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Elektronische Orgel Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische
Orgel mit Mutteroszillatoren und Teilerketten, wobei jeder Teileroszillator einen
Ausgang für den Dauerton und einen Ausgang für das Synchronisiersignal der nächsten
Teilerstufe aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige elektronische
Orgel so auszubilden, daß gleichzeitig zum Dauerton oder auch abwechselnd dazu durch
Anschlagen einer Taste auf einer besonderen Staccatotastatur ein Staccatoton oder
eine Folge von Staccati erzeugt werden können, die in der Tonhöhe auch gleich dem
oder den angeschlagenen Dauertönen sind.
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Bei den bekannten elektronischen Orgeln ist eine solche Spielweise
nicht möglich.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein weiterer
Ausgang der Teilerstufe durch eine Sperrspannung blockiert wird, die durch Betätigung
einer Staccatotaste beseitigt wird und ein Staccatosignal liefert.
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Durch diese Ausbildung der elektronischen Orgel lassen sich Klangwirkungen
erzielen, die bisher mit solchen Orgeln nicht erzielt werden konnten.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltanordnung liegt
darin, daß beim Anschlagen der Staccatotaste der Generator, der diesen Ton erzeugen
soll, bereits eingeschwungen ist, so daß der Ton ohne jede zeitliche Verzögerung
abgegeben wird.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, daß der Dauertonausgang jedes
Tongenerators über Kontakte und feste Schienen an je einen RC-Filter einer Gruppe
verschieden abgestimmter Filter geliefert wird, während der Staccatoausgang desselben
Tongenerators erst nach Anlegen einer positiven Steuergleichspannung über die dazugehörige
Staccatotaste Schwingungen an die dazugehörigen Filter liefert, wobei vorzugsweise
mehrere Staccatoausgänge gruppenweise zusammengefaßt sind.
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Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß für jeden Tongenerator
eine Elektronenröhre mit einem einzigen Steuergitter, einer einzigen Kathode und
zwei gleichen Anoden verwendet wird, von deren einer der Dauerton, von deren anderer
dagegen der Staccatoton abgenommen wird.
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Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel an Hand
der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 1 ein schematisch vereinfachtes
Schaltbild einiger Tongeneratoren, F i g. l -A eine schematische Darstellung
einiger Ausgangsverbindungen dieser Tongeneratoren, F i g. 2 ein schematisches Schaltbild
für die Tastenschalter und einige damit verbundene Kontrollen, F i g. 3 ein schematisches
Schaltbild einiger Filter sowie Pedalgeneratoren, F i g. 4 eine Fortsetzung der
F i g. 3 an deren unterer Kante, die schematisch das Register darstellt, und F i
g. 5 ein Blockdiagramm, das verschiedene Stufen der elektronischen Orgel zeigt.
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Die erfindungsgemäße Orgel verwendet Haupt-und Nebenoszillatoren und
arbeitet im übrigen nach dem Frequenzteilerprinzip. Insbesondere sind für eine ganze
Oktave Hauptoszillatoren großer Stabilität vorgesehen. Vier dieser Hauptoszillatoren
stabilisieren mehrere Neben- oder Teileroszillatoren, die jeweils eine bedeutend
geringere Eigenstabilität als die Hauptoszillatoren haben können oder die sogar
zu unabhängigen eigenen Schwingungen unfähig sein können.
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Ein kurzer Überblick über die Wirkungsweise dieser Oszillatoren, soweit
er zum Verständnis dieser Erfindung notwendig ist, wird nachstehend in Verbindung
mit den F i g. 1 und 1 A gegeben. Darin ist der Hauptoszillator mit dem allgemeinen
Bezugszeichen 10 versehen. An diesen Hauptoszillator ist eine ganze Gruppe von Teileroszillatoren
12, 14, 16 und 18 angeschlossen, die alle von dem Hauptoszillator gesteuert werden.
