DE645207C

DE645207C - Anordnung zur Stabilisierung der Frequenz bei elektrischen Musikinstrumenten mit abgestufter Tonfolge

Info

Publication number: DE645207C
Application number: DET42000D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1933-01-20
Filing date: 1933-01-20
Publication date: 1937-05-24

Description

Bei elektrischen Musikinstrumenten mit abgestufter Tonfolge ist es unbedingt erforderlich, für absolute Konstanz der zu erzeugenden Tonfrequenzen zu sorgen, da sonst eine Verstimmung des Instrumentes die Folge und sowohl ein Zusammenspiel mit anderen Instrumenten als auch ein einwandfreies Spiel auf dem Instrument selbst außerordentlich erschwert ist.

jo Diese Nachteile lassen sich dadurch vermeiden, daß den die Tonhöhe bestimmenden Elementen der Tongeneratoren mittels Frequenzstabilisatoren erzeugte Stabilisierungsspannungen zugeführt werden, die eine ausreichende Aufrechterhaltung der in Betracht kommenden Frequenzen ermöglichen.

Erfindungsgemäß ist nun bei den eingangs beschriebenen Musikinstrumenten nicht jedem Ton des Instrumentes ein Frequenzstabilisator zugeordnet, sondern es sind höchstens nur soviel Frequenzstabilisatoren vorgesehen, wie die Oktave des betreffenden Instrumentes Intervalle besitzt und jeder dieser Frequenzstabilisatoren dient zur Stabilisierung jeweils der gleichen Töne aller Oktaven, also aller c, eis, d usw. Bei gittergesteuerten Gasentladungsröhren wird der Frequenzstabilisator dem Gitter- oder Anodenkreis des Generators zugeordnet. Bei Zweielektroden-Glimmlampen-Generatoren wird die Stabilisierungsfrequenz zweckmäßig dem Kondensatorkreis zugeführt. Auch bei Kallirotronschaltungen kann der Erfindungsgedanke in sinngemäßer Weise Verwendung finden.

Die Wirkung der Stabilisierungsanordnung sei in dem Kurvenbild nach Abb. 1 veranschaulicht, und zwar in der Anwendung auf eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre. Der Zündspannung Es₁ ist die Steuerspannung, die von dem Stabilisator geliefert wird, überlagert. Die Gerade G-G bedeutet den durch die Röhreneigenschaften sowie durch die Belastung des äußeren Kreises bedingten Anstieg der Spannung, der praktisch unabhängig· von der Höhe der Zündspannung ist. Die erhaltene Spannung verläuft in der dargestellten Dreiecksform und hat die Frequenz Z₁. Wenn jetzt plötzlich aus äußeren L'rsachen die Zündspannung auf den Wert Es., herabsinkt, wird die Kippfrequenz höher und nimmt den Wert f, an. Dieser Wert ist bedingt durch den Schnittpunkt der Geraden G-G mit der Zündspanung Es₂- Wird nun die Steuerspannung St überlagert, so ändert sich bezüglich der Frequenz f\ bei der Zündspannung Es₁, wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, nichts. Infolge der Überlagerung mit der Steuerspannung Sf wird die Kippfrequenz f./

in diesem Falle bestimmt durch den Schnittpunkt der Geraden G-G bzw. für die weiteren Zündungen der Parallelen zur Geraden G-G mit der Resultierenden aus SteuerspannungSt und Zündspannung Ez₃. Da die Steuerspan-" niing St eine praktisch absolut konstante Frequenz besitzt, wird damit zwangsläufig, wie auch aus dem Diagramm ersichtlich ist, die Kippfrequenz f₂' aufrecht und gleich f₁ erhalten. Diese Betrachtungen gelten unter der Voraussetzung, daß die Steuerspannung eine genügend hohe Frequenz und ausreichende Amplitude besitzt.

