DE3304995A1

DE3304995A1 - Rein gestimmtes elektronisches tasteninstrument

Info

Publication number: DE3304995A1
Application number: DE19833304995
Authority: DE
Inventors: Yutaka Fuchu Tokyo Chiba; Toshio Sagamihara Kanagawa Sanuki; Kengo Sagamihara Kanagawa Shimada
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1982-02-13
Filing date: 1983-02-14
Publication date: 1983-09-01
Also published as: GB2116350B; GB2116350A; FR2521756A1; DE3304995C2; FR2521756B1; GB8304007D0; US4498363A

Description

— 5—
■"-·' VIGTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama, Japan

Rein gestimmtes elektronisches Tasteninstrument

Die Erfindung bezieht sich auf ein rein gestimmtes elektronisches Tasteninstrument, das nach der Erfindung derart ausgebildet ist, daß man durch einfache Betätigung von Schaltern bei reinür Stimmung Töne einer gewünschten oder bestimmten Tonart erhalten kann.

Die reine Stimmung oder Temperatur reiner Stimmung ist eine Frequenzfolge, bei der die Tonika und jeder der Töne solche Abstände voneinander haben, die durch einfaehe ganzzahlige Frequenzverhältnisse beschrieben werden können. So beträgt beispielsweise das Frequenzverhältnis zwischen zwei Tönen im Abstand der Quinte 3:2 und im Abstand der großen Terz 5:4. Bei der reinen Stimmung erhält man eine reine Konsonanz aus den Hauptdreiklängen, und mit einem a-capella-Chor oder einem reinen Streichorchester ist es möglich, Musik mit einem besonders harmonischen Klang zu machen. Töne dieser Temperatur, also Töne der reinen Stimmung, können besonders, leicht mit der Singstimme und mit Streichern gewonnen werden. Die Temperatur reiner Stimmung wird beispielsweise bei Choraufführungen verwendet, wenn man reine Akkorde haben möchte.

Bei der Pr,obe von Chören, die von der reinen Stimmung oder der Temperatur reiner Stimmung Gebrauch machen, ist es für Lehrzwecke besonders nützlich, wenn ein Tasteninstrument vorhanden ist, das nach der Temperatur der reinen Stimmung abgestimmt ist. Normale Tasteninstrumente sind im allgemeinen nach der gleichschwebenden Temperatur oder temperierten Stimmung abgestimmt, bei der die Oktave in 12 gleiche Halbtonschritte unterteilt wird.

Wi e bereits erwähnt, ist die Temperatur der reinen Stimmung "bzw. die reine Stimmung eine Frequenzfolge, bei der die Tonika und jeder der Töne Abstände voneinander haben, die durch einfache ganzzahlige Frequenzverhältnisse beschrieben werden können. Wenn zum Verändern der Tonika eine Modulation vorgenommen wird, unterscheiden sich für jede der Tonarten die Tonfolgen aus der Tonika und jedem der Töne voneinander. Es gibt 30 Tonarten einschließlich der Dur- und Moll-Tonarten. Da aber bei

Ί° 6 Tonarten die Tonleiter durch wechselseitig identische Tasten gebildet werden kann, muß man bei Tasteninstrumenten lediglich 24 Tonarten in Betracht ziehen. Zur Konstruktion eines Tasteninstruments, das bezüglich dieser 24 Tonarten bei reiner Stimmung frei moduliert werden kann, benötigt man jedoch eine außerordentlich große Anzahl von Instrumententasten. Ein Tasteninstrument, das diese Fähigkeiten besitzt, kann man daher nicht realisieren. Weiterhin ist in einem Tasteninstrument, das zwischen dem C-Ton und dem B-Ton 12 Instrumententasten

aufweist und für eine bestimmte Tonart - >

rein gestimmt ist, die Tonart, in der das Instrument spielen kann, begrenzt, weil bei Ausführung der Modulation die Temperatur gegenüber der Temperatur der reinen Stimmung verschoben wird. Der praktische Nutzen eines derartigen Tasteninstruments war daher gering.

Andererseits kann man mit einem temperiert gestimmten Instrument, also mit einem Instrument, bei dem die Oktave in 12 Halbtonschritte gleichen Abstands unterteilt ist, im Vergleich zu einem Instrument mit reiner Stimmung keine vollkommenen Akkorde erhalten. Das Instrument mit temperierter Stimmung ist allerdings in der Lage, Akkorde zu erzeugen, die im wesentlichen natürlich klingen, und darüber hinaus ist der Modulationsvorgang einfach. Aus diesem Grunde sind im allgemeinen elektronische Tasteninstrumente, das Klavier und dergleichen

temperiert gestimmt. Die Akkorde, die man mit temperiert gestimmten Tasteninstrumenten und temperiert

gestimmten elektronischen Tasteninstrumenten erhält, sind allerdings, wie bereits erwähnt, keine vollkommenen Akkorde, und diese Instrumente eignen sich daher beispielsweise nicht für Lehrzwecke bei Chorproben.

Es ist sehr schwierig, ein für Chorproben einsetzbares, rein gestimmtes Tasteninstrument mit der normalen Konstruktion von Tasteninstrumenten zu verwirklichen. Demgegenüber ist es relativ leicht,,, ein solches Tasteninstrument als elektronisches Tasteninstrument auszubilden. Es wurden daher bereits elektronische Tasteninstrumente vorgeschlagen, die sehr leicht eine Modulation zu irgendeiner Tonart der 24 Tonarten ausführen können und die auch während des Spielens in irgendeiner der 24 Tonarten den Klang in Übereinstimmung mit der reinen Stimmung bzw. der. Temperatur reiner Stimmung erzeugen können.

Bei einem herkömmlichen rein gestimmten elektronischen Tasteninstrument werden die 24 Tonarten durch eine ' Reihe von Zeichen wie "C-Dur, ..., B-Moll" längs der Horizontalrichtung angezeigt, und zwar in einer Reihe oder Folge von Instrumententasten, die in Übereinstimmung mit der Folge der Instrumententasten des Tasteninstruments für die Tonika dienen. Ferner sind oberhalb der betreffenden Angaben oder Anzeigen Tonalitätsschalter vorgesehen. Das Tasteninstrument ist so ausgelegt,daß bei reiner Stimmung ein Klang einer Tonalität dadurch erhalten wird, daß diese Tonalitäts- oder Tonalitätsauswahlschalter betätigt werden. Die Tonalitätsanzeige ist jedoch bei diesem herkömmlichen Tasteninstrument einfach eine Anzeige, bei der die Tonalität gemäß der Folge der Instrumententasten angeordnet ist. Es ist daher schwierig, die Verwandtschaft der ausgewählten Tona-

Iitat zu verstehen. Darüber hinaus ist die Betätigung der Schalter mühsam, da die Anzahl der Schalter sehr groß ist. Es besteht daher die Gefahr von Fehlbedienungen, insbesondere bei einem ungelernten oder wenig geübten Spieler.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Tasteninstrument mit reiner Stimmung bzw. ein rein gestimmtes elektronisches Tasteninstrument zu schaffen, bei dem die oben erläuterten Nachteile nicht mehr auftreten. ^/

Ein nach der Erfindung ausgebildetes elektronisches Tasteninstrument zeichnet sich dadurch aus, daß eine Oktave von Instrumententasten zur Tonalitätsauswahl zusammenhängend oder durchgehend mit Instrumententasten zum Spielen vorgesehen ist und daß das Tasteninstrument so ausgelegt ist, daß ein reiner Klang der Tonalität, . dessen Tonika der einer bestimmten Instrumententaste entsprechende Ton ist, dadurch erhalten wird, daß diese, bestimmte Instrumententaste gedrückt (gespielt) wird. Bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Tasteninstrument kann man eine gewünschte Tonart durch Betätigen (Spielen) der Instrumententasten in derselben Weise wie beim normalen Spielen schnell auswählen.

Das elektronische Tasteninstrument ist somit nach der Erfindung mit einer Oktave von Instrumententasten für die Tonalitätsauswahl ausgerüstet, und vorzugsweise sind die Tonartbezeichnung.durch Partitur und Versetzungszeichen, die Buchstabentonschrift und Partitur und Noten und dergleichen jeweils auf jeder der Instrumententasten für den Fall angegeben oder angezeigt, daß die betreffende Instrumententaste die Tonika-Taste ist. Bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Tasteninstrument ist es daher selbst für einen Anfänger

leicht, die Verwandtschaft und Beziehung zwischen den Instruraententasten und den Tonartbezeichnungen, zwischen den Instrumententasten und den Tonartvorζeichen und dergleichen zu verstehen. Darüber hinaus ist die Bedienung einfach.

. Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen elektronischen Tasteninstruments sind auf einem Bedienungspult oder einer Bedienungstafel Zeichen von jeder der Tonarten der verwandten Tonarten und in Übereinstimmung damit Auswahlschalter für die verwandten Tonarten vorgesehen, und der reine Klang (Klang von einem Instrument mit reiner Stimmung) einer verxrandten Tonart wird durch Betätigen dieser Schalter erhalten.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Tasteninstruments ist die Verwandtschaft leicht zu verstehen, und die Bedienungsweise ist entsprechend einfach.

Die Erfindung soll -im folgenden an Hand von Zeichnungen beispielshalber erläutert werden. Es zeigt:

F I G . 1 ein systematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines rein gestimmten elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung, F-1 G . 2 eine Schemadarstellung zum Aufzeigen der Entsprechungen zwischen Frequenzteilern in einer programmierbaren Frequenzteilungsschaltung nach FIG. 1 und den Instrumententasten,

F Γ G . 3 die Frequenz jedes Klangs in der reinen Dur-Tonleiter,

F I G . 4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise einer Zentraleinheit (CPU) des elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung, F I G . 5 die Frequenz jedes Klangs in der reinen Moll-Tonleiter,

F I G . 6 eine allgemeine Ansicht von oben auf einen Tonalitätsauswahlteil eines anderen Ausführungsbeispiels eines elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung,

F I G . 7 eine allgemeine Ansicht von oben auf ein Bedienungsteil eines weiteren Ausführungsbeispiels eines elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung,

F I G . 8 ein Schaltbild für eine Steuerschaltung in der Zentraleinheit des elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung mit dem Bedienungsteil nach FIG. 7.

- F I G . 9 einen Zirkel für jede Tonalität und Position der Tonika,

FIG. 10 eine allgemeine Ansicht von oben auf ein anderes Ausführungsbeispiel eines Bedienungsteils des elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung,'

FIG. 10 eine allgemeine Ansicht von oben auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bedienungsteils des elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung, und F I G . 12 ein AbIaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Zentraleinheit (CPU) in dem elektronischen Tasteninstrument nach der Erfindung bei einer weiteren Ausführungsform eines elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung.

·

Entsprechend der Darstellung nach FIG. 1 enthält eine untere Tastatur 10 Instrumententasten 11 zur Tonalitätsauswahl und zum Spielen, die im folgenden der Einfachheit halber lediglich mit Auswahltasten bezeichnet sind, sowie Instrumententasten 12 zum allgemeinen Spielen, die im folgenden der Einfachheit halber Spieltasten genannt werden. So ist auf der Baßseite der Spieltasten 12 eine Oktave von Auswahltasten 11 vorgesehen, und die Auswahltasten 11 haben die gleiche Konstruktion wie die Spieltasten 12. Die Auswahltasten 11 können auch als Instrumententasten zum allgemeinen Spielen benutzt werden.

^: ·'-"- *·-·"··■ 330A995

So wird beispielsweise bei Verwendung der Auswahltasten 11 als Tonalitätsauswahltasten ein die Modulation spezifizierender Schalter 13 eingeschaltet, und bei Verwendung der Auswahltasten 11 als Instrumententasten zum allgemeinen Spielen wird der Schalter 13 ausgeschaltet.

Eine programmierbare Frequenzteilungsschaltung 14 enthält Frequenzteiler 20_&,, 20^j,, ^2Oa3> ·**» ⁰^ ⁱⁿ Übereinstimmung mit jeder der Tasten in der Tastatur 10 vorgesehen sind, wie es FIG. 2 zeigt. Die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler der programmierbaren Frequenzteilungsschaltung 14 werden gleichzeitig durch ein Steuersignal von einer zentralen Verarbeitungseinheit oder einer Zentraleinheit (CPU) 15 in -Abhängigkeit von der Betätigung der Auswahltasten 11 bei der Tonalitätsauswahl verändert. Die Frequenzteilungsverhältnisse aller Frequenzteiler sind so voreingestellt, daß sie auf der Grundlage des Frequenzteilungsverhältnisses des Frequenzteilers, der der Instrumententaste der Tonika in einer Tonart entspricht, bezüglich jeder der Dur- und Moll-Tonleitern in der reinen Tonart (Tonart reiner Stimmung) konstante Verhältnisse bilden.

Ein frequenzveränderlicher Oszillator 16 enthält einen Digital/Analog-Umsetzer 21 und einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 22, wie es aus FIG. 2 hervorgeht. Bei Betätigung der Auswahlschalter 11 wird dem frequenzveränderlichen Oszillator 16 von der Zentraleinheit 15 ein Steuersignal zugeführt, und der frequenzveränderliche Oszillator 16 erzeugt dann ein Signal mit einer Frequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz der Tonika in der reinen Tonart ist, dessen Tonika der betätigten Instrumententaste entspricht.

Es sei angenommen, daß die Ausgangssignalfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators 16 und die Frequenz-

teilungsverhältnisse aller Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14 durch das Steuersignal von der Zentraleinheit 15 so voreingestellt sind, daß man jede der Frequenzen in C-Dur nach FIG. 3 erhalten kann. Wenn der Spieler die Spieltasten 12 drückt (spielt), wird von der gedrückten Instrumententaste'ein Signal einer Tasteneingangsschaltung 17 und dann der Zentraleinheit 15 zugeführt, in der das Signal in ein Tasteneingangssteuersignal umgeformt wird. Das Tasteneingangssteuersignal wird der Frequenzteilungsschaltung·14 zugeführt. Der Frequenzteiler, der der gedrückten Instrumententaste in der Frequerizteilungsschaltung 14 entspricht, erzeugt ein Signal zum Erzeugen der reinen Klänge (Klänge bei reiner Stimmung) in C-Dur entsprechend der Darstellung nach FIG. 3. In diesem Fall ist ein Schaltkreis oder Schalter 18 so umgeschaltet, daß ein Ausgangssignal des Schalters 18 der Tasteneingangsschaltung 17 zugeführt wird, weil der die Modulation spezifizierende Schalter 13 geöffnet ist.

Wenn die Auswahltasten 11 gedrückt (gespielt) werden, wie es in FIG. 4 bei einem Schritt 30 gezeigt ist, wird von der gedrückten Auswahltaste ein Steuersignal über den Schalter 18 der Tasteneingangsschaltung 17 und dann der Zentraleinheit 15 zugeführt und dort in ein Tasteneingangssteuersignal umgeformt, wie es bei Schritten 31 und 32 in FIG. 4 gezeigt ist. In diesem Betriebszustand wird daher wie im Falle des Drückens der Spieltasten 12 ein Klang erzeugt, der der gedrückten Instrumententaste entspricht. Durch Drücken der Auswahltasten 11 werden Klänge erzeugt, die um eine Oktave tiefer als die Klänge sind, die beim Drücken der Spieltasten 12 erzeugt werden. Es wird angenommen, daß der Spieler in diesem Fall Musik in C-Dur spielt.

Es sei jetzt angenommen, daß die Musik einer Modulation nach G-Dur unterliegt, bei der es sich um eine Dorni-

nanttonart der ursprünglichen Tonart, also von C-Dur, handelt, und zwar halbwegs im Verlaufe der Musik. Wenn der Spieler im Anschluß an die Modulation nach G-Dur mit dem Spielen fortfährt, wird der erzeugte Klang selbstverständlich unnatürlich, wie bereits zuvor beschrieben, weil das Tasteninstrument auf reines C-Dur (C-Dur bei reiner Stimmung) abgestimmt ist. Bei der Ausführung der Modulation nach G-Dur schließt daher der Spieler den die Modulation spezifizierenden Schalter 13. Wenn der Schalter 13 geschlossen wird, führt die Zentraleinheit 15 dem Schaltkreis oder Schalter 18 ein Schaltsignal zu, und der Schalter 18 wird umgeschaltet, so daß das Ausgangssignal des Schalters 18 zu einer Tonalitätseingangsschaltung 19 gelangt. Folglich werden in diesem Betriebszustand die Auswahlschalter 11 als Tonalitätsauswahlschalter benutzt.