Der erste Nebenoszillator 12 wird dabei direkt von dem Hauptoszillator 10 gesteuert,
während der zweite Nebenoszillator 14 von dem ersten NebenosziIlator 12 gesteuert
wird usf.
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Der Hauptoszillator ist in Hartley-Schaltung aufgebaut und enthält
eine Vakuumröhre 20. Diese Röhre 20 ist von ganz besonderer Art; sie umfaßt
eine
einzige Kathode 22, ein einziges Steuergitter 24
und zwei Anoden 26 und 28.
Diese Anoden sind nicht etwa so geformt und angeordnet, wie die üblichen Ablenkplatten
einer Pentode als Hilfsplatten, noch auch sonst in bekannter Weise. Vielmehr liegt
hier eine Neuentwicklung vor, die beachtliche Vorteile gegenüber den bekannten Röhren
besitzt und die Bezeichnung 12 FQ 8 trägt. Die Kathode 22 ist direkt geerdet, während
die erste Anode 26 mit einem Verbindungspunkt 30 verbunden ist. Dieser Punkt 30
ist über einen Anodenaußenwiderstand 32 an den positiven Pol einer Gleichspannungsversorgungsleitung
34 angeschlossen. Der Punkt 30 ist außerdem über einen Koppelkondensator 36 an den
abgestimmten Kreis 38 angeschlossen, der einen festen Kondensator 40 und eine abstimmbare
Induktivität 42 umfaßt. Das andere Ende dieses abgestimmten Kreises ist über einen
Kondensator 44 an das Gitter 24 angekoppelt. Außerdem ist das Gitter über einen
Widerstand 46 an einen Vibratoranschluß 48 angeschlossen.
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Die Induktivität 42 ist bei 21% ihrer gesamten Windungszahl angezapft
und diese Anzapfung geerdet. An den Tonausgang 56 ist, um diesen mit einem Nebenschluß
zu versehen und aus Isolierzwekken ein Widerstand 54 angeschlossen, der an seinem
anderen Ende geerdet ist. Der Anschluß 5,6 ist ferner über einen Kondensator 58
an den vorgenannten Punkt 30 angekoppelt. Der Widerstand 54 und der Kondensator
58 bilden zusammen ein differenzierendes Netzwerk, welches bewirkt, daß in dem an
der Klemme 56 liegenden Ausgang ein erheblich höherer Gehalt an Oberwellen auftritt,
als es dem Signal an der Anode des Oszillators entspricht.
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Der Hauptoszillator 10 arbeitet als Klasse-C-Verstärker; die kapazitive
Belastung der Anode über den Kondensator 58 und den Widerstand 54 gegen Erde sowie
über den Kondensator 36 und die Induktivität 42 gegen Erde erzeugt praktisch eine
Sägezahnform der Anodenwechselspannung.
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Durch diese Maßnahmen enthält die dem Anschluß 56 über das Differenziernetzwerk
58 bis 54 zugeführte Wechselspannung viele Oberwellen und ist deshalb gut geeignet;
um durch Filterung reine musikalische Töne daraus zu erzeugen.
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Der zweiten Anode 28 wird über einen Widerstand 60 von einer Sammelleitung
62 ein negatives Potential -erteilt, um zu verhindern, daß diese Anode
28
auf Spitzen von Wechselstromsignalen anspricht, die ihr über Kondensatoren
70 und 74 eingekoppelt werden, wie nachstehend beschrieben wird. Die zweite Anode
28 ist über einen Widerstand 64 mit einer Ausgangsbuchse 66 verbunden, durch die
einerseits das gewünschte Anodenpotential an die Anode 28
gelegt wird und
die andererseits durch einen Kondensator 68 gegen Erde -angeblockt ist. Der Kondensator
68 dient in Verbindung mit einem Tastenwiderstand und Tastenschaltern zur Unterdrückung
der Tastklicks und sonstigen Geräusche.
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Die Anode 28 ist weiterhin durch einen Kondensator 70 an einen dreieckig
dargestellten Ausgangsanschluß 72 angekoppelt und außerdem durch einen Kopplungskondensator
74 mit einer Ausgangssammelleitung 76 verbunden.
