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Elektronisches Musikinstrument Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf ein elektronisches Musikinstrument mit Rauschgenerator zur Erzeugung tonfrequenter
Schwingungen.
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Das Ziel der Erfindung ist, ein Musikinstrument zu schaffen, auf welchem
ein einziger Spieler verhältnismäßig einfach begleitende Laut- und Rhythmeneffekte
ausführen kann, wobei der Spieler auf einer Klaviatur die Melodie mit zugehörigen
Harmonien gleichzeitig spielt.
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Erfindungsgemäß sind zwei durch ein Pedal, eine Taste od. dgl. betätigte
Schaltergruppen in den Stromkreis des Rauschgenerators geschaltet, die je nach Betätigung
ein ungedämpftes oder ein gedämpftes Rauschspektrum durch Einschaltung von Dämpfungs-und
Verzögerungsgliedern in den Generatoren hervorrufen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält mindestens der eine
der Kontakte einen Zusatzkontakt, durch welchen gleichzeitig eine Baßfrequenz dem
Lautsprecher des Instrumentes zugeführt werden kann.
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Für die Betätigung der beiden Kontaktvorrichtungen sind vorzugsweise
zwei Pedale derart auf einer Fußplatte angebracht, daß beide Pedale durch einen
Fuß des Spielers betätigt werden können, z. B. in der Weise, daß das eine Pedal
durch die Sohle und das andere Pedal durch den Absatz betätigt werden kann. Die
beiden Pedale können auch derart angebracht werden, daß das eine durch den einen
Fuß des Spielers und das andere durch den anderen Fuß des Spielers betätigt wird.
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Die beiden Pedale sind so angeordnet, daß sie selbsttätig nach Betätigung
in ihre Ruhelage zurückkehren.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
Es bedeutet Fig. 1 ein Schaltbild des Baßgenerators, Fig. 2 ein Schaltbild des Rauchgenerators
und Fig. 3 ein Schaltbild der Pedalvorrichtung nach der Erfindung.
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Das Musikinstrument gemäß der Erfindung kann mit einem üblichen Verstärker
und Lautsprecher versehen sein. Diese Vorrichtungen sowie das äußere Aussehen des
Instrumentes werden hier nicht beschrieben.
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In Fig. 1 bedeuten V1 und V2 eine Doppeltriode in Multivibrato,rschaltung.
Die Kathode der Röhre V1 liegt an Masse, die der Röhre V2 über den Widerstand R
6 an Masse. C 1 und C 2 sind die Koppelkondensatoren, Widerstand R1 und R2 die Gitterwiderstände,
während die Anoden über die AnodwiderständeR3, R4 und einen zusätzlichen Widerstand
R 12 an die Anodenspannung angeschlossen sind. Die dem Gitter abgekehrten Enden
der Gitterwiderstände R1 und R2 sind miteinander verbunden und an einen Spannungsteiler
mit den Widerständen r 1, r2, r3 ... r12 angeschlossen, dessen
freies Ende an Masse liegt.
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Zwischen den einzelnen Widerständen des Spannungsteilers sind Zapfklemmen
angeordnet, die mittels eines Kontaktes an Masse angeschlossen werden können. Diese
Kontakte sind durch entsprechende Pedale oder Tasten betätigbar. Das von der Masse
abgekehrte Ende des Spannungsteilers ist am Anodenpotential über das Potentiometer
R5 und den Widerstand R 16 angeschlossen. Dadurch, daß die Pedale die Widerstände
unterhalb der entsprechenden Zapfklemmen des Spannungsteilers r1, r2, r3
usw. kurzschließen, werden die Gitter des Multivibrators an verschiedene Spannungen
gelegt, so daß der Multivibrator in verschiedenen Frequenzen schwingt. Die Frequenzstufen
sind so gewählt, daß sie den Tonstufen der chromatischen Tonleiter entsprechen.
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Um den Ein- und Ausschwingvorgang eines natürlichen Tones nachzubilden,
ist eine Torstufe mit zugehörigen Kreiselementen vorgesehen. Die Kathoden der Röhren
V2 und V3 sind gekoppelt. Die Anode der Röhre h3 ist an das Anodenpotential über
den Widerstand R10 und den Widerstand R12 angeschlossen. Zwischen Gitter und Erde
ist ein Kondensator C3 eingeschaltet. Des weiteren ist das Gitter über den Widerstand
R9 an die negative Klemme einer Gitterspannungsquelle hg und über den Widerstand
R 8 und den Kondensator C 4 an Masse angeschlossen. Zwischen R8 und C4 ist die Klemme
103 angeschlossen, welche ihrerseits mit der entsprechenden Klemme 103 der Pedalvorrichtung
gemäß Fig. 3 verv erbunden ist.