Als nächstes drückt der Spieler lediglich eine Instrumententaste 11_G, die der Tonika G von G-Dur unter den Auswahltasten 11 entspricht, wie es beim Schritt 30 in FIG. 4 gezeigt ist. Somit gelangt ein Signal von der Instrumententaste 11,-, über den Schalter 18 zur Tonalitätseingangsschaltung 19 und weiter zur Zentraleinheit 15, in der das Signal in ein TonalitatsschaltSteuersignal umgeformt wird, wie es bei Schritten 31 und 33 nach FIG. 4 gezeigt ist. In diesem Fall wird lediglich die Instrumententaste gedrückt, die der Tonika unter den Auswahltasten 11 entspricht. Bei einem Schritt 34 nach FIG. 4 wird allerdings eine Unterscheidung getroffen. Dort wird nämlieh festgestellt, ob die der Tonika entsprechende Instrumententaste und eine Instrumententaste bei der kleinen Sekunde der Tonika aufeinanderfolgend gedrückt worden sind. Weil im vorliegenden Fall lediglich die der Tonika entsprechende Instrumententaste gedrückt worden ist, wird in einem Schritt 35 nach FIG. 4 zwischen der Modulation zur Dominanttonart oder zur Subdominanttonart dor ur-

spriinglichen Tonart (Modulation zur Dur-Tonleiter in diesem Fall) unterschieden.

In einem Schritt 36 wird festgestellt, welche Instrumententaste unter den Auswahltasten 11 gedrückt worden ist, d.h., um welche Tonart es sich handelt. Die Tonart ist in diesem Fall in G-Dur, und es wird somit festgestellt, daß die Tonart in G-Dur ist, und zwar zusammen mit dem Unterscheidungsergebnis vom Schritt 34, der angibt, daß die Tonleiter in Dur ist. Somit wird von der Zentraleinheit 15 ein digitales, die Temperatur spezifizierendes Signal gemäß G-Dur bereitgestellt. Dieses Signal gelangt zu dem frequenzveränderlichen Oszillator 16 und zu der Frequenzteilungsschaltung 14, wie es in FIG. 2 gezeigt ist.

Das die Temperatur spezifizierende Signal wird in Übereinstimmung mit G-Dur in ein analoges Steuersignal umgesetzt, und zwar in einem Digital/Analog-Umsetzer 21, der sich innerhalb des frequenzveränderlichen Oszillators 16 befindet. Das analoge Steuersignal wird dann dem spannungsgesteuerten Oszillator 22 zugeführt. Der spannungsgesteuerte Oszillator 22 wird bei einem Schritt 37 nach FIG. 4 gemäß dem analogen Steuersignal vom Digital/Analog-Umsetzer 21 so gesteuert, daß er eine Frequenz erzeugt, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz (396 Hz des Klangs G₄ in FIG. 3) der Tonika G ist.

. Andererseits werden die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschal tung 14 bei einem Schritt 38 nach FIG. 4 verändert, und zwar aufgrund des Frequenzteilungsverhältnisses des Frequenzteilers, der der Instrumententaste der Tonika im ausgewählten G-Dur entspricht, und zwar gemäß dem die Temperatur spezifizierenden Signal von der Zentraleinheit 15- Das bedeutet, daß die Frequenzteilungsverhältnis-

se von jedem der Frequenzteiler, die den Instrumententasten unter Ausnahme der Instrumententaste der Tonika entsprechen, so verändert werden, daß die Verhältnisse zwischen diesen Frequenzteilungsverhältnissen und dem Frequenzteilungsverhältnis des Frequenzteilers, der der Tonika entspricht, in Übereinstimmung mit der Temperatur der reinen Stimmung in G-Dur sind.

In einem Betriebszustand, bei dem die ausgangsseitige Schwingungsfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14 entsprechend geändert sind, erhält man reine Klänge in G-Dur nach FIG. 3, wenn der Spieler die Spieltasten 12 drückt oder betätigt. Der die Modulation spezifizierende Schalter 13 kann geöffnet werden, sobald G-Dur eingestellt ist. Bei geöffnetem Schalter 13 können die Auswahltasten 11 ebenfalls als Tasten zum allgemeinen Spielen benutzt werden. Bei der Betätigung der Auswahltasten 11 erhält man reine Klänge in G-Dur, die um eine Oktave niedriger als diejenigen Klänge sind, die bei der Betätigung der Spieltasten 12 erzeugt werden.

Bei einer Modulation zu einem Dur in der Subdominanttonart von G-Dur wird von den Auswahltasten 11 eine Instrumententaste 11p in ähnlicher Weise gedrückt, wie bei dem zuvor beschriebenen Fall. Bei dem jetzt betrachteten Fall liefert dann die Zentraleinheit 15 in Über_veinstimmung mit F-Dur ein die Temperatur spezifizierendes Signal. Dieses die Temperatur spezifizierende Signal gelangt zum frequenzveränderlichen Oszillator 16 sowie zur Frequenzteilungsschaltung 14, um die Ausgangsschwingungsfrequenz des veränderlichen Oszillators 16 zu ändem und auch die Frequenzteilungsverhältnisse in jedem der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14

zu ändern. Dabei werden der frequenzveränderliche Oszillator 16 und die Frequenzteilungsschaltung 14 so eingestellt, daß man reine Klänge in F-Dur nach FIG. 3 erhält.

man andererseits von C-Dur nach C-MoIl übergehen, wobei es sich um die gleichnamige Tonart von C-Dur handelt, wird der Schalter 13 geschlossen, und es werden von den Auswahltasten 11 aufeinanderfolgend eine Instrumententaste 11_C> die der Tonika der nach der Modulation erhaltenen Tonart entspricht, und eine Instrumententaste 11^ bei der kleinen Sekunde dieser Tonika betätigt. In diesem Fall diskriminiert die Zentraleinheit 15 die Modulation von einer Tonart zu der gleichnamigen Tonart oder der» Paralleltonart dieser Tonart (im betrachteten Fall Modulation zur Moll-Tonleiter von der Dur-Tonleiter), wie es bei Schritten 34 und 39 in FIG. 4 gezeigt ist,

Als nächstes diskriminiert der Schritt 36, welche Instrumententaste betätigt worden ist, d.h., welche Tonart nach der Modulation gespielt werden soll. Bei dem betrachteten Fall handelt es sich um die Tonart in C, und aufgrund des diskriminierten Ergebnisses nanh dem Schritt 39 wird angezeigt, daß es sich um eine Modulation zur Moll-Tonleiter handelt. Somit diskriminiert der Schritt 36, daß eine Modulation nach C-MoIl stattfindet. Die Zentraleinheit 15 liefert daher in Übereinstimmung mit C-MoIl ein die Temperatur spezifizierendes Signal, das dem frequenzveränderlichen Oszillator 16 und der Frequenzteilungsschaltung 14 zugeführt wird.

Entsprechend dem Schritt 37 nach FIG. 4 wird der frequenzveränderliche Oszillator 16 so gesteuert, daß er an seinem Ausgang eine Frequenz bereitstellt, die ein . ' ganzzahliges Vielfaches der Frequenz (264 Hz des Klangs Ck in FIG. 5) der Tonika C von C-MoIl ist.

' ■ ^:- "-'3-3ΌΑ995

Weiterhin werden gemäß dem Schritt 38 nach FIG. 4 die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung J54 verändert, und zwar aufgrund des Frequenzteilungsverhältnisses des Frequenzteilers, der der Instrumententaste der Tonika des gewünschten C-MoIl entspricht, gemäß des die Temperatur spezifizierenden Signals von der Zentraleinheit 15. Dies bedeutet, daß die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler, die den anderen Instrumententasten als derjenigen entsprechen, welcher die Tonika zugeordnet ist, so verändert werden, daß die Verhältnisse zwischen diesen Frequenzteilungsverhältnissen und dem Frequenzteilungsverhältnis des Frequenzteilers, der der Tonika entspricht, in Übereinstimmung mit der Temperatur der reinen Stimmung in C-MoIl sind.

In einem Betriebszustand, bei dem die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14 entsprechend geändert sind, erhält man reine Klänge in C-MoIl nach FIG, 5, wenn der Spieler die Spieltasten 12 betätigt.

Ähnliche Vorgänge werden ausgeführt, um reine Klänge von anderen Tonarten zu gewinnen. Soll beispielsweise eine Modulation von G-MoIl nach B-Dur, bei der es sich um die Paralleltonart von G-MoIl handelt, vorgenommen werden, werden eine Auswahltaste 11.ji.und eine Auswahltaste 11„ aufeinanderfolgend betätigt. Soll eine Modulation von G-MoIl nach G-Dur stattfinden, wobei es sich um einen Wechsel zwischen gleichnamigen Tonarten handelt, werden eine Auswahltaste 11~ und eine Auswahl taste 11 aufeinanderfolgend betätigt.