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Das Schwingen des Hauptoszillators 10 vermöge der vorstehend beschriebenen
Hartley-Schaltung, enthaltend die Kathode 22, das Steuergitter 24 und die Anode
26, erzeugt Schwingungen der .gleichen Frequenz auch an der Anode 28, sobald eine
positive Spannung an die Buchse 66 angelegt wird. Diese Schwingungen besitzen Sägezahnform.
Der Ausgang dieser Anode kann auf verschiedenste Weise verarbeitet werden, wie es
durch die Anschlüsse 66 und 72 sowie die Ausgangssammelleitung 76 angedeutet ist
und wie es nachstehend im einzelnen besprochen werden soll.
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Es sei nun der Neben- oder Teileroszillator 12 näher betrachtet, der
im übrigen charakteristisch für alle übrigen Nebenoszillatoren ist. Dieser Nebenoszillator
12 umfaßt eine Röhre 78 der gleichen Art, wie die vorstehend besprochene Röhre 20,
enthaltend eine Kathode 80, ein Steuergitter 82 und zwei voneinander unabhängige
Anoden 84 und 86. Vorzugsweise sind zwei derartige Röhrensysteme in einem gemeinsamen
Kolben enthalten, was durch gestrichelte Darstellung des zweiten Systems bei jeder
in F i g. 1 dargestellten Röhre angedeutet ist. Die Kathode 80 ist geerdet, während
die Anode 84 durch einen Anodenaußenwiderstand 88 an die bereits erwähnte positive
Sammelleitung 34 angeschlossen ist. Die andere Anode 86 ist, in gleicher
Weise wie die zweite Anode der Röhre 20, an eine Ausgangsschaltung angeschlossen,
und zwar an eine Ausgangsbuchse 91, einen Ausgangsanschluß 92 und eine Sammelleitung
76. Die Anschlüsse sind in gleicher Weise ausgeführt, wie bei dem Hauptoszillator.
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Das Steuergitter 82 ist über einen Kondensator 89 und einen Widerstand
90 an die Anode 26 der Röhre 20 angeschlossen und wird deshalb von der an diese
Anode auftretenden Wechselspannung gesteuert. Das Gitter ist im übrigen durch einen
Kondensator 92 gegen Erde abgeblockt und außerdem an einen Widerstand 94 angeschlossen.
Dieser Widerstand führt zu einer Verbindung 96, die ihrerseits wieder durch einen
Kondensator 98 gegen Erde abgeblockt ist. Dieser Verbindungspunkt 96 führt zu einem
Widerstand 100 und ist außerdem über einen Vorwiderstand 102 an eine Sammelleitung
103 angeschlossen, die eine negative Vorspannung von 3 Volt liefert.
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Der Widerstand 100 wiederum führt zu einem Schaltpunkt 104,
der über eine Leitung 106 und einen Widerstand 108 an das Gitter der Oszillatorröhre
in. der nächsten Teilerstufe 14 angeschlossen ist. Der Schaltpunkt 104 führt ferner
über einen Kondensator 110 an die Anode 84 der Röhre 78 sowie andererseits über
einen Kondensator 112 zu einem Ausgangsanschluß 114, in der Zeichnung als Quadrat
dargestellt. Diese Ausgangsklemme 114 ist über einen Widerstand 116 mit Erde verbunden.
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Der Teileroszillator 12 arbeitet etwa wie ein Phasenschieberoszillator;
es wird aber nicht erforderlich sein, an dieser Stelle die genaue Arbeitsweise auseinanderzusetzen.
Es möge genügen, zu sagen, daß dieser Oszillator auf der halben Frequenz des Hauptoszillators
10 arbeitet und praktisch ebenfalls eine Sägezahnform erzeugt.
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Die weiteren Nebenoszillatoren 14, 16 und 18 arbeiten jeweils aufeinanderfolgend
auf der halben Frequenz des vorhergehenden und erzeugen ebenfalls sämtlich eine
sägezahnförmige Ausgangsspannung.