Der Ausgang der Röhre l'3 ist über
den Kondensator C5 und die Widerstände R14 und R15 an das Gitter der Röhre L'4 der
Verstärkerstufe angeschlossen. Die Kathode der Röhre l'4 liegt über den Widerstand
R7 an Masse. Zwischen blasse und dem Gitter der Röhre L'4 ist ein Widerstand R13
angeordnet. Die Anode der Röhre 1"4 ist über den Widerstand R 1i an die Anodenspannung
gelegt. Der Verbindungspunkt zwischen C5 und R15 liegt über den Kondensator C 6
an Masse. Die Verbindung zwischen R14 und R15 ist über einen Parallelresonanzkreis
an Masse angeschlossen, der aus der Spule L 1 und dem Kondensator C7 besteht. Dieser
LC-Kreis dient zusammen mit R15 und R6 zur Erzeugung des gewünschten Klangcharakters
des dem Multivibrator entnommenen Signals, so daß das Ausgangssignal in musikalischer
Hinsicht befriedigend ist, indem es z. B. dem Klang einer Baßgeige od. dgl. entspricht.
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Um die Anodenspannung zu stabilisieren, sind zwischen :Masse und dem
von der positiven Klemme abgekehrten Ende des Widerstandes R12 die beiden Spannungsstabilisierungsröhren
l'5 und V6 in Reihe geschaltet.
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Die Schaltvorrichtung gemäß Fig. 1 wirkt in der folgenden Weise: In
der Ruhelage ist die Stufe V3, die sogenannte 7. Torstufe«, durch die negative Spannung
der Gitterspannungsquelle l'g gesperrt. Der Multivibrator arbeitet auf einer Frequenz,
die durch die Pedale oder Taste des Instrumentes eingestellt ist. Wenn die Klemme
103 an Masse angeschlossen wird, steigt die Spannung des Gitters der Röhre b'3,
so daß die Röhre leitend wird und das von dem Multivibrator erzeugte Tonfrequenzsignal
durchläßt. Die: geschieht, nachdem das Signal den Einschwingvorgang durchlaufen
hat. -Nach Anschluß der Klemme 103 an Masse wird die Röhre h3 nicht sofort leitend,
da die Zeitkonstante des Kondensators C3 und des Widerstandes R8 wirksam wird. Der
Kondensator C 3 wird von der Gitterspannungsquelle Vä negativ aufgeladen. Der Widerstand
R9 ist viel größer als R8, so daß die negative Gitterspannung der Röhre I'3 nicht
aufrechterhalten werden kann, wenn die Klemme 103 an Masse angeschlossen wird. Wenn
die Klemme 103 an Masse angeschlossen wird. erklingt der Ton somit nicht plötzlich
in voller Stärke, sondern in einer weichen und musikalisch befriedigenden Weise.
Die Übertragung erfolgt erst, wenn er nach seinem Einschwingvorgang stabilisiert
worden ist. Ebenso hört der Ton nicht plötzlich auf, wenn der -Masseanschluß der
Klemme 103 unterbrochen wird, «-as musikalisch unbefriedigend sein würde. sondern
»verklingt<; in ähnlicher Weise wie der Ton eines 'Naturinstrumentes, da die
Aufladung der Kondensatoren C3 und C4 über den großen Widerstand R9 durch die Gitterspannungsquelle
eine gewisse Zeit benötigt. Die Torstufe l'3 bewirkt das Ein- und Misschwingen des
Tones in musikalisch befriedigender weise.
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Der Oszillator gemäß Fig. 1 dient zur Erzeugung typischer Baßtöne,
die für Begleitzwecke geeignet sind. In Fig. 2 wird das Schaltbild eines Generators
zur Erzeugung der für Begleitzwecke geeigneten Lauteffekte gezeigt, die beim Schlagen
einer Trommel mit dein Besen hervorgebracht werden.
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In Fig.2 bezeichnet l'10 eine Zweigitterröhre, bei welcher die Kathode
und die beiden Gitter an Masse liegen. während die Anode an die Anodenspannungsquelle
über den Widerstand R20 angeschlossen ist. Dadurch erzeugt die Röhre 1710
eine Rauschspannung im Tonfrequenzbereich. Das Rauschsignal wird dem Gitter der
Eingitterröhre V11 über den Kondensator C20 und den Kopplungswiderstand R22 zugeführt.
