein nunmehr von dem Tastensignalgenerator 2 ausgehendes Synchron- Signal SYP "1" wird durch das UND-Glied 30 durchgeschaltet und bildet ein Signal COP (vgl. Fig. 4i) an einem Eingang des UND-Gliedes 34. Am anderen Eingang des UND-Gliedes 34 liegt das Signal "1" vom NAND-Glied 35 aufgrund des Zählerausganges "0,0" an. Folglich wird auch der logische Wert des Signals COP "1" und das Ausgangssignal "1" des NAND-Gliedes 35 zum Signal "1" am Takteingang des Zählers 19, wodurch der Zählerausgang "1, 0" wird (vgl. Fig. 4j). Infolge des Zählerausganges "1, 0" wählen der Selektor 18 in der Speichereinrichtung 6 sowie die anderen Selektoren die ihren Eingängen I&sub2; zuzuführenden Signale an den jeweiligen Ausgängen Q 2 des Schieberegisters 17 aus. Dieses Signal entspricht der Taste G und wird als Datensignal DATA 2 dem Eingang der Sperrschaltung 20 (vgl. Fig. 4f) übermittelt. Wird gleichzeitig der Synchron-Impuls SYP "1" der Lastklemme der Sperre 16 zugeführt, wird das in der Sperre 16 gehaltene Signal DEL "0" an deren Ausgang übertragen, damit an den Tongenerator 4 das Signal GON "0" für den Abbruch der Tonsignal-Erzeugung (vgl. Fig. 4m) geliefert werden kann. Der Synchron-Impuls SYP beeinflußt die UND-Glieder 27 und 31 nicht, da das Signal DEL "0" den jeweiligen UND-Gliedern 27 und 31 unabhängig von einem etwaigen Synchron-Impuls SYP am UND-Glied 27 über den Inverter 28 und das UND-Glied 31 zugeführt wird.
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Sobald der Zähler 9 (Fig. 2) auf den Ausgang (8) gesetzt wurde (was dem Tasten-Daten-Signal DATA der G-Taste entspricht), wird die Koinzidenz zwischen den Datensignalen an den Eingängen A und B der Komparatorschaltung 24 festgestellt, was ein Koinzidenzsignal COM "1" ergibt (vgl. mit C dargestelltem Impuls in Fig. 4g). Am Ende dieses Impulses geht das Signal DEL auf "1" und dieses Signal "1" führt mit dem nachfolgenden Synchron-Impuls SYP dazu, daß am UND- Glied 31 das Ausgangssignal LAP "1" entsteht (vgl. Fig. 4k). Über das LAP-Signal "1" wird die Sperrschaltung 20 angesteuert, von der aus dann das Daten-Signal DATA 2 als Signal DATA 3, das der G-Taste entspricht (vgl. Fig. 4l) zugeführt wird. Der Tongenerator 4 erzeugt also ein Tonsignal, das der G-Taste entspricht, wenn er über das Ausgangssignal GON "1" von der Sperrschaltung 16 (vgl. Fig. 4m) angesteuert wird; DFF 25 wird über den Synchron-Impuls SYP an dessen Ende gesetzt, so daß die Erzeugung der Frequenz G im Tonsystem 5 so lange fortgesetzt wird, bis eine neue Taste gedrückt wird.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß die elektronische Orgel mit der erfindungsgemäßen Vorzugsschaltung vorteilhaft so ausgebildet werden kann, daß ein der zweitletzten gedrückten Taste entsprechender Ton erzeugt wird, sobald die zuletzt gedrückte Taste losgelassen wird. Nach dem gleichen Prinzip kann beim Loslassen der an zweiter Stelle gedrückten Taste ein Ton erzeugt werden, der dem drittletzt eingegebenen Ton entspricht. Da nach vorliegendem Beispiel die Speichereinrichtung 6 aus einem Vier-Stufen/1-Bit- Schieberegister besteht, können in ähnlicher Weise Tonsignale erzeugt werden, die maximal von der ersten bis zur viertletzt gedrückten Taste reichen. Die Anzahl der erzeugbaren Töne über die entsprechenden Signale kann selbstverständlich entsprechend der jeweiligen Stufenzahl des Schieberegisters beliebig verändert werden.
V. Betrieb bei gleichzeitigem Loslassen der zuletzt gedrückten Taste und der vorletzten Taste, wenn aber mindestens noch eine Taste gedrückt bleibt
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Die Anfangsbedingung ist gleich dem vorhergehenden Beispiel, wo in der Tastatur die Tasten C, E, G und A nacheinander angeschlagen worden sind. Bei gleichzeitigem Loslassen der Tasten G und A (vgl. Fig. 4n) entsteht kein Signal KON "1" wie beim Anschlag der Taste A (vgl. Impuls d in Fig. 4c), so daß auch das Signal COM (vgl. Impuls e in Fig. 4q) und DEL nicht auf den Wert "1" gehen. Dagegen geht das Signal COP auf "1", und zwar zur selben Zeit, wie das Signal "1" übertragen wird, so daß der Ausgang COUNT des Zählers 19auf "1, 0" geht (Fig. 4t) und das Tasten-Datensignal der G-Taste, die am Ausgang Q 2 des Schieberegisters 17 erscheint und an einen Eingang der Sperrschaltung 20 (vgl. Fig. 4p) übertragen wird. Zu gleicher Zeit geht der Ausgang GON der Sperre 16 auf "0" (vgl. Fig. 4w), so daß keine Tonsignale mehr erzeugt werden.
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Nunmehr werden die Tasten-Daten-Signale DATA 1 entsprechend den Tasten C bis B sequentiell von dem Tastensignalgenerator 2 übermittelt. Gleichzeitig wird das Tasten-Datensignal DATA 2 gemäß Taste G an den Eingang B der Komparatorschaltung 24 geführt, während am Ausgang A der Schaltung die gleiche DATA 2-Information entsprechend der G- Taste als DATA 1 anliegt, vorausgesetzt, das Signal KON hat zu diesem Zeitpunkt den Wert "0". (Die G-Taste ist bekanntlich nicht mehr gedrückt.) Aus diesem Grund gehen auch die Signale COM und DEL nicht auf den Wert "1". Beim nachfolgenden Synchron-Impuls SYP "1" geht das Signal COP auf "1", wie beim vorherigen Zyklus auch, so daß auch der Zählerausgang 19 zu "0, 1" wird. Demzufolge wird ein der E-Taste entsprechendes Tasten-Daten-Signal dem Ausgang Q 3 des Schieberegisters in der Speichereinrichtung 6 zugeführt und als Information DATA 2 an den Eingang der Sperrschaltung 20 (vgl. Fig. 4p) weitergeleitet. Über die Sperre 16 wird als Signal DEL "0" übertragen, um das Ausgangssignal GON ebenfalls auf "0" zu halten (vgl. Fig. 4w).
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Wenn dann der Zähler 9 auf (5) gesetzt wird, was der Daten- Information der E-Taste entspricht, entsteht bei gedrückter E-Taste das Signal KON "1" am Ausgang (vgl. Impuls f in Fig. 4o). Da das der E-Taste entsprechende Tasten-Datensignal DATA 2 zum Eingang B der Komparatorschaltung 24 geschaltet wird, wird die Koinzidenz des Tasten-Daten-Signals mit dem dem Eingang A zugeführten entsprechend festgestellt und durch das Signal COM "1" am Ausgang dargestellt (vgl. Impuls g in Fig. 4q). Am Ende des Signals COM geht das Signal DEL auf "1" (vgl. Fig. 4r), so daß bei Übertragung des nächsten Synchron-Impulses SYP "1" vom UND-Glied 31 ein Sperrimpuls LAP "1" geliefert wird (Fig. 4u), wodurch das Tasten-Daten-Signal DATA 2 für die E-Taste in die Sperrschaltung 20 gelangt (Fig. 4v). Über das an der Sperre 16 eingehende Signal SYP "1" hat das Ausgangssignal GON den Wert "1" (Fig. 4w), so daß auch der Tongenerator 4 ein der Taste E entsprechendes Tonsignal erzeugt. DFF 25 wird dann am Ende des Synchron-Impulses und unter dem Einfluß eines Signals "0" am Eingang von DFF 25 gesetzt, d. h. wenn das Signal DEL auf "0" geht.
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Die in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaute elektronische Orgel mit der erfindungsgemäßen Vorzugsschaltung kann, wenn die zuletzt gedrückte Taste und die davor gedrückte Taste gleichzeitig losgelassen werden, im Tongenerator-Schaltkreis 4 und im Tonsystem 5 aufgrund des vom Tongenerator 4 gelieferten, der drittletzt gedrückten Taste entsprechenden Tonsignals den jeweiligen zugeordneten drittletzten Ton erzeugen.
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Aus der Beschreibung geht ferner hervor, daß mit Hilfe der Vorzugsschaltung gemäß der Erfindung ein gewünschter wiederzugebender Ton jeweils durch Zugriff auf einen die Tasten-Daten-Signale speichernden Speicher in der Vorzugsschaltung entnommen werden kann. Die gedrückten Tasten entsprechenden Tasten-Daten-Signale sind in vorbestimmter Reihenfolge gespeichert, so daß der gewünschte richtige Ton auf einfache Weise dadurch erzeugt werden kann, daß eine irrtümlich angeschlagene Taste nach dem Anschlag einer richtigen einfach losgelassen wird. Auf diese Weise hat der Lernende die Möglichkeit, beim Spiel auf einem elektronischen Instrument Fehler zu korrigieren, wodurch das Üben wirkungsvoller wird.
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Die anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschriebene Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch andere Varianten einschließen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.