WIe bereit» erwähnt, enthält das Tasteninstrument nach FIG. 1 eine Oktave von Tonalitätsauswahltasten 11 im ununterbrochenen Anschluß an die Spieltasten 12. Durch Betätigen einer Instrumententaste aus der Gruppe der Tonalitätsauswahltasten 11 kann man ein Steuersignal gewinnen, das zur Erzeugung eines reinen Klangs der Tonalität mit einer Tonika dient, die der betätigten Instrumententaste zugeordnet ist oder durch sie bezeichnet wird. Demzufolge ist es möglich, eine gewünschte Tonart dadurch sehr schnell auszuwählen und zu spielen, daß die Tastatur in derselben Weise wie beim normalen Spielen betätigt wird. Es besteht somit keine Veranlassung, bis hin zu einem Bedienungspult oder einer Bedienungstafel neben der Tastatur zu greifen. Eine derartige Bedienungstafel ist normalerweise mit Schaltern ausgerüstet, um Klangeffekte und dergleichen zu erzielen. Da weiterhin die Tonalitätsauswahleinrichtung eine Tastatur verwendet, die die gleiche Konstruktion wie die normale Tastatur hat, können die Tonalitätsauswahltasten im Vergleich zu Hebeln oder Knöpfen, bei denen die Tonika der Tonart durch Zeichen und dergleichen angezeigt wird, leichter eingesehen und betätigt werden. Das tatsächliche Spielen von Musik kann daher gleichförmiger und ruhiger vorgenommen werden.

Die vorangegangene Beschreibung betrifft die Modulation zu verwandten Tonarten.Darauf soll jedoch die Modulation nicht beschränkt sein. Der reine Klang einer Tonart wird dadurch erzeugt, daß eine Auswahltaste betätigt wird, die der Tonika der Tonart entspricht, die man durch Modulation erhalten will, und zwar selbst für den Fall, daß es sich um die Modulation zu einer Tonart handelt, die keine verwandte Tonart ist. Im Falle der Modulation von einer Dur-Tonleiter (MollvTonleiter) zu einer Moll-Tonleiter (Dur-Tonleiter) erhält man den reinen Klang der gewünschten Tonart dadurch, daß die

Auswahltaste betätigt oder gespielt wird, die der Tonika der gewünschten Tonart entspricht, und daß ferner die Auswahltaste "betätigt oder gespielt wird, die der kleinen Sekunde dieser Tonika entspricht. 5

Für den die Modulation spezifizierenden Schalter kann man ein Pedal und dergleichen anstelle eines Kniehebels benutzen.

Bei einer abgewandelten Konstruktion kann man den die Modulation spezifizierenden Schalter 13 weglassen. In diesem Fall werden die Auswahltasten 11 nicht als Instrumententaste zur Tonalitätsauswahl und zum Spielen, sondern als Instrumententasten ausschließlich zur Tonalitätsauswahl benutzt.

Bei dem eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Tastatur 10 des Tasteninstruments als untere Tastatur angesprochen. Es sind selbstverständlich auch Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen das Tasteninstrument nur eine einzige Tastatur oder nur eine Reihe aus Tasten enthält«

Anstelle der Tonalitätsauswahltasten 11 kann man ein in FIG. 6 gezeigtes Tonalitätsauswahlteil 50 benutzen. Das gezeigte Tonalitätsauswahlteil 50 weist 12 Instrumententasten für die Töne C bis B auf, wobei die gewählte Tastenanordnung einer Anordnung ähnelt, wie sie bei der allgemeinen oder normalen Tastatur auftritt. Zeichen geben die Tonartbezeichnungen für den Fall an, daß die Instrumententaste der Tonika entspricht. Das bedeutet, daß die Tonika-Instrumententaste im Anzeigeabschnitt von jeder der Instrumententasten des Tonalitätsauswahlteils 50 angegeben ist. So ist beispielsweise der Anzeige- oder Beschriftungsteil der jenigen Instrumententaste, die dem Ton C entspricht, mit den Angaben

"C-Dur" und "C-M^Il" versehen. Die Beschriftungen "B-Dur^u und "B-Moll" findet man dementsprechend im Anzeige- oder Beschriftungsteil derjenigen Instrumententaste, die im Tonalitätsauswahlteil 50 dem Ton B entspricht. Zusätzlieh ist für den Fall, daß die Instrumententaste die Tonika-Taste ist, die Tonart durch die Partitur und Versetzungszeichen angegeben, und ferner ist die Tonika durch die Partitur und Note angezeigt, und zwar im An- ' zeige- oder Beschriftungsteil von jeder der Instrumententasten im Tonalitätsauswahlteil 50.

Zeichen, Symbole, Linien und dergleichen sind auf weißem Grund in Schwarz eingezeichnet, und zwar in Bereichen des Tonalitätsauswahlteils 50, wo sich weiße Tasten der Tastatur befinden. Andererseits sind die

Zeichen, Symbole, Linien und dergleichen auf schwarzem Grund in Weiß bei Bereichen des Tonalitätsauswahlteils 50 eingezeichnet, wo sich die schwarzen Tasten der Tastatur befinden.
20

Tonartauswahlschalter 51_C, ^nMz * 51-η» ... sind im Anzeigeteil jeder der Instrumententasten im Tonalitätsauswahlabschnitt 50 vorhanden.

Zum Auswählen der Tonart wird von den Tonartauswahlschaltern 51Qt 51_cit , ... einer dieser Tonartauswahlschalter gedruckt. Durch diese Betätigung werden die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler innerhalb der Frequenztailungsschaltung 14 in entsprechender ¥eise verändert, und zwar in Übereinstimmung mit Vorgängen, die "unter Bezugnahme auf die Schritte 34 bis 38 nach FIG. 4 denjenigen Vorgängen ähnlich sind, die bereits an Hand des elektronischen Tasteninstruments nach FIG. 1 erläutert wurden. Im Ergebnis erhält man reine Klänge der ausgewählten Tonart.

; .1 A ■ Elektrische Glühlämpchen, Leuchtdioden und dergleichen sind an stellen vorgesehen, die jeweils den Anzeige- oder Beschriftungsbereichen entsprechen, und zwar auf der Rückseite jedes Beschriftungsteils der Instrumententasten des Tonalitätsauswahlteils 50. Beim Betätigen der Schalter 51«, 51 _cmj ... v/erden die Anzeigeabschnitte der Instrumententasten "beleuchtet. Hierbei können die gesamten Instrumententasten oder ein Teil der Anzeigeabschnitte der durch die Partitur und Versetzungszeichen angegebenen Tonart, die durch Zeichen angegebene Tonartbezeichnung, die Note und dergleichen beleuchtet sein. Anstelle der Note kann ein Loch ausgebildet sein, in das von der Rückseite her eine Leuchtdiode eingepaßt ist, die im eingeschalteten Zustand die Note anzeigt.

Wie bereits erläutert, sind die Tonartbezeichnung, die Tonartvorzeichen durch die Partitur und die Versetzungszeichen, die· Tonika und dergleichen im Anzeigeabschnitt von jeder der Instrumententasten im Tonalitätsauswahlteil 50 angezeigt. Weiterhin werden die Anzeigen beim Betätigen der Instrumententasten beleuchtet. Der Anfänger kann daher die Beziehung zwischen den Instrumententasten und der Tonart, die Methode der Tonartvorzeichnung und dergleichen sehr leicht erkennen und verstehen. Ferner ist die Möglichkeit der Überprüfung gegeben, ob das elektronische Tasteninstrument in einen Zustand versetzt worden ist, bei dem es in der Lage ist, reine Klänge der gewünschten Tonart zu erzeugen.

FIG. 7 ist eine allgemeine Ansicht von oben auf eine Ausführungsform eines Bedienungspults oder einer Bedienungstafel des elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung. Bei der Darstellung nach FIG. 7 ist in einer Bedienungstafel 60 ein Modulationsschalterteil 61 für verwandte Tonarten vorgesehen. Die Beschriftung

"HAUPTTONART" ist in der Mitte des Modulationsschalterteils 61 angegeben, und Tonalitätsauswahlschalter 62a, 62b, 62c und 62d sind oben, unten, rechts und links des Modulationsschalterteils 61 vorhanden. Beschriftungen »GLEICHNAMIGE TONARTEN", "PARALLELTONARTSN", »DOMINANTTONART" und »SUBDOMINANTTONART» sind den Schaltern 62a bis 62d zugeordnet. Ein Tonalitätsanzeigeabschnitt 63 wird von einer Kathodenstrahlröhre und dergleichen gebildet und ist beispielsweise oberhalb des Schalters 62a vorgesehen.

