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Mehrfachgenerator, insbesondere für ein elektrisches Musikgerät
| Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Erzeu- |
| gung einer Mehrzahl von Wechselspannungen |
| unterschiedlicher Frequenz eine Elektronenstrahl- |
| röhre zu verwenden, bei der der Elektronenstrahl |
| gleichzeitig oder im raschen Wechsel eine Mehr- |
| zahl von nebeneinanderliegenden, voneinander. iso- |
| liert angeordneten, beispielsweise als Metallbele- |
| gungen nebeneinander auf einer nichtleitenden |
| Platte aufgebrachten Elektroden überstreicht. |
| Dabei wird ein Elektronenstrahl von vorwiegend |
| rechteckigem Strählquerschnitt erzeugt, so daß auf |
| der Elektrodenebene eine strichförmige Abbildung |
| durch den Elektronenstrahl erfolgt. Die einzelnen |
| Elektroden sind so ausgebildet, daß der Elektronen- |
| fluß in seiner Intensität verschieden,beeinflußt wird |
| und so die die verschiedenen Elektroden durch- |
| fließenden Ströme voneinander verschiedene Fre- |
| quenzen aufweisen. |
Besondere Bedeutung hat eine derartige Elektronenstrahlröhre als Generator für ein
elektrisches Musikerzeugungsgerät. Bildet man beispielsweise zehn Metallbelegungen
@so aus, daß sieh die Frequenzen der .durch sie fließenden Ströme wie i :2 :3 bis
io verhalten, so erhält man an einem gemeinsamen äußeren Widerstand eine Spannung,
die, auf einen Lautsprecher gegeben, einen hörbaren Klang erzeugt, der außer der
Grundwelle noch neun, Obertöne enthält. Durch Zu- oder Abschalten von einzelnen
Belegungen kann die Klangfarbe verändert werden. Eine stetig veränderbare Klangfarbe
erfordert noch zu jeder Belegung einen stetig veränderbaren Widerstand. Durch Veränderung
der Frequenz der Ablenkspannung können verschiedene Töne erzeugt werden.
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Bei einem größeren elektrischen Musikinstrument, das mehrere Oktaven
umfaßt und mit zwei
oder vier Händen gespielt werden soll; wird
der Röhrenaufwand unter anderem 'beträchtlich. Um diesen Aufwand geringer zuhalten,
ist bereits vorgeschlagen worden, eine Mehrzahl von Elektronenstra'hlsystemen radial
um eine :gemeinsame, langgestreckte Kathode in einem ,gemeinsamen Gefäß anzuordnen.
Dabei können mehrere solcher Radialsysteme im gleichen Gefäß übereinander längs
der allen gemeinsamen Kathode untergebracht sein.
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Die Erfindung stellt eine weitere Verbesserung einer solchen Anordnung
dar. Die Erfindung erlaubt weiterhin, Kathodenstrahlröhren durch ein Röhrensystem
üblicher Bauart zu ersetzen, das mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ergänzt wird.
Die Erfindung besteht darin, daß Teile der Kathode, die nicht zur Elektronenemission
für die Elektronenstrahlen herangezogen werden, einem oder mehreren zusätzlichen
Elektrodensystemen zugeordnet sind, die insbesondere der Erzeugung der Ablenkspannungen
dienen.
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Auf diese Weise känn eine Anzahl von Röhren eingespart werden, .die
sonst beispielsweise zur Erzeugung der Ablenkspannungen notwendig wären. Außerdem
bietet es Vorteile, die Ablenkspannungen in der gleichen Röhre zu erzeugen, um bei
gege-,benenfalls .im Betriel) attftretendeM Störungen die Röhre, die gleichzeitig
der Erzeugung einer Vielzahl von Frequenzen und der notwendigen Ablenkspannungen
für den Kathodenstrahl dient; als Ganzes auswechseln zu können.
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In einfacher Weiw kann die Erfindung dadurch realisiert werden, daß
man von einer Leistungsröhre üblicher Bauart ausgeht, :die eine sog. Ovalkathode
oder eine Flachkathode besitzt. Eine solche Röhre wird dadurch abgeändert und ergänzt,
daß elektronenoptische Zylinderlinsen eingebaut werden, die z. B. nach den beiden
Breitseiten der Ovalkathode hin gebündelte Ele'ktronenstra'hlen erzeugen, deren
Bewegung durch zwei getrennte Steuersysteme beeinflußt wird. Die Arbeitselektroden
besitzen entsprechend den -bereits vorgeschlagenen Anordnungen solche Formen, daß
der Oberwellengehalt beispielsweise durch Veränderung der Amplituden beeinflußt
werden kann. Mit einer solchen Röhre wird in einer Ebene senkrecht zur Kathode ein
doppeltes Elektronenstrahlsystem geschaffen, wobei z. B. auf der einen Seite eine
Beeinflussung hinsichtlich der geradzahligen Harmonischen erfolgt, während Idas
andere System in entsprechen, der Weise die ungera-dzahligen Harmonischen wählbar
zu beeinflussen gestattet. Eine der dabei nicht benutzten schmalen Seitenflächen
der Ovalkathode kann dann einen Teil des Elektrodensystems für die Schwingungserzeugung
(Ablenkspannung) bilden. Es ist weiterhin auch möglich, bei ,den beiden Elektronenstrahlsystemen
mit verschiedenen Ablenkfrequenzen zu arbeiten und dementsprechend die :beiden Schmalseiten
für verschiedene Oszillatoren zu verwenden. Weiterhin kann die Anordnung auch so
getroffen sein, daß bei einer langgestreckten Kathode der obere oder untere Teil
der Kathode einen Teil eines Elektrodensystems für die Schwingungserzeugung bildet.