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Bevor das Umschalten der Tasten erläutert werden soll, sei kurz die
F i g. 1 A besprochen. Wie man sieht, sind hier jeweils mehrere Ausgänge zu einer
Gruppe zusammengefaßt, beispielsweise die Ausgänge 72 von der zweiten Anode 28 des
Hauptoszillators, die nachstehend als Staccatoanode bezeichnet
wird,
und in Gruppen zu sechs an Gruppenausgänge 118 geführt. Diese Gruppen sind entsprechend
mit in den Ziffern 1, 2 usw. bis Nummer 8 bezeichnet. Die letzte Gruppe, die Gruppe
8, faßt 14 Einzelanschlüsse zusammen, so daß insgesamt 61 Töne vorhanden sind.
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In F i g. 2 sind die Manuale schematisch von ihrer Rückseite her dargestellt,
wobei sich der Diskant an der linken und der Baß an der rechten Seite befinden.
Das oberste Manual befindet sich auch in der Figur oben, während sich das unterste
Manual unten befindet. Das oberste Manual enthält einen festen Stab 120 für das
4-Fuß-Register, darunter einen festen Stab 122 für das 51/3-Fuß-Register und darunter
einen festen Stab 124 für das 16-Fuß-Register. Diese Stäbe bestehen aus Isolierstoff
und sind jeweils längs ihrer oberen Kante mit einer elektrisch leitfähigen Einlage
versehen, die sich durch eine Isolierplatte 126 an der linken Seite der Anordnung
hindurch erstreckt. Der Stab 120 besitzt eine leitfähige Einlage 128, der
Stab 122 eine leitfähige Einlage 130 und der Stab 124 eine leitfähige Einlage 132.
Die Verbindungen von diesen leitfähigen Einlagen zu den Registerklappen wird nachstehend
in Verbindung mit einer anderen Figur der Zeichnung näher erläutert.
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Den festen Stäben 120, 122 und 124 sind jeweils eine Anzahl flexibler
Kontakte zugeordnet, die in der Zeichnung durch die Quadrate 134 dargestellt sind.
Diese Quadrate entsprechen den Quadraten 56 in F i g. 1. Die durch Quadrate 56 dargestellten
Anschlüsse in F i g. 1 werden nämlich über Widerstände 136 mit diesen Kontakten
134 verbunden. Diese Quadrate sind in der Zeichnung mit Nummern versehen, entsprechend
der Nummer des Tongenerators, dessen Ausgang an diesen beweglichen Kontakt angeschlossen
ist. Wie man aus F i g. 2 erkennt, wiederholen sich in der obersten Kontaktreihe
die ersten zwölf Noten der höchsten Oktave unmittelbar rechts daneben noch einmal,
und die diesen Quadraten entsprechenden Kontakte sind in einfacher Weise mit den
Kontakten der obersten Oktave durch Drahtbügel verbunden. Diese Maßnahme ist beim
Orgelbau üblich, da nur 61 Tongeneratoren vorhanden sind, während in dem Manual
des vierfüßigen Registers an sich noch Platz für eine weitere Oktave Tasten wäre.
Dasselbe .ist bei dem 51/s-Fuß-Register 122 der Fall, wo sieben Generatoren wiederholt
werden.
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Man sieht ferner aus F i g. 2, daß einige Tongeneratoren so angeschlossen
sind, daß sie gleichzeitig mehr als ein Register einspeisen. Dabei wird zunächst
von dem Tongenerator über einen Widerstand eine Verbindung zu einem beweglichen
Kontakt hergestellt, und dann über einen weiteren Widerstand von diesem Kontakt
aus eine Verbindung zu einem entsprechend bezeichneten Kontakt eines anderen Registers
gelegt. So ist beispielsweise am äußersten linken Ende des 51/3-Fuß-Registers eine
Verbindung über den am weitesten links liegenden Widerstand 136 zu dem Signalkontakt
56 und von diesem über den sechsten Widerstand von links in dem 4-Fuß-Register eine
Verbindung zu dem dortigen Konatkt 56 hergestellt. Von solchen Verbindungen sind
nur einige als Beispiele dargestellt, wie es auch bei den vorerwähnten Drahtbrücken
der Fall war. Die Widerstände 136 sind vorgesehen, um eine gewisse Isolierung
zu bewirken.