Dabei ist das dem Gitter abgekehrte Ende dieses Widerstandes an dem Verbindungspunkt
zwischen Kondensator C20 und Widerstand R21 angeschlossen. Das andere Ende dieses
Widerstandes liegt an Masse.
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Die Kathode der Röhre V11 ist über den Widerstand R25 an Masse gelegt.
Die Anode ist über die in Reihe geschalteten Widerstände R23 und R24 an eine Klemme
101 angeschlossen. Der Verbindungspunkt zwischen diesen Widerständen ist über dem
Kondensator C21 an Masse gelegt.
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Die Klemme 101 entspricht der Klemme 101 in Fig.3, welche eine Pedaleinrichtung
zur Steuerung der Schaltungen der Fig. 1 und 2 darstellt. Durch diese Pedaleinrichtungkann
die Klemme 101 an die Anodenspannungsquelle angeschlossen werden. Die Röhre l' 11
ist über den Kondensator C22 an das Gitter der Röhre l'12 gelegt. Zwischen diesem
Gitter und Masse ist ein Siebglied zur Änderung des übertragenen Rauschsignals eingeschaltet.
Es besteht aus einem LC-Kreis rnit der Spule L2 und den Kondensatoren C23 und C24,
von welchen C23 durch einen Schalter S1 abgeschaltet ist. Dadurch entstehen zwei
Möglichkeiten der Beeinflussung der Schwingcharakteristik des LC-Kreises und damit
auch des Charakters des Signals. das dem Gitter der Röhre 1r12 zugeführt wird. Es
kann dabei z. B. ein Laut erzeugt werden, der dem Schlaggeräusch einer Trommel mittels
eines sogenannten Besens entspricht. Auch andere, diesem ähnliche Klänge können,
allerdings in geringerer Lautstärke, imitiert werden.
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Die Kathode der Röhre l'12 ist über den Kathodenwiderstand R26 an
Masse angeschlossen, während die Anode über den Widerstand R27 an die Anodenspannung
gelegt ist. Der Anode der Röhre l'12 wird das verstärkte Signal über den Kondensator
C25 und den Widerstand R28 entnommen. Die eine Klemme des Kondensators ist an der
Anode der Röhre V12 angeschlossen, die andere Klemme an einer Klemme 102, welche
über einen Kontakt der Pedaleinrichttuig nach Fig. 3 an Masse gelegt werden kann.
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Wenn die Klemme 101 mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle
verbunden wird und die Klemme 102 nicht an Masse angeschlossen ist, hat das Signal
am Ausgang des Generators einen verhältnismäßig scharfen, ungedämpften Klang, der
beispielsweise dem Laut entspricht, der durch kräftiges Schlagen der Trommel eines
Tanzorchesters mittels eines Besens erzeugt wird. Wenn der Dämpfungskondensator
C26 durch Erdung der Klemme 102 eingeschaltet ist, wird der erzeugte Rauschlaut
weicher. Auf diese Weise kann man einfach die gewünschte Abänderung der Klangcharakteristik
erreichen.
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Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Pedaleinrichtung nach der Erfindung.
Die Einrichtung umfaßt zwei Pedale P 1 und P 2, welche als Einheit nebeneinander
angeordnet sein können. Jedes dieser Pedale ist, wie bereits beschrieben, an einer
Zapfklemme zwischen den Widerständen r 1, r 2, r 3 ... r 12
des Spannungsteilers angeschlossen. Bei einer anderen Ausführungsform sind die beiden
Pedale P 1 und P2 auf einer Fußplatte so angebracht, daß der Spieler das eine Pedal
durch die Sohle und das andere Pedal durch den Absatz betätigen kann.
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Das Pedal P 1 ist an die Schalter c 1 und c2 angeschlossen, während
das andere Pedal P2 die Schalter c3, c4 und c5 steuert. Der eine Kontakt des Schalters
c 1 ist an die Anodspannungsquelle angeschlossen, während der andere Kontakt mit
der Klemme 101 ver-
Bunden ist. Ein Kontakt des Schalters c2 ist
an Masse gelegt und der andere an einen Kontakt des Schalters c5, welcher durch
den Schalter S2 überbrückbar ist. Der andere Kontakt des Schalters c5 ist an der
Klemme 103 angeschlossen. Der eine Kontakt des Schalters c3 ist mit der Klemme 101
verbunden, während sein Kontakt über die Reihenschaltung des Widerstandes R30 und
Kondensators C30 an Masse liegt. Der eine Kontakt des Schalters e4 liegt ebenfalls
an Masse, während der andere mit der Klemme 102 verbunden ist.