FIG. 8 zeigt eine Steuerschaltung für das elektronische Tasteninstrument mit der Bedienungstafel nach FIG. 7. Bei der Darstellung nach FIG. 8 bilden UND-Glieder 7O₁ bis 70^ Schaltungen zum Gewinnen von Steuersignalen zwecks Erzeugung reiner Klänge von C-Dur bis B-Dur. UND-Glieder 70« bis 70^ bilden Schaltungen zum Gewinnen von Steuersignalen zwecks Erzeugung reiner Klänge von C-MoIl bis B-Moll. Die UND-Glieder 7O₁ bis 7Op^ sind mit einem Flipflop 71 verbunden, das eine Dur-Tonart oder eine Moll-Tonart spezifiziert und im. einzelnen noch beschrieben wird. Ferner sind die UND-Glieder 70^ bis 70₂4 mit einem Duodeziiaaldecoder 72 für den Tonika-Durchiauf verbunden. Das Flipflop 71 ist so ausgelegt, daß es ein Steuersignal für die Dur-Tonart erzeugt, wenn sein Q-Ausgang einen hohen und sein Q-Ausgang einen niedrigen Wert annimmt, und ein Steuersignal für die Moll-Tonart erzeugt, wenn sein Q-Ausgang einen niedrigen und sein Q-Ausgang einen hohen Wert hat.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 7O₁ bis 70₂4 werden in der Zentraleinheit 15 nach FIG. 2 verarbeitet. Wie bei dem in Verbindung mit FIG.. 1 beschriebenen elektronischen Tasteninstrument werden die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators .16 und die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Fre-

;-.-;.·■ -qtienzteiler In der Frequenzteilungsschaltung 14 gleichzeitig verändert.

Als nächstes soll die Verwandtschaft zwischen je-■ 5 ■ der der 24 Tonalitäten und der Position der Tonika sowie die Verwandtschaft unter diesen und den verwandten Tonarten untersucht werden. Wie es aus FIG. 9 hervorgeht, sind die Toniken aller Tonarten in der Reihenfolge der Instrumententasten auf einem Ring angeordnet und unterliegen einer zyklischen Änderung. Eei der Modulation von Musik zu den verwandten Tonarten ist daher das Ausmaß, um das sich die Tonika bewegt, aufgrund der betreffenden verwandten Tonarten auf einen konstanten Wert festgelegt, und zwar unabhängig davon, welche Tonart die Haupttonart ist.

So besteht beispielsweise zwischen gleichnamigen Tonarten eine solche Verwandtschaft, dai3 sich die Lage oder Position der Tonika nicht ändert und Änderungen lediglich in der Dur-Tonart und der Moll-Tonart auftreten (beispielsweise C-Dur «—► C-MoIl, G-MoIl 4—k G-Dur). Die Verwandtschaft oder Beziehung zwischen verwandten Tonarten ist derart, daß mit der Dur-Tonart als Haupttonart die Tonart eine Moll-Tonart ist, wobei, wenn man dem Ring oder Zirkel nach FIG. 9 im Uhrzeigersinn folgt, der neunte Ton die Tonika ist (z.B. C-Dur —* Α-Moll), und daß mit der Moll-Tonart als Haupttonart die Tonart eine Dur-Tonart ist, wobei, wenn man dem Zirkel nach FIG. 9 im Uhrzeigersinn folgt, der dritte Ton die Tonika ist (beispielsweise E-MoIl —» G-Dur). Die Dominanttonart-Verwandtschaft ist derart, daß sich die Verwandtschaft oder Beziehung zwischen der Moll-Tonart und der Dur-Tonart nicht ändert und die Tonart eine Tonart ist, bei der der siebte Ton die Tonika ist, wenn man dem Zirkel nach FIG. 9 im Uhrzeigersinn folgt (beispielsweise D-Dur A-Dur, G-MoIl --^ D-Moll). Die Subdominanttonartver-

■t wandt schaft ist derart, daß sich die Beziehung·, oder ■*■·;■-: Verwandtschaft zwischen der Dur-Tonart und der Moll-Tonart nicht ändert und daß die Tonart eine Tonart ist, bei der der fünfte Ton die Tonika ist, wenn man dem Zirkel nach FIG. 9 im Uhrzeigersinn folgt (beispielsweise G-Dur —* C-Dur, C-MoIl —*■ F-MoIl).

Will man den reinen Klang der verwandten Tonarten der derzeitigen Haupttonart erhalten, kann man die gewünschte Tonalitat demzufolge dadurch gewinnen, daß man die Positionen von jedem der Ausgangsanschlüsse des Decoders 72, bei denen Haupttonartdurchlaufsteuersignale mit hohem Wert bereitgestellt werden, um ein Ausmaß bewegt oder verschiebt, das dem Bewegungs- oder Verschiebeausmaß der Tonika gemäß der gleichnamigen Tonarten, der Paralleltonart, der Dominanttonart und der Subdominanttonart entspricht. Impulsgeneratoren 73a bis 73d sind als Mittel zum Verschieben der Positionen von jedem der Ausgangsanschlüsse des Decoders 72 vorgesehen, über die man die Haupttonartdurchlaufsteuersignale hohen Werts erhält. Der 3-Impuls-Generator 73a wird für die Paralleltonartenmodulation von der Dur-Tonart zur Moll-Tonart, der 9-Impuls-Generator 73b für die Paralleltonartenmodulation von der Moll-Tonart zur Dur-Tonart, der 7-Impuls-Generator 73c zur Dominanttonartmodulation und der 5-Impuls-Generator 73d zur Subdominanttonartmodulation verwendet.

Hat der Q-Ausgang des Flipflop 71 einen niedrigen Wert und der Q-Ausgang des Flipflop 71 einen hohen Wert und hat außerdem das Signal an einem Ausgangsanschluß (T) des Decoders 72 einen hohen Wert, nimmt das Signal am Ausgang des UND-Glieds 70^ einen hohen Wert an, und dieses Signal hohen Werts am Ausgang des UND-Glieds 70,. wird in der Zentraleinheit 15 verarbeitet. Dementsprechend werden die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenz-

" ·■- veränderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungsverhältnisse von jedem der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14 so eingestellt, daß man alle Frequenzen für C-Dur nach FIG. 3 erhält. Hierbei werden 5- Vorgänge ausgeführt, die mit den Vorgängen nach den Schritten 36 bis 38 in FIG. 4 vergleichbar sind.

Ein nicht gezeigter Zeichengenerator wird vorn Ausgangssignal des UND-Glieds 70-, angesteuert und zwar mit dem Ziel, aufgrund der Ausgangssignale des Zeichengenerators die Tonalität "C-DUR" auf dem Tonalitätsanzeigeabschnitt 63 nach FIG. 7 anzuzeigen. Diese Vorgänge entsprechen einem Schritt 40 in FIG. 4.

Will man C-MoIl erhalten, wobei es sich um die gleichnamige Tonart von C-Dur handelt, wird unter Beachtung der Beschriftung des Modulationsschalterteils 61 der Bedienungstafel 60 der Schalter 62a gedrückt. Bei diesem Vorgang tritt am Ausgang eines monostabilen Multivibrators 74a ein Signal Pa mit einer vorbestimmten Impulsbreite auf, und aufgrund der Anstiegsflanke des Impulses Pa liefert ein UND-Glied 75 einen Impuls P₁. Aufgrund der Abfallflanke des Impulses P^ (zu einer Zeit t2) kehrt sich die Ausgangspolarität des Flipflop 71 um, so daß der Q-Ausgang einen hohen Wert und der Q-Ausgang einen niedrigen Wert annimmt. Andererseits bleibt das Signal am Ausgangsanschluß φ des Decoders 72 auf einem hohen Wert. Folglich erscheint am Ausgang des UND-Glieds 7O₁, ein Signal mit einem hohen Wert, und zwar im Hinblick auf die Ausgangssignale des Flipflop 71 und des Decoders 72.

Das Ausgangssignal des UND-Glieds 7O₁-* wird in der Zentraleinheit 15 verarbeitet. Dadurch werden die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungsverhältnisse von

-3304!

·.. .-.jedem der-Frequenzteiler in der Frequenzteilungs schal- || tung 14 so geändert, daß man alle Frequenzen von C-Mollf nach FIG. 5 erhalten kann. Wenn der Spieler in diesem Betriebszustand die Spieltasten 12 betätigt, liefern die Frequenzteiler entsprechend" der gedrückten oder gespielten Instrumententasten reine Klänge in C-MoIl nach FIG. 5. Der nicht dargestellte Zeichengenerator wird vom Ausgangssignal des UND-Glieds 70«j", angesteuert und veranlaßt aufgrund seines-Ausgangssignals die Anzeige der Tonalität "C-MOLL" auf dem Tonalitätsanzeigeab- _; schnitt 63 in FIG. 7.