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Unter den drei fest angeordneten Stäben 120, 122 und 124 befinden
sich drei drehbare Stäbe, nämlich ein drehbarer Stab 138 für ein weiteres 4-Fuß-Register,
ein drehbarer Stab 140 für ein 8-Fuß-Register und ein drehbarer Stab 142 für ein
16-Fuß-Register_ Der drehbare Stab 138 besitzt eine elektrisch leitfähige Einlage
144 (wie überhaupt die drehbaren Stäbe in gleicher Weise ausgebildet sind, wie die
vorgenannten festen Stäbe). Diese Einlage 144 ist durch eine Feder 146 mit
einem Widerstand 148 auf der Isolierplatte 126 verbunden. Der Widerstand ist an
seinem anderen Ende mit einer Sammelleitung 150 verbunden. Die leitfähigen Einlage
152 des Stabes 140 ist durch eine Feder 154 mit einem Widerstand 156 verbunden,
der ebenfalls an die Sammelleitung 150 angeschlossen ist. In entsprechender Weise
besitzt auch der drehbare Stab 142 eine leitfähige Einlage 158, die über eine Feder
160 und einen Widerstand 162 mit der Sammelleitung 150 verbunden ist. Die drehbaren
Stäbe sind so angeordnet, daß sie von Draht- oder Bürstenkontakten 164 berührt
werden können und sind, entsprechend den dazugehörigen Generatoren, auf ein bestimmtes
Niveau gelegt. Jeder der vorgenannten Kontakte 164 ist mit einem der Anschlüsse
66 einer Generatorschaltung gemäß F i g. 1 verbunden, der mit der Staccatoanode
des dazugehörigen Oszillators verbunden ist. Wie bei den vorstehend beschriebenen
festen Stäben sind auch hier die mit gleichen Nummern versehenen Kontakte untereinander
verbunden und einige Kontakte innerhalb desselben Registers wiederholt. In diesen
Fällen erfolgen die Verbindungen direkt, ohne Einschaltung von Widerständen.
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Jede Taste des Manuals ist sechs beweglichen Kontakten zugeordnet,
die in F i g. 2 durch die untereinander in senkrechten Reihen angeordneten Quadrate
134 und Kreise 164 dargestellt sind. Beim Niederdrücken einer Taste
werden alle diese sechs beweglichen Kontakte der senkrechten Reihe abwärts gedrückt.
Die über den drehbaren Stäben angeordneten Kontakte stellen dann, je nach der Winkelstellung
dieser Stäbe, entweder einen elektrischen Kontakt mit diesem her oder nicht.
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Unter den drei vorgenannten drehbaren Stäben ist noch ein weiterer
drehbarer Stab 166 angeordnet. Auch dieser besitzt eine leitfähige Einlage 168,
die hier über eine Feder 170 geerdet ist. Diesem drehbaren Stab 166 sind eine größere
Anzahl Kontakte 172 zugeordnet, als den vorstehend beschriebenen Stäben; diese Kontakte
entsprechen nämlich allen einzelnen Oszillatoren der Orgel, beginnend mit dem Oszillator
Nummer 6 bis zum Oszillator Nummer 61. Alle diese Kontakte 172 liegen ständig auf
dem drehbaren Stab 166 auf. Es handelt sich zwar um flexible Kontakte, die jedoch
in ihrer Lage festgelegt sind und nicht von Tasten gesteuert werden. Wenn nun der
Stab 166 gedreht wird, so daß die leitfähige Einlage 168 nach oben gelangt, dann
kommen sämtliche Kontakte 172 mit dieser Einlage 168 in leitende Verbindung, wodurch
sie sämtlich geerdet werden. Diese Erdung bewirkt eine Steuervorspannung an anderer
Stelle der Orgel und dient dazu, erzeugte Töne zu halten.
