DE3738026A1 - Verbesserter vorverstaerker mit zwei betriebsarten fuer musikinstrumente - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektronische Verstärker für Musikinstrumente, vor allem Gitarren. Insbesondere bietet die Erfindung eine vereinfachte Schaltung für zwei Signalverarbeitungseigenschaften: eine lineare Betriebsart zum Rhythmus- oder Akkordspiel sowie eine Sättigungsbetriebsart zum Lead- oder Solospiel (bei dem gewöhnlich nur eine oder zwei Saiten und Noten gleichzeitig gespielt werden).

Der jetzige Erfinder hat erfolgreich technische Pionierarbeit für Vorverstärker mit zwei Betriebsarten für elektrische Gitarren geleistet. Sein vorangegangenes US-Patent Nr. 42 11 893 (dessen Offenbarung in diese Patentanmeldung durch Bezugnahme mitaufgenommen ist) hat bisher den Stand der Technik dargestellt und wurde in einer Produktreihe angewandt, welche einen bedeutenden wirtschaftlichen Erfolg erzielt hat und seitdem auf dem Gebiet der elektrischen Gitarrenverstärker als Maßstab für hervorragende Qualität anerkannt worden ist.

Der in US-PS 42 11 893 beschriebene Verstärker mit zwei Betriebsarten bot eine "Solo-Anreicherungs"-Betriebsart (d.h. die "Lead"-Betriebsart) an, welche einen großen Teil sorgfältig gebildeter Klangverzerrungen hinzufügte, um solche Klänge, wie sie von einem Endverstärker hervorgebracht werden, der in eine extreme Sättigungs­ beschneidung gebracht wird, (oder noch stärker verzerrte Klänge) zu simulieren. Die Vorteile des Verstärkers nach der US-PS 42 11 893 waren vielfältig. Erstens konnte der Verstärker (der eher ein Vorverstärker-Verarbeitungs­ system als ein übersteuerter Endverstärker ist) ungeachtet der gespielten Ausgangs-Lautstärke betrieben werden, obwohl die Solo-Anreicherung ihren Ursprung in der übersteuerten Leistungsstufe hat. Zweitens bot der Verstärker mehr Kontrolle über die Tonwiedergabe und die Verstärkungseigenschaften. Und drittens war er voreinstellbar und konnte leicht zwischen seinen Solo- und Rhythmus-Betriebsarten durch Fußschaltung des Künstlers während einer Live-Vorstellung umgeschaltet werden.

Ein Nachteil des früheren Verstärkers mit zwei Betriebs­ arten war seine relative Komplexität und die damit verbundenen Kosten, was auf den besonderen Aufbau und die Anzahl der benötigten Teile, um diesen zu bilden, zurückzuführen ist. Deshalb hat sich ein bisher ungedeckter Bedarf nach einem verbesserten Vorverstärker mit zwei Betriebsarten für Musikinstrumente ergeben, der mit einer verbesserten Schaltungskonstruktion ausgeführt ist, welche bessere Ergebnisse mit weniger Schaltelementen und einer geringeren Komplexität sowie niedrigeren Kosten für die Ausführung erzielt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Vorverstärker mit mehreren Betriebsarten für Musikinstrumente, wie z.B. elektrische Gitarren, bereit­ zustellen, welcher die Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik überwindet und welcher den Stand der Technik weiterentwickelt.

Es ist die besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Vorverstärker für auswählbare Solo- und Rhythmus-Betriebsarten bereitzustellen, welcher eine leistungsstarke Schaltungskonstruktion enthält, die in der Lage ist, bessere Leistungseigenschaften zu niedrigen Herstellungskosten aufzuweisen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Vorverstärker mit zwei Betriebsarten bereitzustellen, der Signalverarbeitungseigenschaften mit Sättigungsverzerrung für Vorführungen mit Lead-Gitarre zur Verfügung stellt, und der außerdem lineare Signalverarbeitungseigenschaften für Vorführungen mit Rhythmus-Gitarre bietet, wobei zwischen jeder Betriebsart leicht und weich ohne ungewollte Geräusche und ohne Knacken umgeschaltet werden kann, und wodurch eine im wesentlichen ausgeglichene Ausgangsamplitude für beide Betriebsarten bereitgegestellt wird.