An Stelle von Elektrodensystemen zur Schwingungserzeugung oder auch zusätzlich zu'
denselben können beliebige Elektrodensysteme vorgesehen sein, um hier Röhrensysteme
zur Verstärkung, Entkopplung usw. zu bilden. Es ist schließlich auch möglich, in
Längsrichtung der Kathode mehrere Elektronenstrahlsysteme übereinander anzuordnen.
Alle diese Möglichkeiten bietet die Erfindung, wobei der wesentliche Vorteil :.darin
besteht, daß nicht nur Elektronenstralhlsysteme, sondern auch andere Elektrodensysteme
zur Schwingungserzeugung, Verstärkung, Modulation, Demodulation usw. mit gemeinsamer
Kathode zusammen in einem einzigen Entladungsgefäß untergebracht sind.
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Es ist natürlich auch möglich, bei einer Flachkathode die Schmalseiten
für die Elektronenemission zur Elektronenstrahlerzeugung heranzuziehen.. In vielen
Fällen genügt ein derartig schmaler Kathodenstreifen für diese Zwecke vollauf. Es
stehen dann größere Emissionsflächen für die übrigen Elektrodensy steme zur Verfügung.
Auf diese Weise lassen sich mit besonderem Vorteil Elektronenstra'hlsysteme mitLeistungsverstärkersystemen
vereinigen; bei denen eine große Elektronenausbeute erwünscht ist.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die
Figur zeigt hin Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen
in schematischer Darstellung. In einem Entladungsgefäß, .dessen Glaswandung mit
i bezeichnet ist, befindet sich an zentraler Stelle die OvalkathOde 2, die in der
Zeichnung im Schnitt dargestellt ist. Mit Hilfe der Elektroden 3, q. und 5, 6 sowie
20, 21, 22 und 23 wird die Wirkung einer Zylinderlinse erzielt, so daß von den Breitseiten
der Ovalkathode zwei Elektronenstrahlen mit rechteckigem Strahlquerschnitt ausgehen.
Die Elektronenstrahlen werden dann durch die Ablenkplattenpaare 7, 8 und 9, io beeinflußt
und treffen auf die entsprechenden Arbeitselektroden 11, 12 auf. Es ergeben
sich auf diese Weise zwei elektrisch völlig voneinander getrennte Elektronenstrahlsysteme
auf beiden Breitseiten der Kathode 2. Die Schmalseiten der Kathode werden erfindungsgemäß
als Elektronenquellen für zusätzliche Elektrodensysteme herangezogen. Es ist aber
auch, wie oben erwähnt, durchaus möglich, hierzu die Breitseiten zu nehmen und die
Schmalseiten den Elektronenstrahlsystemen zuzuordnen. Bei .dem dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um zwei Triodensysteme mit :den Steuergittern 13 und: 14
sowie den Anoden ;5 und 16. Während bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel diese
zusätzlichen Elektrodensysteme in der gleichen Ebene wie die Elektronensysteme liegen,
können sie auch getrennt in einer anderen Ebene angeordnet sein, und es 'können
auch hierzu die Breitsaiten der Kathode herangezogen werden.
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Die Anordnung kann beiispielsweise so getroffen werden, daß auf der
einen Seite eine Beeinflussung hinsichtlich der geradzahligen Harmonischen erfolgt,
während das andere System in entsprechender Weise die ungeradzah.ligen Harmonischen
wählbar
zu beeinflussen gestattet. Die zusätzlichen Elektrodensysteme
13,15 und 14, i6 'können der Schwingungserzeugung zum Herstellen der Ablenkspannung
dienen. Der diese Elektrodensysteme enthaltende Oszillator ist schematisch im unteren
Teil der Figur als Wechselstromquelle 17 veranschaulicht und arbeitet auf
zwei verstellbaren Spannungsteilern 18 und icg. Bei diesen Spannungsteilern
kann z. B. die Mitte des Widerstandes auf Nullpotential gelegt werden. Auf diese
Weise ergeben sich symmetrische Ablenkspannungen. Es ist aber auch möglich, mit
unsymmetrischen Ablenkspannungen zu arbeiten, d. h. einen einseitig geerdeten Oszillator
zu verwenden und dann jeweils nur einen einzigen Abgriff auf jedem Spannungsteiler
vorzusehen.
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Die Erfindung hat außer .der Anwendung auf Geräte zur elektrischen
Musikerzeugung noch Bedeutung für zahlreiche Fälle der Mehrfachschwingungserzeugung.
Die Erfindung eignet sich einsbesondere für solcheEinrichtungen, bei denen mehrere
Frequenzen erzeugt werden sollen, die miteinander in einem festen Verhältnis stehen.
Somit kommt die Erfindung vor allem auch zur Frequenzvervielfachung und Frequenzteilung
in Betracht.