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Wie bereits erwähnt wurde, ist noch eine untere Tastatur vorgesehen.
Diese umfaßt drei Stäbe, von denen der oberste feste Stab 174 eine leitfähige Einlage
176 besitzt. Der zweite Stab 178 ist dagegen mit seiner leitfähigen
Einlage 180 drehbar, während darunter ein weiterer fester Stab 182 mit einer
leitfähigen Einlage 184 liegt. Der Stab 174 gehört zu
einem nicht
staccato spielbaren 4-Fuß-Register, der Stab 178 zu einem staccato-8-Fuß-Register
und der Stab 182 wiederum zu einem nicht staccato spielbaren 8-Fuß-Register.
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Die Verbindung der leitfähigen Einlage176 erfolgt durch Kontakte auf
einer Isolierplatte 186, deren Anschlüsse nachstehend an Hand einer anderen Figur
erläutert werden. Die leitfähige Einlage 180 ist über eine Feder 188 an einen
Widerstand 190 auf der Isolierplatte 186 geführt, von dessen anderem Ende
eine Leitung 192 zum Fußpunkt des Widerstandes 162, über eine Anschlußleitung
150, führt. Wie man sieht, sind die Widerstände 148, 156 und 162 einseitig
durch einen Draht 194 miteinander verbunden. Zwischen den Leitungen 150 und
192 ist bei 196 ein Anschluß für eine positive Gleichspannung von 300 Volt aus dem
Verstärker vorgesehen.
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Der Aufbau und die Anordnung der Schaltkontakte in der unteren Tastatur
sind ähnlich wie die der oberen Tastatur. So werden auch hier vertikal untereinander
befindliche Kontakte gleichzeitig beim Anschlagen der dazugehörigen Taste bewegt.
Auch, hier sind wieder diejenigen Kontakte, die nicht zu Staccatotönen gehören,
durch Quadrate mit dem Bezugszeichen 198 dargestellt, während die zu Staccatotönen
gehörigen Kontakte wiederum durch Kreise mit dem Bezugszeichen 200 dargestellt sind.
Die Kontakte 198 sind, wie vorstehend beschrieben wurde, an Widerstände
202 angeschlossen.
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In F i g. 2 sind zwischen der oberen und unteren Tastatur in der Mitte
noch einige Teile dargestellt, die nachstehend näher beschrieben werden sollen.
Zunächst findet sich dort eine Registerklappe 204,
durch die man, wie durch
die gestrichelte Linie 206 angedeutet ist, den Stab 138 für das 4-Fuß-Register drehen
kann. Diese Klappe 204 stellt nach der bei Orgeln üblichen Bezeichnungsweise eine
sogenannte Koppel zwischen oberen Registern dar. Daneben befindet sich eine weitere
Registerklappe 208, mit der man, wie durch die gestrichelte Linie 210 angedeutet
ist, den Stab 142 des 16-Fuß-Registers drehen kann. Auch diese Registerklappe stellt
eine Koppel für obere Register dar. Es sei bemerkt, daß sich die Stäbe 138 und 142
normalerweise in ihrer Ausschaltstellung befinden und erst durch Bedienung der entsprechenden
Koppelklappen eingeschaltet werden.
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Die dritte Registerklappe 212 ist, wie durch die gestrichelte Linie
214 angedeutet ist, mechanisch mit dem drehbaren Stab 140 für das 8-Fuß-Register
verbunden und gestattet dessen Drehung. Dabei ist jedoch zu bemerken, daß sich dieser
Stab normalerweise in seiner Einschaltstellung befindet, d. h. daß in der Ruhelage
der vorgenannten Klappe die leitfähige Einlage 152 oben liegt und die Kontakte 154
berühren kann. Sobald jedoch die Registerklappe 212 betätigt wird, wird der
Stab 140 in seine Ausschaltstellung verdreht. Diese Registerklappe
212 ist deshalb wie folgt bezeichnet: »Oberes 8-Fuß-Register aus«. Die nächste
Registerklappe 216 stellt eine Steuermöglichkeit dar, um die erzeugten Töne mehr
oder weniger lange zu halten. Diese Klappe steuert einen beweglichen Schaltkontakt
218, der einem geerdeten Kontakt 220 gegenübersteht und durch die Klappe mit diesem
in Berührung gebracht werden kann. Dieser bewegliche Kontakt 218 ist über
einen Widerstand 222 an einen Anschluß 224
geführt, der durch einen
Kondensator 226 gegen Erde abgeblockt ist. Dieser Anschluß ist mit dem Minuspol
einer Gleichspannungsquelle aus dem Verstärker verbunden und besitzt außerdem einen
Ausgang 228, an den man wahlweise entweder - 5 Volt oder -130 Volt anlegen kann.
Normalerweise, solange der Schalter 218, 220 geöffnet ist, liegt der Ausgang 228
auf -130 Volt. Sobald jedoch der vorgenannte Schalter geschlossen wird, wird der
Widerstand 222 Teil eines Spannungsteilers (dessen anderer Teil nicht dargestellt
ist), was zur Folge hat, daß die Spannung an dem Ausgang 228 auf - 5 Volt zusammenbricht.
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Ein weitere Registerklappe 230 dient zum Ein-oder Ausschalten des
Haltens eines Tones und ist, wie durch die gestrichelte Linie 232 angedeutet ist,
mechanisch mit dem Stab 166 verbunden und gestattet, diesen zu drehen.
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Eine weitere Registerklappe 234 ist mechanisch mit dem drehbaren Stab
178 in der unteren Tastatur verbunden und gestattet dessen Drehung. Diese Klappe
234 stellt also eine Koppel zwischen oben und unten für das 8-Fuß-Register
dar.
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Schließlich gestattet eine weitere Registerklappe 238 eine Änderung
der Gesamtlautstärke. Diese Klappe 238 steuert einen beweglichen Schaltkontakt
240, der über eine Leitung 242 mit dem Verstärker verbunden ist. In
Ruhestellung der Klappe liegt dieser bewegliche Kontakt 240 auf einem festen
geerdeten Kontakt 244 auf. Dadurch wird ein bestimmter Punkt (nicht dargestellt)
im Verstärker geerdet. Wenn dagegen die Klappe 238 in ihre mit der Bezeichnung »volles
Werk« versehene Stellung gebracht wird, wird der Schalter 240, 244 geöffnet,
so daß der vorerwähnte bestimmte Punkt im Verstärker nicht mehr geerdet ist und
der Verstärker folglich einen höheren Verstärkungsgrad besitzt und vollere lautere
Töne erzeugt.