Es wird eine Verstärkerschaltung bereitgestellt, um den Klang zu verbessern, der durch ein Musikinstrument, wie z.B. eine Gitarre, erzeugt wird, und der in elektrische Signale umgewandelt wird. Die Verstärkerschaltung umfaßt einen Eingang zum Empfang der elektrischen Signale des Instruments. Ein passives Eingangsnetzwerk ist mit dem Eingang verbunden. Ein erster Vorverstärker ist mit dem passiven Eingangsnetzwerk verbunden. Er arbeitet in einer Betriebsart (Rhythmus-Betriebsart) zur unverzerrten Verstärkung der elektrischen Signale. Er arbeitet in einer anderen Betriebsart (Lead oder Solo) zur Verstärkung der elektrischen Signale unter Sättigungs­ verzerrung durch Übersteuerung. Ein zweiter Vorverstärker kann vorgesehen und mit dem Ausgang des ersten Vorverstärkers gekoppelt werden. Er verstärkt dann das Ausgangssignal des ersten Vorverstärkers. Ein Ausgangsanschluß ist mit dem Ausgang der zweiten Vorverstärkervorrichtung verbunden und umfaßt ein einstellbares Ausgangsdämpfungsnetzwerk. Durch einen einzeln betätigten Schalter kann das passive Eingangsnetzwerk zum Übersteuern des ersten Vorverstärkers mit einem Übersteuerungsvorverstärker überbrückt werden, um damit die Verstärkung der elektrischen Signale bis zur Sättigungsverzerrung zu veranlassen. Ein Ableitnetzwerk kann durch die Bedienung des Schalters an den Ausgangsanschluß angeschlossen werden, um die Ausgangsamplitude der Verstärkerschaltung zu verringern, wenn der Übersteuerungsverstärker durch Bedienung der genannten Schaltvorrichtung über das passive Eingangsnetz geschaltet ist (bei der Lead-Betriebsart), und um diese damit an die Ausgangsamplitude der Verstärkerschaltung anzugleichen, die auftritt, wenn der Übersteuerungsverstärker nicht über das Eingangsnetz geschaltet ist (Rhythmus-Betriebsart).

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann durch die Betrachtung der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den darauf bezogenen Zeichnungen naheliegender:

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Verstärkerschaltung, das die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Fig. 2 zeigt einen ausführlicheren Schaltplan der in Fig. 1 dargestellten Verstärkerschaltung.

In Fig. 1 enthält eine Vorverstärkerschaltung mit zwei Betriebsarten 10, welche die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung umfaßt, einen Eingangsanschluß 12 zum Empfang elektrischer Signale, die von einem Musikinstrument, wie z.B. einer elektrischen Gitarre (nicht dargestellt), gesendet werden. Diese sind typischerweise Signale mit sehr niedrigem Pegel und benötigen eine Verarbeitung durch Vorverstärkung und Endverstärkung, bevor sie an einen Lautsprecher (nicht dargestellt) zur praktischen Wiedergabe während der Vorstellung und dem Spielen des Musikinstruments weitergeleitet werden.

Ein Eingangsdämpfungs-Puffernetzwerk 14 ist zwischen dem Eingang 12 und einem Eingang einer ersten (Rhythmus-) Vorverstärkerstufe 16 verbunden. Das Eingangsdämpfungs­ netzwerk 14 hat vorzugsweise feste Bauelementewerte, es kann aber auch einstellbar sein und kann dann entweder vom Hersteller oder vom Benutzer mit einem geeigneten Regler (nicht dargestellt) eingestellt werden. Ein Klangreglernetzwerk 18, ein Lautstärkenregler 20, ein Klangregler-Vorverstärker 22, eine Buchsenschleife für spezielle Toneffekte, ein Effekt-Verstärker 26 und ein Hauptdämpfungsglied 28 mit einem Kontakt, der zu einem Ausgang 30 führt, vervollständigen den Hauptsignalweg der Vorverstärkerschaltung 10, wie sie in Fig. 1 in einem Überblick dargestellt ist.

In der Vorverstärkerschaltung 10 ist auch ein Übersteuerungs- oder Lead-Vorverstärker 34 vorhanden, welcher über das Eingangsdämpfungs-Puffernetzwerk 14 schaltbar ist durch Betätigung eines Schaltersatzes 32, der ein Schaltelement 32 a, das mit dem Eingangsanschluß 12 verbunden ist, und ein Element 32 b, das mit dem Eingang des Vorverstärkers 16 verbunden ist, besitzt. Ein drittes Schaltelement 32 c verbindet ein festes Ausgangsdämpfungsglied 36 über das Hauptdämpfungsglied 28, um die Leistung der Verstärkerschaltung 10 zu verringern, wenn der Schalter 32 betätigt wird. (Natürlich könnte auch ein einstellbares Dämpfungsglied anstelle des festen Dämpfungsglieds 36 mit hervorragenden Ergebnissen verwendet werden). Dieser dritte Kontakt 32 c und das Parallelnetzwerk 36 bewirken, daß die Spiellautstärke im wesentlichen gleich (oder voreingestellt) ist, sowohl in der Lead-Betriebsart als auch in der Rhythmus-Betriebsart.

