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Schaltungsanordnung zum Abstimmen des Schwingungserzeugers elektrischer
Musikinstrumente Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Abstimmen eines
aus zwei Trioden bestehenden Schwingungserzeugers elektrischer Musikinstrumente,
bei dem eine Kette von fest abgestimmten, dem zwölfstufigen temperierten Tonsystem
entsprechenden Schaltelementen an die Trioden angepaßt werden soll, und zwar ist
die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Anode
der ersten Triode mit dem Gitter der zweiten Triode verbunden und über einen Widerstand
an die Kathode der zweiten Triode und den Läufer eines Potentiometers angeschlossen
ist, das zwischen der Anodenspannungsquelle und Masse liegt, wobei der Läufer einerseits
und das Gitter der ersten Triode andererseits je über einen regelbaren Kondensator
an Masse gelegt sind.
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Durch diese Erfindung ist eine Aufgabe gelöst, die auf dem Gebiet
der elektronischen Musik-Instrumente seit langem große Schwierigkeiten bereitet,
und zwar handelt es sich darum, das genaue Abstimmen für das Zusammenspielen mit
anderen Instrumenten auf einfache Weise zu ermöglichen. Dieses ist zunächst einmal
für die Serienherstellung von sehr großer Bedeutung, da ja die elektrischen Schaltelemente
trotz hoher Herstellungsgenauigkeit, die für andere Anwendungsgebiete, beispielsweise
Rundfunkempfangsgeräte, vollauf genügt, doch immerhin solche Abweichungen aufweisen,
daß sie zu Tonabweichungen führen, die vom Ohr als ganz erhebliche Verstimmung wahrgenommen
werden. Das gleiche gilt für die Röhren der Schwingungserzeuger. Innerhalb ein und
derselben Serie weist praktisch jede Röhre gegenüber anderen Röhren der gleichen
Serie Abweichungen auf, die zu merkbaren Unterschieden der Tonhöhe und des Klangcharakters
führen. Die Möglichkeit, eine
genaue Abstimmung mit einfachen -Nlitteln
durchzuführen, bildet daher die unerläßliche Voraussetzung für eine Serienfertigung,
die bisher bei elektronischen Musikinstrumenten aus den genannten Gründen nicht
möglich gewesen ist. Ebenso `nichtig ist aber eine einfache Möglichkeit des Abstimmens
auch bei dem fertigen Instrument, denn die 'Notwendigkeit hierzu ergibt sich nicht
nur beim Auswechseln einer verbrauchten Röhre, sondern auch ständig beim Zusammenspielen
mit anderen Instrumenten. Es muß zu diesem Zweck das genaue, schwebungsfreie Abstimmen
so leicht möglich sein, daß der technisch nicht geschulte ausübende Künstler dabei
keine Schwierigkeiten hat.
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Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung
die Schaltung eines Ausführungsbeispiels dargestellt.
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Dieser Klangerzeuger verwendet zwei Trioden T i und T2, die hier als
kombinierte Röhre gezeichnet sind. Der erzeugte Ton ist durch die Größe des an einer
Widerstandskette R 2' -1- R 3' -I- R .f' -4- R ;' -1- R6' abgegriffenen Wertes bestimmt,
wobei die einzelnen Widerstandswerte so bemessen sind, daf.i die fest abgestimmte
Widerstandskette die Töne der chromatischen Tonleiter ergibt. Der Abgriff der verschiedenen
Widerstandswerte erfolgt mit Hilfe von Schaltern, von denen hier, da es sich i a
nur um die Veranschaulichung des Grundgedankens handelt, nur fünf gezeichnet sind,
und zwar die Schalter K i bis K5. Diese Schalter legen beim Einschalten den jeweils
zugeordneten Abgriffspunkt zunächst an Masse, um ihn unmittelbar anschließend m,it
einerLeitungLzu verbinden, die zum nachfolgenden Vorverstärker führt. Diese zeitlich
aufeinanderfolgende Kontaktgabe kann leicht durch entsprechende Ausbildung der Kontakte
der Schalter K erreicht werden.
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Die Anode der Triode T i ist mit dem Gitter der Triode T2 unmittelbar
verbunden. Die Verbindung führt über einen Widerstand Roi zu dem Läufer eines Potentiometers
P, dessen eines Ende an die Anodenspannungsquelle A 2 angeschlossen ist und dessen
anderes Ende an Masse liegt. Der Widerstand Roi ist so bemessen, daß der an ihm
entstehende Spannungsabfall für das Gitter der Triode T 2 die richtige Vorspannung
ergibt. Eine Verschiebung des abgreifenden Läufers auf dein Potentiometer und die
dadurch verursachte Spannungsänderung gestatten eine Regulierung der Steilheit der
beiden Trioden T i und T 2 in dein Sinne, daß eine Erhöhung der Steilheit
der Triode T 2 eine Abnahme der Steilheit der Triode T i zur Folge hat, und umgekehrt.
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Der erwähnte Läufer des Potentiometers ist mittels eines Kondensators
Coi gegen Masse überbrückt. Dieser Kondensator Coi dient zum Abstimmen der höheren
Frequenzen der Tonskala. während er für den Bereich der tieferen Töne ohne Wirkung
ist. Mit Hilfe dieses Kondensators ist also die Möglichkeit gegeben, die hohen Tonlagen
abzustimmen, ohne die tieferen Tonlagen zu ändern.
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Das Gitter der Triode T i ist über einen Regelkondensator C o2 an
Masse gelegt. Dieser Regelkondensator beeinflußt die tieferen Lagen der Tonskala,
hat also die gerade umgekehrte Wirkung wie der Kondensator Coi.