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Bei Betätigen der Pedale P 1 und P2 wirkt das Instrument in der folgenden
Weise: Wenn nur das Pedal P 1 betätigt wird, bewirkt der Schalters c1, daß ein ungedämpfter
Rauschlaut von dem Lautsprecher des Instruments wiedergegeben wird. Gleichzeitig
wird ein Baßton od. dgl., welcher in der Schaltung nach Fig. 1 erzeugt wurde, unter
der Bedingung wiedergegeben, daß S2 geschlossen und P2 betätigt ist.
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Wenn nur das Pedal P2 ohne vorhergehende Betätigung des Pedals P1
betätigt wird, erfolgt keine Tonwiedergabe.
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Wenn das Pedal P 2 bei gedrücktem Pedal P 1 betätigt wird, bewirkt
der Schalter c4, daß der Kondensator C26 an Masse angeschlossen wird, wodurch das
aus dem Generator in Fig. 2 gewonnene Signal kräftig gedämpft wird. Wenn dabei der
Schalter S2 offen ist, bewirkt der Schalter c5, daß zusätzlich ein Baßton von dem
Lautsprecher wiedergegeben wird.
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Das Schließen des Schalters c3 bewirkt, daß der Kondensator C30 von
der positiven Klemme der Anodenspannungsquelle über den Widerstand R30 aufgeladen
wird. Dies hat zur Folge, daß die Verbindung zwischen der Klemme 101 und der positiven
Klemme der Anodenspannungsquelle zwar aufhört, aber statt dessen die Klemme 101
eine abnehmende Anodenspannung aus dem großen Kondensator C30 erhält, wenn das Pedal
P 1 wieder losgelassen wird, während das Pedal P2 in der Arbeitslage gehalten wird.
Der Rauschlaut aus dem Generator gemäß Fig. 2 hört daher nicht sogleich, sondern
erst allmählich auf. Diese abklingende Lautstärke ist in musikalischer Hinsicht
erwünscht.
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Eine typische Wirkung, die durch diese Vorrichtung erzeugt werden
kann, ist die folgende: Kurz vor dem ersten Taktteil wird das Pedal P2 betätigt,
wodurch ein ziemlich gedämpfter Rauschlaut wegen der Ladung des Kondensators C30
von dem Lautsprecher wiedergegeben wird. Bei dem ersten Taktteil wird dann das Pedal
P 1 kurzzeitig betätigt, wobei P2 in der Arbeitslage gehalten wird. In diesem Moment
wird der Kondensator C30 über die Schalter c1 und c2 geladen, und gleichzeitig wird
ein gedämpft ausklingender Rauschlaut von dem Lautsprecher wiedergegeben. Des weiteren
wird c2 mit Masse verbunden, wodurch die Klemme 103 über den Schalter c5, der in
diesem Moment geschlossen ist, mit Masse verbunden wird, so daß ein Baßton von dem
Lautsprecher wiedergegeben wird.
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Bei dem zweiten Taktteil wird das Pedal P 1 wieder kurzzeitig betätigt
und gleichzeitig P2 losgelassen, wodurch ein ungedämpfter, kurzer Rauschlaut in
dem Lautsprecher gehört wird, da die Schalter c3 und c4 dann offen sind. Gleichzeitig
wird die Klemme 103 mit Masse verbunden, wenn der Schalter S2 geschlossen ist, nicht
aber wenn dieser Schalter offen ist, da der Schalter c5 schon offen war.
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Ein solcher zwei Taktteile umfassender Rhythmus entspricht einer typischen
Variante bei der modernen Tanzmusik.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man natürlich wahlweise
auch andere Rhythmeneffekte erzeugen.
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Der Schalter S 1 ist zur Umschaltung des Kreises mit der Spule L2
und den Kondensatoren C23, C24 und damit zur Änderung der Klangcharakteristik vorgesehen,
und es ist einleuchtend, daß man hierdurch noch viele Möglichkeiten zur Erzeugung
abwechselnder Rhy thmeneffekte erzielen kann.