Das Eingangs-Puffernetzwerk 14 zwischen dem Eingangsanschluß 12 und dem Rhythmus-Vorverstärker 16 umfaßt einen Serienwiderstand 15 mit hohem Widerstandswert, einen Kondensator 17 zur Verstärkung von hohen Frequenzen und einen Parallel- oder Gitterableit­ widerstand 19 nach Masse. Dieses Netzwerk 14 erfüllt einige wichtige Funktionen.

Erstens erhöht es die Unempfindlichkeit der Rhythmus- Vorverstärkerstufe 16 gegen Übersteuerung. Zweitens ermöglicht das Netzwerk 14 durch gezielte Auswahl der Werte der Schaltkomponenten 15, 17 und 19, daß die Eigenschaften des Frequenzganges für die Rhythmus- Betriebsart eingestellt werden können, ohne daß die Eigenschaften für die Solo- oder Lead-Betriebsart (sobald Schalter 32 betätigt wird) betroffen werden. Drittens erhöht es den scheinbaren Verstärkungsunterschied zwischen Rhythmus- und Lead-Betriebsart, so daß nur ein Lead-Übersteuerungs-Vorverstärker 34 mit einer einzigen Triode erforderlich ist. Und viertens verhindert es, daß der Eingang und der Ausgang des Lead-Vorverstärkers 34 eng mit einer daraus resultierenden übermäßigen negativen Rückkopplung gekoppelt wird, während es die Anwendung einer sehr einfachen Parallelschaltungseinrichtung ermöglicht, um den Lead-Vorverstärker 34 in den Hauptsignalweg der Vorverstärkerschaltung 10 einzuschalten. Um die erforderliche Eingangs-/Ausgangs­ isolierung für den Lead-Vorverstärker 34 bereitzustellen, liegt der Wert des Serienwiderstandes 15 des Netzwerkes 14, über das der Lead-Vorverstärker 34 parallelgeschaltet ist, vorzugsweise in einem Bereich von nicht weniger als ungefähr 200K Ohm bis zu 3,3 Mega-Ohm. Bei einem 3,3 Mega-Ohm Serienwiderstand im Netz 14 werden Hochfrequenz- Verluste durch einen Parallelkondensator 17 mit niedriger Kapazität ausgeglichen.

Die Rhythmus-Vorverstärkerstufe 16 kann dann konventionell aufgebaut werden, wobei ihr Ausgang durch das Klangreglernetz 18 mit dem Verstärkungs- oder "Lautstärken"-Regler 20 verbunden ist.

Der Lead-Vorverstärker 34 ist aufgebaut als Verstärkerstufe mit hohem Verstärkungsgrad, deren großes Ausgangssignal die Stufe 16 in eine Sättigungsverzerrung führt, wenn es an den Eingang dieser Stufe 16 durch den Schaltkontakt 32 b angelegt wird. Die Werte der Komponenten, die zum Aufbau der Lead-Vorverstärkerstufe 34 verwendet werden, werden sorgfältig ausgewählt, um die gewünschten Musikverzerrungs-Eigenschaften hervor­ zubringen, die durch Übersteuern der Rhythmus- Vorverstärkerstufe 16 erhalten werden. Die Klangqualität der Lead-Betriebsart kann verbessert werden, indem die übersteuerte Sättigungsverzerrung früh im elektronischen Signalverarbeitungsweg erzeugt wird, so beim Vorverstärker 16, und dann das verzerrte Signal durch das Klangreglernetz 18 geleitet wird.

Eine sehr einfache Parallelschaltungseinrichtung der Schaltung 32 bietet eine Kontrolle der zwei Betriebsarten für den Vorverstärker 10. Um eine einheitliche Spiellautstärke in beiden Betriebsarten beizubehalten (während äußerst unterschiedliche Klangeigenschaften in jeder Betriebsart bereitgestellt werden), wird das feste Ausgangsdämpfungsglied 36 (oder das einstellbare Dämpfungsglied) jedesmal gleichzeitig durch den Schalterkontakt 32 c über den Hauptregler 28 geschaltet, wenn der Schalter 32 betätigt wird.