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Der Kondensator K, der die Anode der Triode T 2 mit dem Steuergitter
der Triode T i verbindet, wird in seinem Wert so bemessen, daß der Kammerton a der
Tonskala auf die Schwingungszahl von 4,.o Perioden, d. h. 88o Halbwellen, abgestimmt
ist. Da zur Zeit noch sehr viele Musikinstrumente auf den Kammerton a =
870 ab.-:stimmt sind, sind parallel zu K Abgleichkondensatoren vorgesehen,
mit deren Hilfe eine Umschaltung von 88o auf 870
oder auf eine andere gebräuchliche
Schwingungszahl möglich ist. Von diesen Kondensatoren ist als Beispiel nur einer,
der Abgleichkondensator CK, gezeichnet. Mit Hilfe dieser Abgleichkondensatoren ist
es also möglich, für das Zusammenspielen mit anderen Instrumenten ohne mühsames
Abstimmen diese Verschiebung um den kleinen festen Betrag vorzunehmen, und zwar
beispielsweise mit Hilfe eines Kombinationsschalters, der die Grundskala und deren
transponierte Skalen gleichzeitig auf den gewünschten anderen Grundwert umschaltet.
Um beim Zusammenspielen mit anderen Instrumenten sonstige kleine Höhendifferenzen
auszugleichen, die mit mancherlei äußeren Einflüssen, beispielsweise Temperaturunterschieden,
auftreten können, ist in der Potentiometerschaltung P ein kleiner Drehwiderstand
W vorgesehen. An einen Teil des gesamten zwischen Anodenspannungsquelle.=f 2 uild
Masse liegenden, das Potentiometer P und den Drehwiderstand W enthaltenden Reihenwiderstandes
kann übrigens auch der Modulator angekoppelt werden.
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Bei dem fertigen Gerät, bei dem also die Abmessungen der einzelnen
Schaltelemente, insbesondere der Kondensatoren, in ihrer Größenordnung festliegen,
kann die Anpassung an die Röhrenkurven, die sich ja auch bei Röhren gleicher Type
immer ein wenig unterscheiden, zwecks HerÜeiführung der genauen Abstimmung vorgenommen
«-erden. Diese genaue Abstimmung erfolgt an drei Stellen. Es sei angenommen, daß
die Schaltelemente einen Tonumfang von drei Oktaven von c i bis cergeben. Mit Hilfe
des Potentiometers P wird dann genau auf den Kammerton ä = 88o abgestimmt. Zeigt
es sich dann, daß beispielsweise die Oktave a =a" zu stark nach unten und die Quinte
a'-d' zu stark nach oben schwebt, so wird mit Hilfe des Kondensators Coi die Oktave
a'-ä' rein gestimmt und mit dem Kondensator Co2 die Quinte a'-d' so weit nach unten
gestimmt, bis die Quinte richtig temperiert ist. Gegebenenfalls ist als viertes
Regelelement dann noch der Widerstand W nachzustellen. Wenn die Werte der Kondensatoren
K, Coi und C o2 einer bestimmten Röhrentype angepaßt werden, so besteht die Möglichkeit,
durch Verdoppeln, Vervierfachen usw. die Tonskala um eine oder mehrere Oktaven tiefer
zu transponieren.
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Der als Ausführungsbeispiel dargestellte Klangerzeuger ist über einen
Kopplungskondensator KAR an einen Vorverstärker angekoppelt, und zwar werden über
diesen Kondensator die im
Klangerzeuger erzeugten Tonfrequenzströme
dem Steuergitter der Vorverstärkerröhre zugeführt. Dieser Kopplungskondensator kann
im Vergleich zu den bekannten Schaltungen, die meist Kapazitäten in der Größenordnung
von 5o bis i5o cm verwenden, eine wesentlich größere Kapazität besitzen, beispielsweise
in der Größenordnung von etwa iooo cm, ohne daß dadurch die musikalischen Eigenschaften
verschlechtert werden.
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Der dargestellte Klangerzeuger erhält seine Anodenspannung aus einer
Anodenspannungsquelle A:2. Für die Erzielung einwandfreier musikalischer
Eigenschaften ist es sehr wesentlich, daß bei einem solchen elektronischen Musikinstrument
diese Anodenspannungsquelle A 2 von derjenigen des Vorverstärkers unabhängig ist,
so daß diese beiden Schaltungsteile sich gegenseitig nicht beeinflussen. Sofern
die Möglichkeit dazu besteht, kai»i es zweckmäßig sein, vollständig getrennte Anodenspannungsquellen
zu verwenden. -Man kann aber auch eine gemeinsame Spannungsquelle verwenden, wie
es sich bei Netzanschlußgeräten als nahehegend ergibt, und stabilisiert jede der
beiden Spannungen unabhängig von der anderen, beispielsweise durch Verwendung je
einer Neonröhre, auf den bestimmten Wert, der für jeden dieser beiden Schaltungsteile
erforderlich ist. Bei dem dargestellten Klangerzeuger ist zu diesem Zweck die Neonröhre
A"A vorgesehen. Durch eine solche Zwischenschaltung von zwei Neonröhren, die unabhängig
voneinander die Anodenspannung des Klangerzeugers einerseits und diejenige des Vorverstärkers
andererseits stabilisieren, ist eine Einwirkung des Klangerzeugers auf den Vorverstärker
oder umgekehrt ausgeschlossen, was für die Erzielung einer einwandfreien musikalischen
Wiedergabe von sehr großer Bedeutung ist.