Wird A-MoIl gewünscht, wobei es sich um die Paralleltonart von C-Dur handelt, drückt man den Schalter 62b. Aufgrund dieses Schalterbetätigungsvorganges liefert ein monostabiler Multivibrator 74b einen Impuls Pb, Dieser Impuls gelangt zu einem Eingangsanschluß eines UND-Glieds 76b. Beim Auftreten der Anstiegsflanke des j Impulses Pb (zu einer Zeit ti) hat das Signal am Q- j Ausgang des Flipflop 71 immer noch einen niedrigen Wert! und am (Ü-Ausgang einen hohen Wert, wodurch angezeigt wird, daß es sich bei der Tonart um eine Dur-Tonart han-; delt. Folglich nimmt der Ausgang des UND-Glieds 76b einen hohen Wert an. Dieses Signal hohen Werts am Ausgang des UND-Glieds 76' wird dem Impulsgenerator 73b zugeführt.

Beim Anstieg des Impulses Pb (zur Zeit ti) gibt daher der Impulsgenerator 73b an seinem Ausgang neun Impulrse ab. Diese neun Impulse gelangen zu einem 4-Bit-Duodezimal-Zähler 78, und zwar über ein ODER-Glied 77. In Übereinstimmung mit den neun Impulsen gibt der Zähler 78 ein 4-Bit-Steuersignal an den Decoder 72 ab. Die Positiojr nen der Ausgangsanschlüsse des Zählers 78, bei denen Steuersignale mit hohem Wert auftreten, werden daher in ■ Übereinstimmung mit dem Signal vom Zähler 78 verschoben.: Das Signal am Ausgangsanschluß (J), das bisher einen hohen

-"■· Wert hatte, nimmt jetzt einen niedrigen Wert an. Andererseits tritt an einem Ausgangsanschluß (ίθ) ein Signal, mit einem hohen Wert auf. Der Ausgangsanschluß ist gegenüber dem Anschluß (3) um, eine Anzahl von An-'5 Schlüssen nach rechts verschoben, die der Anzahl der Impulse vom Impulsgenerator 73b entspricht.

Mit-der Abfallflanke des Impulses Pb am Ausgang des monostabilen Multivibrators 14 (zu der Zeit t2) nimmt der Q-Ausgang des Flipflop 71 einen hohen Signalwert und der Q-Ausgang einen niedrigen Signalwert an. Dies bedeutet, daß es sich bei der Tonart um eine Moll-Tonart handelt. Am Ausgang des UND-Glieds 70pp ^er~ scheint daher ein Signal mit hohem Wert. Die Position des Ausgangsanschlusses des Decoders 72, bei dem ein Signal mit hohem Wert erscheint, wird somit zu einer Anschlußposition verschoben, die der Tonika der Tonart entspricht, die bezüglich der Haupttonart paralleltonartverwandt ist, und zwar zur Zeit ti in Übereinstimmung iflit dem Ausgangssignal des Impulsgenerators 73b, der vom monostabilen Multivibrator 74b angesteuert wird. Im Hinblick auf die Signalwerte an den Ausgängen des Flipflop 71 tritt dann zur Zeit t2 ein Signal hohen Werts am Ausgang desjenigen UND-Glieds auf, das der Tonalität entspricht, die bezüglich der Paralleltonart verwandt ist.

Der.Grund für das Vorhandensein des monostabilen Multivibrators 74b liegt darin, daß ohne Zwischenschaltung des monostabilen Multivibrators 74b das Flipflop 71 gleichzeitig mit der Betätigung des Schalters 72b seinen Schaltzustand umkehren würde. Wäre somit der monostabile Multivibrator 74b nicht vorhanden, könnte man vom Impulsgenerator 73b die erforderliche Anzahl von Impulsen nicht erhalten, die der Tonart entspricht, welche mit der ursprünglichen Tonart paralleltonartverwandt ist, und es

daher nicht möglich,, die Anschlußpositionen des; . ::.,■■ ·.-Decoders 72 genau zu verschieben.

Die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenzver-■ . ...... 5 änderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungsverr-...

hältnisse jedes der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14 werden vom Ausgang des UND-Glieds 70_?? so eingestellt, daß man alle Frequenzen in A-MoIl nach FIG, 5 erhalten kann. Der nicht gezeigte Zeichengenerator wird ebenfalls vom Ausgang des UND-Glieds 7Op₂ angesteuert und veranlaßt, daß die Tonalität .PA-MOLL" auf dem Anzeigeabschnitt 63 angezeigt wird.

Als nächstes soll der Fall betrachtet werden, daß man durch Drücken des Schalters 62b D-Dur haben möchte, wobei es sich um die verwandte Tonart von B-Moll handelij. Der monostabile Multivibrator 74b erzeugt folglich den Impuls Pb, und dieser Impuls Pb wird dem einen Eingangs-i anschluß eines UND-Glieds 76a zugeführt. Beim Auftreten der Anstiegsflanke des Impulses Pb zur Zeit ti liegt am Q-Ausgang des Flipflop 71 ein hoher Signalwert und am Q-Ausgang ein niedriger Signalwert an, was bedeutet, daß es sich bei der Tonart um eine Moll-Tonart handelt. Folglich tritt am Ausgang des UND-Glieds 76a ein Signal hohen Werts auf, und dieses Signal hohen Werts vom Aus- · gang des UND-Glieds 76a gelangt zum Impulsgenerator 73a. Beim Auftreten der Anstiegszeit des Impulses Pb zur Zeit ti liefert daher der Impulsgenerator 73a drei Impulse. Diese drei Impulse werden über das ODER-Glied 77 dem 4-Bit-Zähler 78 zugeführt. Der Zähler 78 gibt eiif 4-Bit-Steuersignal, das den drei zugeführten Impulsen entspricht, an den Decoder 72 ab» Das am Anschluß Qj) des Decoders 72 auftretende Signal, das entsprechend B-Moll bisher einen hohen Wert hatte, fällt jetzt auf einen niedrigen Wert ab. Andererseits nimmt aber ein am Anschluß (3) auftretendes Signal, das um eine Anzahl von An-

—--Bchlussen nach rechts verschoben worden ist, die der Anzahl der Impulse vom Ausgang des Impulsgenerators 73a entspricht, einen hohen Wert an.

" Beim Auftreten der Abfallflanke des Impulses Pb zur Zeit t2 am Ausgang des monostabilen multivibrators 74b . fällt das Signal am Q-Ausgang des Flipflop 71 auf einen niedrigen Wert ab, und das Signal am Q-Ausgang steigt auf einen hohen Wert an. Es wird somit die Dur-Tonart vorgeschrieben. Folglich nimmt das Signal am Ausgang des-UND-Glieds.70, einen hohen Wert an. Aufgrunddessen werden die .konstanten Verhältnisse unter den Frequenzteilungsverhältnissen jedes der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14 durch die Zentraleinheit eingestellt, und zx^rar bezogen auf den Frequenzteiler, der dem D-Ton entspricht, bei dem es sich um die Tonika von D-Dur handelt. Man kann somit jetzt reine Klänge in D-Dur nach FIG. 3 erhalten. Zusätzlich wird aufgrund des Ausgangssignals des UND-Glieds 70- der Schriftzug "-DUR" auf dem Anzeigeabschnitt 63 wiedergegeben.

Will man beispielsweise in E-Dur spielen, wobei es sich um die Dominanttonart von A-Dur handelt, wird der Schalter 62c gedruckt. Am Ausgang eines monostabilen Multivibrators 74c tritt ein Impuls Pc auf, der den Impulsgenerator 73c veranlaßt, sieben Impulse abzugeben. ' Bisher hatte ein Signal an einem A-Dur entsprechenden Ausgangsanschluß Q^O) des Decoders einen hohen Wert, der jedoch jetzt verschwindet. Demgegenüber nimmt das Signal an einem Anschluß Q) des Decoders einen hohen Wert an. Das Signal hohen Werts wurde somit um eine Anzahl von Anschlüssen nach rechts verschoben, die der Anzahl der Impulse am Ausgang des Impulsgenerators 73c entspricht. Zu dieser Zeit hat das Signal am Q-Ausgang des Flipflop 71 einen niedrigen Wert und das Signal am Q-Ausgang einen hohen Wert. Es wird somit die Dur-Tonart vorge-

¹ schrieben. Das Signal am Ausgang des UND-Glieds 7O₁-nimmt daher einen hohen Wert an. Im Ergebnis werden somit die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungs-Verhältnisse jedes der Frequenzteiler de? Frequenzteilungsschaltung 14 durch die Zentraleinheit 15 so eingestellt, daß man reine Klänge in E-Dur erhält.

Will man von einer bestimmten Tonart die Subdominanttonart erhalten, wird der Schalter 62d gedrückt. Beim Betätigen des Schalters 62d gibt, ein monostabiler Multivibrator 74d an seinem Ausgang einen Impuls Pd ab, und es findet ein Vorgang statt, der demjenigen beim Drücken des Schalters 62c ähnlich ist. Der Impulsgenerator 73d liefert allerdings nur fünf Impulse, und dementsprechend wird der Ausgangsanschluß des Decoders 72 mit dem Signal hohen Werts verschoben. Bezüglich des restlichen Ablaufs dieses Vorganges kann auf die vorangegangene Erläuterung verwiesen werden,

Wie bereits erwähnt, sind die Zeichen, die jede Tonart der verwandten Tonarten angeben, in Beziehung zu den Auswahlschaltern für die verwandten Tonarten auf der Bedienungstafel angegeben. Drückt man den Auswahlschalter für die verwandten Tonarten, erhält man reine Klänge der verwandten Tonarten, die dem Betätigten Auswahlschalter für die verwandten Tonarten entsprechen. Es ist daher leicht, die Beziehung oder Verwandtschaft der •verwandten Tonarten mit der Haupttonart zu verstehen.

Darüber hinaus ist die Anzahl der erforderlichen Schalter gering. Im Ergebnis ist somit ein Modulationsvorgang leicht durchzuführen, und ein solcher Vorgang ist selbst für einen Anfänger sehr einfach, da eine Fehlbedienung ohne weiteres vermieden werden kann. Die Musik wird daher richtig gespielt. Das nach der Erfindung ausgebildete ^; elektronische Tasteninstrument kann zusätzlich als Musiklehrinstrument eingesetzt werden, da die Verwandtschaft

' der--verwandten Tonarten angezeigt wird. .

FIG. 10 ist eine allgemeine Ansicht von oben auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bedienungspults 5 oder einer Bedienungstafel des elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung. Nach FIG. 10 ist zum Anzeigen der Tonalität der Haupttonart ein Anzeigeteil 8Oo vorgesehen, und ein Anzeigeteil 80a für gleichnamige Tonarten, ein Anzeigeteil 80b für Paralleltonarten, ein Anzeigeteil 80c für die Dominanttonart und ein Anzeigeteil 8Od für die Subdominanttonart sind oberhalb, unterhalb, rechts und links des Anzeigeteils 8Oo angeordnet. Diese Anzeigeteile werden von Kathodenstrahlröhren oder dergleichen gebildet und sind so ausgelegt, daß sie in Abhängigkeit von einem Steuersignal am Ausgang eines nicht gezeigten Zeichengenerators eine Zeichenanzeige ausführen. In Übereinstimmung mit den Anzeigeteilen 80a bis 8Od sind Beschriftungen "GLEICHNAMIGE TONARTEN» »PARALLELTONARTEN», "DOMINANTTONART» und "SUBDOMINANTTONART" vorgesehen. In Übereinstimmung mit den vier Beschriftungsangaben sind Tonalitätsauswahlschalter 81a bis 81d angeordnet.

Ist die derzeitige Tonalität beispielsweise C-Dur, wird das Steuersignal vom UND-Glied 7O₁ in FIG. 8 in der Zentraleinheit 15 verarbeitet und damit in Einklang stehende Vorgänge ausgeführt. Folglich werden von der Zentraleinheit 15 an den' Zeichengenerator Steuersignale abgegeben, die zur Anzeige von C-Dur, bei der es sich um die Haupttonart handelt, sowie zur Anzeige von D-Moll, A-MoIl, G-Dur und F-Dur, bei denen es sich um die verwandten Tonarten von C-Dur handelt, dienen. Der Zeichengenerator liefert daher Signale, die jeder der verwandten Tonarten der Haupttonart entsprechen. Folglich zeigen die Anzeigeteile 8Oo sowie 80a bis 8Od die folgenden Angaben an: "C-DUR", "A-DUR", "G-MOLL" und ¹¹F-MOLL".

• "" ¥ie es bereits in Verbindung mit FIG. 7 erläutert wurde, kann man reine Klänge e.iner gewünschten Tonart dadurch erhalten, daß ein Schalter gedrückt wird, der der gewünschten Tonart entspricht. Die neu eingestellt te Tonart wird auf dem Anzeigeteil 80ο angegeben, und gleichermaßen zeigen die Anzeigeteile 80a bis 8Od die verwandten Tonarten der neu eingestellten Tonart an.

Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel werden die Tonartbezeichnungen von jeder der verwandten Tonarten der Haupttonart durch Schriftzeichen auf den Anzeigeteilen 80a bis 8Od in einer Sprache, beispielsweise in deutsch, angezeigt. Die Verwandtschaft der verwandten Tonarten kann daher leicht verstanden wer-r den, und die Bedienung des elektronischen Tasteninstruments ist äußerst einfach.

Bei der praktischen Realisierung der Anzeigeteile 80ο sowie 80a'bis 8Od kann man anstelle von einer oder mehreren Kathodenstrahlröhren auch Punktmatrix-Leuchtdioden benutzen.

FIG. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bedienungspults oder einer Bedienungstafel des elektronischen Tasteninstruments nach der Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die vier verwandten Tonarten der Haupttonart und darüber hinaus die vier verwandten Tonarten dieser vier verwandten Tonarten der Haupttonart angezeigt. Wie bei den Ausführungsbeispielen nach FIG. 7 und 10 werden die vier verwandten Tonarten der Haupttonart oberhalb, unterhalb, rechts und links der Haupttonart in der Bedienungstafel angegeben. Weitere Zeichen "DOMINANTTONART" und »SUBDOMINANTTONART " werden zur Rechten bzw. Linken der Zeichen »GLEICHNAMIGE TONARTEN" und »PARALLELTONARTSN» angezeigt. Schalter 90a bis 9Od sind in Übereinstimmung

. Anzeigen -für die gleichnamigen Tonarten, die Paralleltonarten, die Dominanttonarten und die Subdominanttonarten vorgesehen. Daüber hinaus sind Schalter -91e und 91d in Übereinstimmung mit den Anzeigen für

.; . 5. ..die Dominanttonarten und die Subdominanttonarten zur

Rechten und Linken der Anzeige für die gleichnamigen Tonarten vorgesehen. Ebenso sind Schalter 92c und 92d in Übereinstimmung mit den Anzeigen für die Dominantfcnarten und die Subdominanttonarten zur rechten und linken Seite der Anzeige für die Paralleltonarten vorhanden.

Die jeweiligen Toniken der Dominanttonart und der Subdominanttonart der gleichnamigen Tonarten der Haupttonart stehen in einer konstanten Beziehung mit der Tonika der Haupttonart. In ähnlicher Weise stehen die jeweiligen Toniken der Dominanttonart und der Subdominanttonart der Paralleltonart der Haupttonart in einer konstanten Beziehung mit der Tonika der Haupttonart. Für die Schalter 91c, 91d, 92c und 92d können daher Impulsgeneratoren vorgesehen werden, die den Impulsgeneratoren 73a bis 73d nach FIG. 8 ähnlich sind. Mittels solcher Frequenzgeneratoren kann man die Ausgangssignale des Decoders 72 in Übereinstimmung mit der Betätigung der Schalter 91c, 91d, 92c und 92d zirkulieren lassen.

Bei den bisjetzt betrachteten Ausführungsbeispielen ist das elektronische Tasteninstrument so ausgelegt, daß die Tonart, die der Tonart des betätigten Schalters entspricht, zur Haupttonart wird. Man kann daher eine gewünschte Tonart erhalten, selbst wenn man eine andere als. die verwandten Tonarten auswählt, und zwar dadurch, daß die auf der Bedienungstafel vorgesehenen Schalter mehrmals betätigt werden.

• Die Tonalitätsanzeigeteile nach FIG. 10 können in Übereinstimmung mit den betreffenden Tonarten in der . Bedienungstafel nach FIG. 10 vorgesehen sein.

■ 5 Weiterhin können bei den Bedienungstafeln nach " FIG. 10 und 11 Zeichen wie »GLEICHNAMIGE TONARTEN" und "DOMINANTTONART" direkt bei den Schaltern vorgesehen sein.

Zusätzlich kann man auf der Bedienungstafel 40 nach FIG..7 einen Auswahlschalter für gleichschwebende Temperatur, also temperierte Stimmung, anbringen. Wenn in diesem Fall ein Schalter auf der Bedienungstafel 40 bei einem Schritt 100 nach FIG. 12 gedrückt wird, diskriminiert ein Schritt 101, ob der gedrückte Schalter der Auswahlschalter für die gleichschwebende Temperatur oder der Modulationsschaiter für die verwandten Tonarten ist. Wenn beim Schritt 101 festgestellt wird, daß der Auswahlschalter für die gleichschwebende Temperatur gedrückt worden ist, werden die Ausgangsschwingungsfrequenz des frequenzveränderlichen Oszillators 16 und die Frequenzteilungsverhältnisse jedes der Frequenzteiler in der Frequenzteilungsschaltung 14 so eingestellt, daß die temperierte Stimmung erhalten wird. Wird· andererseits beim Schritt 101 festgestellt, daß der gedrückte Schalter der Modulationsschalter für die verwandten Tonarten ist, erhält man in Übereinstimmung mit Vorgängen, die den Vorgängen bei den Schritten 37 und 38 in Verbindung mit FIG. 4 ähnlich sind, bei einem Schritt 103 die gewünschten reinen Klänge, und zusätzlich wird die Tonart angezeigt. Ein Haupttonartauswähl-r schalter kann in einem Teil vorgesehen sein, der im Schalterteil 61 nach FIG. 7 für die Modulation verwandter Tonarten die Anzeige "HAUPTTONART" enthält. Dieser Haupttonartauswahlschalter kann in einen.Zustand gebracht werden, bei dem man die gleichschwebende Temperatur er-

hält, um den Zustand in einen Zustand zurückzubringen,der unmittelbar vor dem Drücken der Auswahlschalter für die gleichschwebende Temperatur vorhanden war.

Dadurch daß man einen Auswahlschalter für die gleichschwebende Temperatur und einen Tonartauswahlschalter zum Löschen des Betriebs des Auswahlschalters ■ für die gleichschwebende Temperatur vorsieht, kann man beispielsweise den Klang des Akkords in der gleichschwebenden Temperatur und den Klang des Akkords in der reinen Stimmung miteinander vergleichen. Dies ist beispielsweise nützlich, wenn man bei Chorproben die Harmonie und den Zusammenklang lehrt.

Die Erfindung ist auf die erläuterten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Zahlreiche verschiedenartige Abhandlungen und Modifikationen fallen unter die erfindungsgemäße Lehre.

Claims

rctienicmwaite 10 367 Reichel u. Reichel : : - -λ"-*'." Parksiraße 13 .:. ; ... ..-..- 6000 Fränkf urf a.M.l 3304995 VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama, Japan Patentansprüche

1. Rein gestimmtes elektronisches Tasteninstrument, enthaltend eine frequenzveränderliche Oszillatoreinrichtung, deren Ausgangssignalfrequenz verändert wird, und eine Frequenzteilungseinrichtung mit einer Vielzahl von Frequenzteilern, von denen jeweils einer einer Instrumententaste aller Instrumententasten einer Tastatur zum Spielen zugeordnet ist und von denen jedem das Ausgangssignal der frequenzveränderlichen Oszillatoreinrichtung zugeführt wird,
gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Tonalitätsauswahlschaltern (11; 51_c» 5IqN, ... J 62a Ms 62a; 81a bis 81 d; 90a bis 90d; 91c, 92g, 91d, 92d), die dazu dienen, unter 24 verschiedenen reinen Tonarten (Tonarten bei reiner Stimmung) irgendeine Tonart auszuwählen, wobei die Anzahl der Tonalitätsauswahlschalter kleiner als 24 ist, und durch eine Steuereinrichtung (15) zum Unterscheiden (Diskriminieren) zwischen der Wahl einer Dur-Tonleiter oder einer Moll-Tonleiter, zum Unterscheiden (Diskriminieren) zwischen einer oder einer Vielzahl von Tonarten unter jeder der 12 Tonarten von C bis B und zum Bestimmen einer oder einer Vielzahl von Tonarten unter den 24 reinen Tonarten, und zwar in Abhängigkeit von der Betätigung der Vielzahl von Tonalitätsauswahlschaltern, wobei die Ausgangsschwingungsfrequenz der frequenzveränderlichen Oszillatoreinrichtung (16) so geändert wird, daß sie gleich einer Frequenz ist, die einem ganzzahligen Vielfachen der ■ Frequenz einer Tonika der von der Steuereinrichtung bestimmten Tonart entspricht, und wobei jedes der Frequenzteilungsverhältnisse der Frequenzteiler (20_β^,. 20„^uj ...)

so geändert wird, daß die Verhältnisse unter den Frequenz-• teilungsverhältnissen in Übereinstimmung mit einer Temperatur der von der Steuereinrichtung bestimmten reinen Tonart sind.

2. instrument nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine .Anzeigeeinrichtung (63; 80o, 80a bis 8Od) zum Anzeigen einer oder einer Vielzahl durch die Steuereinrichtung bestimmter Tonartbezeichnungen.

3» Instrument nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Tonalitätsauswahlschalter eine Oktave von Instrumententasten umfaßt, die zusammenhängend mit der Tastatur (12) zum Spielen vorgesehen sind, und daß die Steuereinrichtung zwischen einer einzigen Betätigung der Tonalitätsauswahlschalter und zwei aufeinanderfolgenden Betätigungen der Tonalitätsauswahlschalter eine Unterscheidung trifft und die eine reine Tonart bestimmt.

4. Instrument nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Oktave von Instrumententasten auf der Baß-Seite der Tastatur zum Spielen vorgesehen ist.

5. Instrument nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichne't, daß eine Oktave von Instrumententasten in Abhängigkeit von einem Umschaltvorgang auch als Instrumententasten zum Spielen verwendbar ist.

6. Instrument nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Tonalitätsauswahlschalter auf den Schaltern entsprechenden Anzeigeabschnitten vorgesehen ist, die auf einer Bedienungstafel eine Oktave von Instrumententasten mit großer Ähnlichkeit nachbilden, und daß die Tonartbezeichnung durch Schriftzeichen, die Tonartvorzeichnung durch Partitur und Versetzungszeichen und die Tonika durch Partitur und Note im Anzeigeab-. schnitt jeder der Instrumententasten auf der Bedienungs-

330Λ995

tafel für den Fall angezeigt ist, daß jede der Instrumententasten auf der Bedienungstafel die Tonika-Taste ist.

7. Instrument nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß im Anzeigeabschnitt jeder der Instrumententasten auf der Bedienungstafel eine Lichtemissionsvorrichtung vorgesehen ist und daß die Lichtemissionsvorrichtung, die der Tonika der ausgewählten Tonart entspricht, zum Bereitstellen einer Leuchtanzeige eingeschaltet ist.

8. Instrument nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtemissionsvorrichtung über den gesamten Anzeigeabschnitt jeder der Instrumententasten auf der Bedienungstafel ausgedehnt ist.

9. Instrument nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtemissionsvorrichtung bei der Position einer Note vorgesehen ist, die der Tonika im Anzeigeabschnitt der Instrumententaste auf der Bedienungstafel entspricht,

10. Instrument nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Tonalitätsauswahlschalter auf einer Bedienungstafel (60) vorgesehen ist und vier Schalter (62a bis 62d; 81a bis 81d) aufweist, die zur Auswahl von vier verwandten'Tonarten einer Haupttonart dienen.

11. Instrument nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß in Übereinstimmung mit den vier Schaltern auf der Bedienungstafel und in der Nähe dieser Schalter Schriftzüge "GLEICHNAMIGE TONART», »PARALLELTONART", »DOMINANTTONART» und »SUBDOMINANTTONART" angezeigt sind.

12. Instrument nach Anspruch 10, dadurch ge.kennzeichnet, daß unmittelbar auf den vier Schaltern auf der Bedienungstafel Schriftzüge »GLEICHNAMIGE TONART», "PARALLEL-TONART»,"DOMINANTTONART" und »SUBDOMINANTTONART» an- " gezeigt sind.

13. Instrument nach Anspruch 2,
•dadurch gekennzeichnet,

to daß auf einer Bedienungstafel (60) eine Vielzahl von Tonalitätsausv/ahlschaltern vorgesehen ist, die Schalter zum Auswählen von vier verwandten Tonarten einer Haupttonart und zum Auswählen von verwandten Tonarten bezüglich der verwandten Tonarten der Haupttonart urnfassen.

14. Instrument nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Bedienungstafel (60) eine Vielzahl von Tonalitätsauswahlschaltern vorgesehen ist, die vier Schalter zum jeweiligen Auswählen von vier verwandten Tonarten einer Haupttonart umfassen, und daß die Anzeigevorrichtung in Übereinstimmung mit den vier Schaltern vier Anzeigeabschnitte(80a bis 8Od) zur Anzeige der verwandten Tonarten sowie einen Anzeigeabschnitt (8Oo) zur Anzeige der Haupttonart aufweist.

Li/Gu