Die Anwendung von Doppeldämpfungsgliedern 20 und 2 S bietet eine überraschende Spanne unabhängiger Einstellmöglichkeiten für jede Einsatzart. Der Eingangsdämpferpuffer 14 verringert das Signalniveau in der Rhythmus-Betriebsart, so daß die Überlastungswirkung, die sich beim Hochstellen des Lautstärkenreglers 20 in den nachfolgenden Verstärkungsstufen ergibt, nur sehr langsam über einen großen Teil des Gesamteinstellungs­ bereiches eintritt. Der Erhöhung der Lautstärke durch ein Aufdrehen des Lautstärkenreglers 20 kann durch das Herunterdrehen des Hauptreglers 28 am Ende des Signalverarbeitungsweges entgegengewirkt werden.

Insbesondere verhindert der Eingangspuffer 14 das Auftreten der Übersteuerung (Überlastung) in der Rhythmus-Betriebsart, bis sie erwünscht ist, d.h. wenn der Lautstärkenregler 20 fast den höchsten Einstellwert erreicht hat. (Manchmal wünschen sich Gitarristen eher eine etwas verzerrte Rhythmus-Wiedergabe als eine, die ganz sauber oder perfekt linear ist.) Wenn deshalb eine hohe Signalamplitude vom Lautstärkenregler 20 an den Verstärker 22 weitergegeben wird, kann ebenfalls allmählich Sättigungsverzerrung bei der Verstärkung auftreten, und diese Verzerrung neigt dazu, sich durch die nachfolgenden Verstärkungsstufen auszubreiten.

Wenn der Lautstärkenregler 20 niedrig eingestellt ist, bleibt die Rhythmus-Betriebsart sehr linear und "sauber", wohingegen das Einsetzen der Sättigungsverzerrung in der Lead-Betriebsart kaum wahrnehmbar ist. Wenn der Lautstärkenregler 20 mäßig eingestellt ist, bleibt die Rhythmus-Betriebsart "sauber", während die Lead-Betriebsart eine erhebliche Verzerrung hervorbringt. Wenn der Lautstärkenregler 20 einen hohen Einstellwert aufweist, nähert sich die Rhythmus-Betriebsart dem Maximum ihres linearen oder "sauberen" Betriebs, während die Lead-Betriebsart eine sehr intensive Sättigung erfährt. Bei einem Höchsteinstellwert des Lautstärkenreglers 20, tritt die Rhythmus-Betriebsart nun in eine beträchtliche, wahrnehmbare Übersteuerung ein, während die Verzerrung in der Lead-Betriebsart extrem ist.

In der Zwischenzeit kann die tatsächliche Spiellautstärke, die der Verstärker 10 abgibt, am Hauptregler 28, der die Signalamplitude regelt, die von dem Vorverstärker 10 hervorgebracht wird, auf einen passenden Endverstärker (nicht dargestellt) eingestellt werden. Weil die zusätzliche Verstärkung, die vom Lead-Übersteuerungs-Vorverstärker 34 geliefert wird, konstant ist (und vorzugsweise nicht vom Benutzer einstellbar ist), ist ein einfaches festes Dämpfungsglied 36, parallelgeschaltet über den Hauptregler durch Betätigung des Schalterkontakts 32 c, ausreichend, um eine gleichwertige Lautstärke beizubehalten, wenn von der Rhythmus-Betriebsart auf die Lead-Betriebsart umgeschaltet wird.

Wo es die Frontplattenanordnung zuläßt, kann ein einstellbares Dämpfungsglied anstelle eines einfachen festen Dämpfungsglieds 36 benutzt werden, aber seine tatsächliche Nützlichkeit kommt nicht völlig klar zum Vorschein. (Einige Musiker wünschen vielleicht, die Amplitudenpegel zwischen Rhythmus und Lead zu variieren, und ein variables Dämpfungsglied anstelle des Dämpfungsglieds 36 ermöglicht solche Variationen). Bei den meisten Musikern wurde festgestellt, daß sie gleiche Lautstärke in beiden Betriebsarten wollen, und die Nachfolgegenauigkeit des festen Dämpfungsglieds 36 zur Eingangssignalamplitude der Gitarre ist ziemlich gleichförmig über einen großen Bereich des Regler­ einstellwerts, wodurch die Notwendigkeit zum Einstellen zweier getrennter Hauptregler vermieden wird.

Es wird eine Einrichtung 24 zum Senden und zur Rückgabe der Effekt-Schleifen bereitgestellt, so daß spezielle Effekte von der Außenschaltung, wie z.B. digitale Verzögerung, "wah-wah"-Schaltungen usw., das übersteuerte Signal der Lead-Betriebsart in einem geeigneten niedrigen Bereich (z.B. 0,3 Volt RMS) empfangen können und daraufhin das zusammengesetzte Signal (ob Rhythmus- oder Lead-Betriebsart) verarbeiten und es an den Hauptsignalweg des Vorverstärkers 10, typischerweise mit einem Verstärkungsfaktor Eins, zurückgeben können. Dieses Merkmal ist äußerst wünschenswert, da die meisten Außenschaltungen und Vorrichtungen für Spezialeffekte dafür vorgesehen sind, zwischen dem Musikinstrument selbst und der Verstärkerkette eingefügt zu werden. Eine derartige Einfügung würde verhindern, daß die Geräte für Spezialeffekte die übersteuerte Verzerrungskomponente des Signals der Lead-Betriebsart verarbeiten, und das Ergebnis ist musikalisch gesehen unerfreulich. Der Effekt-Vorverstärker 26 behält den Verstärkungsfaktor Eins bei und gleicht jegliche Verluste, die in der Effekt-Schleife eintreten, aus.

In dem genaueren Schaltplan der Fig. 2 empfängt die abgeschirmte Eingangsbuchse 12 schwache elektrische Signale, die beispielsweise in einem Reluktanz- Signalumformer einer elektrischen Gitarre hervorgerufen werden. Der Parallel-Widerstand 19 dient sowohl als Parallelelement des Puffers 14 als auch als Gitterableitwiderstand für das Gitter der Triode V 2 A, die zu dem Rhythmus-Vorverstärker 16 gehört. Die Kathode von V 2 A wird durch einen Widerstand 42 vorgespannt, der durch einen Kondensator 44 überbrückt wird, die beide mit einer Erdungshauptleitung 40 verbunden sind. Die Anode von V 2 A besitzt einen Lastwiderstand 46, der mit einer Versorgungsleitung 50 verbunden ist.

Der Lead-Vorverstärker 34 ist mit zwei Trioden V 1 A und B ausgeführt, die miteinander parallel geschaltet sind. Während festgestellt wurde, daß dieser parallele Triodenaufbau einen geringeren Geräuschpegel erreicht, muß klar bleiben, daß eine zufriedenstellende Schaltung mit einer einzigen Elektronenröhre verwirklicht werden kann. Die parallelen Kathoden von V 1 A-B werden von einem Widerstand 52 zur Erdung 40 vorgespannt. Ein Lastwiderstand 54 erstreckt sich von den Anoden von V 1 A-B zur Hochspannungsleitung 50; und die Gitter von V 1 A-B werden bei Erdung durch den Gitterableitwiderstnd 56 gehalten. Der Lead-Vorverstärker 34 arbeitet als herkömmlicher Verstärker mit einer Triode mit hoher Verstärkung, und wenn die Lead-Betriebsart gewählt wird, verbindet ein "weicher" Schaltkreis mit dem Schaltelement 32 a die Gitter mit dem Eingang 12, und das Schaltelement 32 b verbindet durch einen Blockkondensator 58 das verstärkte Signal von der Anode mit dem Gitter der Triode V 2 A des Rhythmus-Vorverstärkers. Die Widerstände 60 und 62 laden den Blockkondensator 58 und stellen den Signalpegel hinsichtlich des V2A-Gitters entsprechend ein. Die Schaltelemente 32 a und 32 b (und 32 c in diesem Fall) werden vorzugsweise ausgeführt als lichtabhängige Widerstände (LDR). Diese Vorrichtungen schalten bei Lichtenergie weich von einem sehr hohen Widerstand auf einen sehr niedrigen Widerstand um. Deshalb wird irgendein ungewolltes Knacken oder Geräusch, das mit herkömmlichen elektrischen Kontakten einhergeht, völlig vermieden. Eine einzeln geschaltete Energiequelle versorgt üblicherweise die Lichtquellen der Elemente 32 a, 32 b, 32 c, etc. mit Energie, so daß sie einheitlich schließen, wenn Licht in jedem Element erzeugt wird.

Der Fachmann wird erkennen, daß der Unterschied der Signalamplitude, die an das Gitter von V 2 A (dem Rhythmus-Vorverstärker 16) angelegt wird, in den Lead-Betriebsart-Größenordnungen stärker ist als in der Rhythmus-Betriebsart, da das elektrische Signal der Rhythmus-Betriebsart, das das Gitter erreicht, zuerst auf weniger als die Hälfte seiner ursprünglichen Schwingung durch den Widerstand 15 gedämpft wird, während das elektrische Signal der Lead-Betriebsart, das dasselbe Gitter erreicht, zuerst von der Triode mit hoher Verstärkung V 1 A-B verstärkt wird, bevor es an das V2A-Gitter angelangt. Deshalb kann in der Lead-Betriebsart die Triode V 2 A des Rhythmus- Vorverstärkers 16 weit über den linearen Abschnitt ihrer Einsatzeigenschaften hinaus ausgesteuert werden, und dieses sehr starke Signal, das reich an Klangverzerrung ist, läuft weiter durch den Hauptsignalweg des Vorverstärkers 10. Dadurch wird jede nachfolgende Verstärkerstufe in die Sättigung gesteuert. In der Rhythmus-Betriebsart jedoch sind bei allen, ausgenommen bei den höchsten, Einstellwerten des Amplitudenreglers die Signalamplituden und die Verstärkungseigenschaften jeder Verstärkerstufe des Vorverstärkers 10 und die dazwischenliegenden Kopplungsnetzwerke so abgestimmt, daß sie einen linearen, nichtverzerrten Betrieb beibehalten.

Der Rhythmus-Vorverstärkerstufe 16 folgt ein Klangreglernetzwerk 18, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Ausgang des Klangreglernetzwerks 18 (welches eine wesentliche Pegelminderung im Hauptsignalweg herbeiführt) wird durch den Lautstärkenregler 20 an das Gitter des Klangregler-Vorverstärkers 22 angelegt. Ein zusätzlicher Kondensator 64 ist während der Lead-Betriebsart durch Bedienung des Schaltelements 32 d an den Höhenreglerabschnitt des Klangreglernetzes 18 angelegt. Diese zusätzliche Kapazität senkt das Zentrum des Durchlässigkeitsbereichs des Höhenreglerabschnitts, um einen großen Teil des mittelhohen Tonfrequenzbereichs einzuschließen. Dieses Merkmal ändert die Klangeigenschaften wesentlich und erhöht die Signalamplitude an dem Ausgang des Klangreglernetzes 18 zusätzlich. Ein Widerstand 66 verhindert, daß sich statische Ladung in dem Kondensator 64 anhäuft, die sonst ein hörbares "Knacken" erzeugen würde, wenn in die Lead-Betriebsart geschaltet wird.

Ein anderer Widerstand 68 des Netzes 18 verteilt einen Signalanteil in den niedrigen/mittleren Bereich des Klangreglernetzes 18 und dämpft dessen Amplitude, um den Signalpegel im Höhenbereich besser auszugleichen. Der Ausgang des Klangreglernetzes wird von dem einstellbaren Abnehmerelement eines Höhenreglers 70 abgeleitet. An einem Ende seiner Drehung empfängt der Abnehmer das Signal direkt von einem Höhenreglerkondensator 72, während an dem anderen Ende der Drehung das Signal direkt von einem Tiefen-Kondensator 74 erhalten wird. Beim Einstellen des Kontakts des Reglers 70 irgendwo zwischen den Begrenzungen der Drehung wird ein proportionaler Ausgleich der hohen und tiefen Signalkomponenten des Netzes 18 erreicht.

Das zusammengesetzte Ausgangssignal des Höhenreglers 70 wird von einem Lautstärkenregler 20 gedämpft, dessen Mittelkontakt mit dem Gitter des Klangregler- Vorverstärkers 22 verbunden ist, welcher mit einer Vakuum-Triode V 2 B ausgeführt ist. Ein Kondensator 76 stellt Hochfrequenzkomponenten wieder her, die über den Lautstärkenregler 20 verlorengegangen sind. Die Triode V 2 B ist als ein Triodenverstärker mit hoher Verstärkung aufgebaut, dessen Kathode durch einen Widerstand 78 vorgespannt ist, der von einem Kondensator 80 überbrückt wird. Ein verstärktes Signal bei der Anode von V 2 B erscheint über einen Lastwiderstand 82, der zu einer Versorgungsspannungsleitung 50 führt.