Für jeden Ton der Oktave ist einFrequenzstabilisator erforderlich. Es hat sich herausgestellt, daß gleiche Töne der Oktaven, also alle c, alle eis, alle d usw., von dem gleichen Steuerelement abhängig gemacht werden können, so daß also beim Halbtonklavier mit ao 84 Tönen nur 12 Frequenzstabilisatoren erforderlich sind. Dies ist die maximale Anzahl, die noch herabgesetzt werden kann dadurch, daß man gemäß weiterer Erfindung bei einem rein gestimmten Instrument die geradzahligen Verhältnisse von Quinte zu Grundton, Terz zu Grundton usw. ausnutzt, so daß mit weniger Frequenzstabilisatoren ausgekommen werden kann. Die Frequenzstabilisatoren werden zweckmäßig durch die gleichen Tasten eingeschaltet, durch die auch die Töne eingeschaltet werden. Um eine gegenseitige Rückwirkung zu vermeiden, ist es zweckmäßig in den Fällen, wo besondere Frequenzgeneratoren vorhanden sind, diese durch Kapazitäten voneinander und den Regelniitteln zu entkoppeln, was insbesondere wichtig ist bei Generatoren mit kleinem innerem Widerstand. Die Frequenzstabilisierung kann sowohl auf der Gitter- als auch auf der Anodenseite stattfinden. Mit der Stabilisierungseinrichtung ist es möglich, das Instrument unabhängig von Spannungs- und Einissionsschwankungen, die mit keinem anderen Mittel kompensierbar sind, sowie von den unangenehmen Belastungsänderungen beim Spielen frei zu machen.

Als Frequenzstabilisierungsvorrichtungen kommen in Betracht sowohl Summer mit mechanisch schwingenden Teilen (Stimmgabelsunimer) als auch Röhrensummer, deren Frequenz unabhängig von Spannungsu. dgl. Schwankungen so konstant als möglich gehalten wird. (Ouarzgesteuerte Rückkopplung-Niederfrequenz- oder Überlagerungssumme^Kippschwingungss'ummero.dgl.) Die Abb. 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Anwendung von Summern (Stimmgabelsummern, Röhrensummern). Die Summer 9 sind über die Kapazitäten 10 an das Gitter 11 des Generators 12, dessen Tonhöhe durch den regelbaren Widerstand 13 eingestellt wird, über Kontakte, die gleichzeitig beim Betätigen des Spielwiderstandes 13 eingeschaltet werden, gelegt. Die Summer 9 können auch mit dem gleichen Effekt auf den ■'Anodenkreis des Gerätes einwirken (gestrichelt dargestellt).

Die Abb. 3 veranschaulicht die Anordnung für ein dreistimmiges Instrument mit wohltemperierter Halbtonstimmung. Der Teil 14 enthält beispielsweise 12 Summer, wobei jeder Summer jeweils einen oder mehrere bestimmte Töne jedes der drei Generatoren 15 unabhängig von Spannung- u. dgl. Schwankungen aufrechterhält. Die einzelnen Generatoren 15 sind über Kapazitäten 16 entkoppelt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. 4 in der Anwendung bei Zweielektrodenglimmlampen. Die von den Frequenzstabilisatoren 17 erzeugten Spannungen werden über Tasten 18 dem Ladekreis des Kippfrequenz-Glimmlampen-Generators 19 mittels eines' Transformators 20 zugeführt. Die Einstellung der Tonhöhe erfolgt durch Änderung des inneren Widerstandes der als Widerstand geschalteten Röhre 21 infolge der Änderung der mittels der Spieltasten 22 am Widerstand 23 einstellbaren Gittervorspannung.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zur Stabilisierung der Frequenz bei elektrischen Musikinstrumenten mit abgestufter Tonfolge, bei der den die Tonhöhe bestimmenden Elementen der Tongeneratoren mittels Frequenzstabilisatoren erzeugte Stabilisierung?-' spannungen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens so viel Frequenzstabilisatoren vorgesehen sind, wie die Oktave des betreffenden Instrumenten Intervalle besitzt, und daß jeder Frequenzstabilisator zur Stabilisierung jeweils der gleichen Töne aller Oktaven, also aller c, eis, d usw., dient. '
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem rein gestimmten Instrument die Zahl der Frequenzstabilisatoren außer den geradzahligen Verhältnissen von Oktave zu Oktave weiterhin noch entsprechend den / geradzahligen Verhältnissen von Quinte zu Grundton, Terz zu Grundton usw. in der Weise verringert ist, daß der gleiche Frequenzstabilisator jeweils die Frequenz der Oktave, der Quinte, der Terz usw, stabilisiert.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Stabilisierungsspannung höchstens um eine tao Größenordnung kleiner ist als die Spannung der zu stabilisierenden Frequenz.
4· Anordnung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzstabilisator aus einem Summer mit mechanisch schwingenden Teilen bzw. einem quarzgesteuerten Röhrensummer besteht.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung der Summer an den Generatorkeis zum Zweck der losen Kopplung über eine Kapazität erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen