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Elektrischer Mehrfachgenerator, insbesondere für ein elektrisches
Musikgerät zur Erzeugung einer Mehrzahl von Spannurigen unterschiedlicher Frequenz
kann man mit Vorteil eine Elektronenstrahlröhre anwenden, bei welcher der Elektronenstrahl
gleichzeitig oder im raschen Wechsel eine Mehrzahl von nebeneinanderliegenden, voneinander
isoliert angeordneten, beispielsweise als hIetallbelegungen nebeneinander auf einer
nicht leitenden Platte aufgebrachten Elektroden überstreicht.
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Der Elektronenstrahl wird in bekannter Weise auf der Elektrodenebene
strichförmig fokussiert. Das gleiche kann auch erreicht werden, wenn der Elektronenstrahl
in einer gegenübei# der Ablenkung vorzugsweise ,um go° verdrehten Richtung in raschem
Wechsel, z. B. mit einer Frequenz von ioo kIIz pendelt. Die einzelnen Elektroden
sind dabei so ausgebildet, daß der Elektronenfluß in seiner Intensität verschieden
beeinflußt wird und so die die verschiedenen Elektroden durchfließen, den Ströme
verschiedene periodische Intensitätsschwankungen aufweisen.
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Besondere Bedeutung hat eine derartige Elektronenstrahlröhre als Generator
für ein elektrisches Musikinstrument. 4ildet man beispielsweise zehn Metallbelegungen
so aus, daß sich die Frequenzen der durch sie fließenden Ströme wie i : a :3...
: 1o verhalten, so erhält man an einem gemeinsamen Außenwiderstand eine Spannung,
die, auf einen Lautsprecher gegeben, einen hörbaren Klang erzeugt, der außer der
Grundwelle noch neun Obertöne
enthält. Durch Zu- oder Abschaltung
von einzelnen Belegungen kann die Klangfarbe variiert werden.
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Der Aufwand wird beachtlich, wenn man auf diese Weise wahlweise verschiedene
Frequenzkombinationen, z. B. klavierähnlicheKlänge, erzeugen will. Soll beispielsweise
eine derartige Elektronenstrahlröhre (es werden für Musikgeräte eine Mehrzahl solcher
Röhren benötigt) einen Tonumfang von acht Oktaven mit iwölf Tönen innerhalb der
Oktave besitzen, so werden sechsundneunzig verschiedene Ablenkspannungen notwendig.
Die Erfindung gibt die Möglichkeit, mit einem relativ einfachen Gebilde diese Aufgabe
zu lösen.
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Gemäß der Erfindung wird eine Kippschaltung zur zeitproportionalen
Ablenkung des Elektronenstrahles benutzt. Frequenzbestimmende Elemente dieser Kippschaltung,
z. B. Widerstände und/oder Kondensatoren, sind dabei durch Tastendruck od. dgl.
auswechselbar bzw. veränderbar. Die Erfindung sieht des weiteren vor, den Kippvorgang
durch den Elektronenstrahl zu steuern. Besonders vorteilhaft ist es, sowohl das
Hin- als auch das Rückkippen durch den Elektronenstrahl zu steuern, da man auf diese
Weise größere Freiheiten im Aufbau der Elektronenstrahlröhre erhält. Im allgemeinen
:kann es jedoch ausreichend sein, nur einen Kippvorgang, z. B. das Rückkippen, durch
den Elektronenstrahl einzuleiten.
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Zur Steuerung des Kippvorganges durch den Elektronenstrahl sind gemäß
der Erfindung, z. B. in der Ebene der Teilanoden bzw. Anodenbelegungen, eine oder
mehrere von den Anodenbelegungen isolierte Hilfsbelegungen vorgesehen, die der Elektronenstrahl
unmittelbar nach den Anodenbelegungen beaufschlagt und die z. B. über eine gittergesteuerte
Gasentladungsröhre die Umkehr des Elektronenstrahles bewirken.
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Die Hilfsbelegungen schließen insbesondere mit Ansätzen zwischen den
Zwischenräumen der Anodenbelegungen mit den Enden dieser Belegungen ab. Es kann
zur Berücksichtigung von Zeitkonstanten der Kippschaltung zweckmäßig sein, diese
Ansätze in die Zwischenräume zwischen den Anodenbelegungen etwas hineinragen zu
lassen.
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`'eitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der in den Fig.
i .bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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In der Fig. i ist eine vollständige Anordnung gemäß der Erfindung
schematisch dargestellt. Die Fig. 2 zeigt eine andere Anordnung der veränderbaren
Widerstände der Kippeinrichtung. Die Fig.3 gibt eine Teilaufsicht auf die die Anodenbelegungen
und eine Hilfsbelegung tragende isolierende Anodenplatte, während in Fig. 4 ein
Beispiel für die Steuerung der Kippschaltung durch den Elektronenstrahl gezeigt
ist.
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Der Elektronenstrahl der Braunschen Röhre BR wird z. B. strichförmig
auf eine mehrere Metallbelegungen Bi, B2, B$ usf. tragende Platte P (vgl. Fig. 3)
fokussiert. Die Ablenkung erfolgt in waagerechter Richtung durch das Ablenkplattenpaar
AP. Zur Ablenkung wird von einer aus der Batterie E, dem Kondensator C und den Widerständen
Ri, R=, R3 usf. bestehenden Kippschaltung eine Ahlenkspannung an diese Platten gelegt,
durch die eine praktisch zeitproportionale Ablenkung des Strahles erreicht wird.
Die Gasentladungsröhre GR, die beispielsweise durch den Elektronenstrahl über eine
Hilfsbelegung H (vgl. Fig. 3 und 4) gesteuert wird, dient dazu, die Ablenkspannung
zusammenbrechen zu lassen und so.für eine schnelle Rückführung des Elektronenstrahles
zu sorgen. Die Rückführung muß in einem zu den verlangten Schwingungsdauern kleinen
Zeitintervall erfolgen. Voraus-Setzung ist dabei, daß das Überstreichen der Belegurigen
lückenlos erfolgt. Man wird daher die Hilfsbelegung H, wie in der Fig. 3 gezeigt,
mit Ansätzen zwischen den Zwischenräumen der Anodenbelegungen Bi, B2, B3 usf. versehen
und diese mit dem Ende der Anodenbelegungen abschließen lassen. Zur Berücksichtigung
von Zeitkonstanten der Kippeinrichtung kann es dabei zweckmäßig sein, diese Ansätze
in die Zwischenräume hineinragen zu lassen.
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Die Kippeinrichtung kann so ausgebildet sein, daß der Rücklauf des
Elektronenstrahles zur Abtastung der Anodenbelegungen mitausgenutzt wird. Die Belegungen
können dann verkürzt werden. Aus den in Fig. 3, gezeigten Belegungen wird in -diesem
Falle ein Stück herausgeschnitten, das so geformt sein muß, daß Hin- und Rücklauf
des Strahles eine oder mehrere vollständige Schwingungen ergeben, wobei darauf zu
achten ist, daß kein Phasensprung auftritt.
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Die Spannung der Batterie E wird wesentlich größer gewähnt als die
benötigte Ablenkspannung U. In diesem Falle werden die Begrenzungen der Metallbelegungen
für die einzelnen Harmonischen ,im wesentlichen reine Sinusl:inien.
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Mit einer Anordnung gemäß der Erfindung lassen sich alle beliebigen
Töne erzeugen. Die Klangfarbe kann dabei weitgehend verändert werden. Stetig veränderbare
Klangfarbe erfordert zu jeder Belegung noch stetig veränderbare Widerstände W1,
W2, Ws usf. Will man. nur eine be-. stimmte Klangfarbe erhalten, dann können die
verschiedenen Amplituden der Oberwellen schon bei den anzubringenden Metallbelegungen
berücksichtigt werden. An dem gemeinsamen Widerstand W wird bei a, b eine Spannung
abgegriffen, die auf einen Lautsprecher gegeben wird. Die Lautstärkeregelung kann
durch Regelung der Wehnelt-Zylinderspannung an der Kombination Potentiometer Ro
und Spannungsquellen Eo und Eä erreicht werden.
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In dem Ausführungsbeispiel der Fig. i und 2 ist angenommen, daß die
Widerstände R1, R2, R, bzw. Ri , R2 , R3 usf. der Kippeinrichtung auswechselbar
sind. Ebenso oder auch gleichzeitig damit könnte aber auch der Kondensator C auswechselbar
bzw. veränderbar sein. Die Widerstände können entweder parallel (Fig. i) oder in
Reihe (Fig. 2) oder auch gemischt angeordnet sein. Durch Druck auf. die Tasten i,
2, 3 bzw. i', 2', 3' usf. werden
verschiedene Widerstände bzw. Widerstandskombinationen
eingeschaltet und so verschiedene Töne erzeugt. Wenn mehrere Tasten gleichzeitig
gedrückt werden, dann entsteht ein Ton, dessen Frequenz durch die jeweils eingestellte
Widerstandskombination bestimmt wird. Um sechsundneunzig Töne spielen zu können,
benötigt 'man bei der Parallelschaltung sechsundneunzig Widerstände, wenn man von
Widerstandskombinationen nicht Gebrauch machen will. Durch Ausnutzung von Widerstandskombinationen
kann man jedoch die :'Anzahl der benötigten Widerstände wesentlich herabsetzen.
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Die in Fig. 3 dargestellte Hilfsbelegung H ist über den Vbertrager
(` mit dem Gitter der Gasentladungsröhre GR verbunden und leitet so das Zünden der
Gasentladungsröhre ein, wodurch das Zusammenbrechen der Ablenkspannung bewirkt wird.
Eine geeignete Schaltung hierzu zeigt die Fig.4. Bei dieser Schaltungsanordnung
sind des weiteren noch Widerstände R' und R" vorgesehen, durch die die Zeitkonstante
des Kippvorganges im gewünschten Sinne beeinflußt werden kann. Die Hilfsbelegung
H kann gegebenenfalls zu beiden Seiten der !Anodenbelegungen BA, B2, B3 usf. vorgesehen
sein, um das Hin- und Rückkippen zu steuern.