Ein Blockkondensator 84 blockiert die Gleichstrom­ spannung, während die verstärkten Signale über einen Serienwiderstand 86 an ein Gitter einer zusätzlichen Vorverstärkerstufe, die von der Triode V 3 B gebildet wird, angelegt werden. Ein Widerstand 88 fungiert als Gitterableitwiderstand für das Gitter von V 3 B. Die Widerstände 90 und 92 bieten Sende- und Empfangsöffnungen (R 1) und (R 2) für ein eingebautes Zubehör, wie z.B. eine Nachhall-Schaltung (nicht dargestellt). V 3 B ist als herkömmlicher Triodenverstärker mit hoher Verstärkung ausgeführt, dessen Kathode von einem Widerstand 94 vorgesapnnt ist, der von einem Überbrückungskondensator 96 überbrückt wird. Die Anode der V 3 B-Triode bildet ihr verstärktes Ausgangssignal über einen Lastwiderstand 98, der sich bis zu der Versorgungsspannungsleitung 50 erstreckt. Das verstärkte Signal der Anode von V 3 B ist durch einen Kopplungskondensator 100 an eine Dämpfungsschaltung gekoppelt, die die Widerstände 102 und 104 umfaßt, deren Zweck es ist, ein Amplitudensignal mit niedriger Impedanz bereitzustellen, welches geeignet ist, sich an Zubehörteile außerhalb über die Effekt-Schleife 24 anzupassen.

Wie bereits erwähnt, können verschiedene Außengeräte für Spezialeffekte, wie z.B. digitale Verzögerungsleitungen etc., mittels einer Schaltung 24, einer Buchsenschleife für spezielle Toneffekte, in den Hauptsignalweg des Vorverstärkers 10 gekoppelt werden. Diese Schaltung 24 umfaßt zwei Buchsen 106, 108. Die Buchse 106 umfaßt einen Überbrückunskontakt, der sie mit der Buchse 108 verbindet, wenn kein Stecker in die Buchse 106 gesteckt wird.

Ein Widerstand 110 stellt einen Gitterableitweg für den Vorverstärker 26 für Spezialeffekte, der in der Ausführungsform der Fig. 2 als Trioden- Hochleistungsverstärker V 3 A aufgebaut ist. Dieser Endverstärker V 3 A sendet ein Signal aus, das genügend Amplitude aufweist, um einen Endverstärker zu steuern. Seine Kathode wird von einem Widerstand 112 vorgespannt, der von einem Kondensator 114 überbrückt wird. Die Anode der Triode V 3 A bildet ein verstärktes Ausgangssignal über den Lastwiderstand 116, der zu der Versorgungsleitung 50 führt. Dieser Ausgang ist durch einen Kondensator 118 zum Abblocken des Gleichstroms und einen Widerstand 120 an das Haupt- oder Ausgangsdämpfungsglied 28 gekoppelt.

Ein Schalterelement 32 c, z.B. ein lichtabhängiger Widerstand, wird synchronisiert, um gleichzeitig mit den Elementen 32 a, 32 b und 32 d betätigt werden zu können, jedesmal, wenn die Lead-Betriebsart gewählt wird. Dieses Schalterelement 32 c verbindet den festen Widerstand 36 über das Ausgangsdämpfungsglied 28, um automatisch gleiche Lautstärken der Rhythmus- und der Lead-Betriebsart des Vorverstärkers 10 einzurichten und beizubehalten. Wie bereits erwähnt, kann der konstante Widerstand 36 durch ein einstellbares Dämpfungsglied ersetzt werden. Aus praktischen Gründen war die Verfügbarkeit von Platz auf dem Schaltfeld ein bestimmender Faktor dafür, wieviele zusätzliche Regler, die auch ein einstellbares Dämpfungsglied umfassen, zur Benutzung mit dem Vorverstärker 10 bereitgestellt werden können. Ein Ausgangssignal mit einstelllbarem Pegel wird dann von dem Schleifkontakt des Hauptreglers 28 abgeleitet und direkt an den Ausgangsanschluß 30 weitergeleitet.

Eine Ausgleichsschaltung wie z.B. ein graphischer Equalizer kann zwischen dem Ausgang 30 und dem Endverstärker mit der Lautsprecherkombination, der von dem Vorverstärker mit zwei Betriebsarten 10 gesteuert wird, eingefügt werden.

Dem Fachmann, den diese Erfindung betrifft, werden viele unterschiedliche Ausführungsbeispiele und Anwendungen durch die vorhergehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in leichter Weise nahegelegt, ohne daß er von der Idee der vorliegenden Erfindung abweicht. Es können beispielsweise Vakuumröhrenvorverstärker durch Festkörperverstärker und Signalverarbeitungsgeräte in einer bekannten Weise ersetzt werden, wodurch im wesentlichen identische Signalverarbeitungseigenschaften der Sättigungsverzerrung erzielt werden. Die hier vorliegende Beschreibung soll anschaulich sein und die vorliegende Erfindung nicht beschränken, deren Ziel eingehender in den zugehörigen Ansprüchen erläutert ist.

Claims (8)

1. Vorverstärkerschaltung zum Verbessern des Klanges, der von einem Musikinstrument, wie z.B. einer Gitarre, erzeugt wird, und der in elektrische Signale umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß diese folgende Merkmale umfaßt:
einen Eingang (12) zum Empfangen der genannten elektrischen Signale,
ein passives Eingangsnetz (14) mit hoher Impedanz, das mit dem Eingang (12) verbunden ist,
eine erste Vorverstärkervorrichtung (16), die an das genannte Eingangsnetz (14) zur unverzerrten Verstärkung der genannten elektrischen Signale in einer ersten Betriebsart angeschlossen ist, und die die Verstärkung mit Sättigungsverzerrung der genannten elektrischen Signale ermöglicht, wenn in einer zweiten Betriebsart übersteuert wird,
ein Ausgangsanschluß (30), der mit dem Ausgang der ersten Vorverstärkervorrichtung (16) verbunden ist und ein Ausgangsdämpfungsnetzwerk enthält,
normal betätigte Schaltvorrichtungen (32) zum Umschalten zwischen der genannten ersten Betriebsart und der genannten zweiten Betriebsart,
eine Vorrichtung (34) zur Übersteuerungs­ verstärkung, die zum Übersteuern des ersten Vorverstärkers (16) mittels der Schaltvorrichtung (32) über das passive Eingangsnetzwerk (14) als Brücke angeschlossen werden kann, wodurch eine Verstärkung der genannten elektrischen Signale mit Sättigungsverzerrung verursacht wird, und
ein Parallelnetzwerk (36), das durch die Schaltvorrichtung (32) an den genannten Ausgangsanschluß (30) anschließbar ist, wodurch die Ausgangsamplitude der Vorverstärkerschaltung (16) zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart ausgeglichen wird.

2. Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Vorverstärkervorrichtung (22) umfaßt, die an den Ausgang der ersten Vorverstärkerstufe (16) gekoppelt ist zur unverzerrten Verstärkung des Ausgangssignals der ersten Vorverstärkervorrichtung (16) in der ersten Betriebsart und zur Verstärkung mit Sättigungs­ verzerrung durch das Durchlaufen des Ausgangssignals von der ersten Vorverstärker­ vorrichtung (16) in der zweiten Betriebsart, wobei der Ausgangsanschluß (30) mit dem Ausgang der zweiten Vorverstärkervorrichtung (22) verbunden ist.

3. Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Vorverstärkereinrichtung (16), die genannte zweite Vorverstärkereinrichtung (22) und die genannte Vorrichtung (34) zur Übersteuerungsverstärkung jeweils Hochleistungs­ verstärkungsstufen mit Vakuum-Röhren-Trioden enthalten.

4. Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Effektschleife (24) in der genannten zweiten Vorverstärkervorrichtung (22) enthält, um die Verarbeitung der elektrischen Signale durch Einfügen von Spezialeffekten mit niedrigem Signalpegel nach Durchführung der Sättigungsverzerrung zu ermöglichen.

5. Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das passive Eingangsnetzwerk (14) mit hoher Impedanz, das mit dem Eingang (12) verbunden ist, ein Widerstandselement (15) zwischen einem Schalterelement (32 a) und der ersten Vorverstärkervorrichtung (16) enthält, das einen Wert aufweist, der im wesentlichen innerhalb eines Bereiches zwischen 200 000 Ohm und 10 Megaohm liegt.

6. Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Ausgangsdämpfungsnetzwerk ein verstellbares Dämpfungsglied (28) zum Einstellen des Ausgangspegels der Vorverstärkerschaltung (10) enthält.

7. Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zweite Vorverstärkervorrichtung (22) eine einstellbare Lautstärkenregler­ vorrichtung (20) zum Regeln der Amplitude von der genannten ersten Vorverstärkervorrichtung (16) in der Weise enthält, daß ein Verarbeiten der genannten elektronischen Signale mit Sättigungs­ verzerrung in der ersten Betriebsart ermöglicht wird, wenn die Lautstärkenreglervorrichtung (20) auf die größte Amplitude eingestellt wird.

8. Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorverstärkervorrichtung (22) eine Vielzahl von Verstärkungsstufen (V 2 B; V 3 B) enthält, die kaskadenförmig angeordnet sind, wobei sich zwischen jeder der genannten Stufen eine Signaldämpfungsvorrichtung (86, 88; 102, 104) befindet.