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Sobald die Orgel eingeschaltet wird, schwingen sämtliche Oszillatoren,
und die Ausgänge der jeweils linken Anoden (s. F i g. 1) liefern eine konstante
Ausgangswechselspannung an die in der Zeichnung als Quadrate dargestellten Ausgangsanschlüsse
56, 114 usw. Infolgedessen ist an den Kontakten 134 stets eine Ausgangsspannung,
ohne Staccatoeffekt, verfügbar. Es ist dann nur noch erforderlich, die entsprechende
Taste niederzudrücken, um eine dieser Ausgangspannungen auf die Einsätze 128, 130
und 132 der festen Stäbe, die als Sammelschienen dienen, zu bringen, so daß entsprechende
Orgeltöne in der noch zu beschreibenden Weise erzeugt werden. Die in der Zeichnung
jeweils rechten Anoden, die als Staccatoanoden bezeichnet wurden (28, 86 usw. in
F i g. 1), sind normalerweise nicht in Betrieb, da nicht das erforderliche Anodenpotential
vorhanden ist, bzw., genauer gesagt, weil an diesen Anoden ein negatives Sperrpotential
von entweder 5 Volt oder von 130 Volt liegt, das diesen von der Sammelleitung 62
über den vorerwähnten Ausgang 228 zugeführt wird, wobei selbstverständlich diese
Sammelleitung 62 ständig mit dem besagten Anschluß 228 verbunden ist. Sobald
einer der drehbaren Stäbe in seine Spielstellung gedreht und eine Taste niedergedrückt
wird, wird die bei 196 auftretende positive Gleichspannung von 300 Volt über den
entsprechenden Schaltkontakt an den entsprechenden Anschluß der dazugehörigen Staccatoanade,
beispielsweise an 66 oder 91, gelegt (s. F i g.1). Dieses hohe Anodenpotential läßt
einen Anodenstrom auch in dieser zweiten Anode fließen und liefert damit ein Staccatoausgangssignal
an die
Leitung 76 und den entsprechenden, mit einem Dreieck bezeichneten
Ausgang, beispielsweise 72, 92 od. dgl.
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In der nunmehr zu beschreibenden F i g. 3 der Zeichnung haben die
Dreiecke 1.18 dieselbe Bedeutung wie in der bereits besprochenen F i g. 1
A. Diese Gruppenkontakte 118 sind, entsprechend der Numerierung in F i g. 1 von
links nach rechts, hier von unten nach oben numeriert. Alle diese Gruppenanschlüsse
118 sind durch Kondensatoren 246 gegen Erde abgeblockt und im übrigen an Leitungen
248 geführt. Diese Leitungen setzen sich nach unten in dem Anschlußschaltbild der
F i g. 4 fort und führen dort zu einer Vielzahl beweglicher Schaltkontakte
250, die mit einem 8-Fuß-Flötenregister 252 verbunden sind und von
diesem aus bewegt werden. Außer diesen beweglichen Flötenkontakten 250 steuert die
Registerklappe 252 zwei äußere bewegliche Kontakte 254, die an eine Erdleitung 257
angeschlossen sind. Alle diese Kontakte 250 und 254 berühren normalerweise eine
feste, quer verlaufende Kurzschlußschiene 256. Infolgedessen sind sämtliche Leitungen
248 normalerweise geerdet. Dadurch wird verhindert, daß die Ausgangswechselspannungen
der Staccatoanoden an den verschiedenen Gruppenanschlüssen 118 erscheinen und zum
Lautsprecher gelangen,- solange nicht die Registerklappe »Flöte« in ihre Offenstellung
bewegt wurde; in der die Erdung der Leitungen 248 aufgehoben wird.
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Nach dieser Nebenbemerkung an Hand der F i g. 4 soll nachstehend die
Schaltungsgemäß F i g. 3 weiter erläutert werden. Die genannten Leitungen 248 führen
zu einer entsprechenden Anzahl von Widerständen 258, die wiederum durch Leitungen
260 an die Steuergitter der Triodenteile 262 von Spezialröhren geführt sind, die
zwei Triodensysteme enthalten. Im Anodenausgang jedes dieser Röhrensysteme liegt
ein entsprechender abgestimmter Filterkreis 264; die Ausgänge all dieser abgestimmten
Filter sind an eine gemeinsame Leitung 266 angeschlossen, die wiederum zu einem
abgeschirmten Kabel 268 führt. Wie man sieht, hält also jeder einzelne dieser
Flötenfilter 264 die Ausgangsspannung von sechs Staccatoanoden, nämlich eine halbe
Oktave, mit Ausnahme der Verbindung der Gruppe 8 mit dem Filter Nummer 8, bei ,der
14 Töne vorhanden sind. Jeder Filter läßt nur die Grundwelle der ihm gelieferten
Wechselspannung hindurch und unterdrückt alle höheren harmonischen.
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Wie. man in F i g. 4 erkennt, befindet sich unmittelbar rechts neben
den Leitungen 248 ein Anschluß 270; dieser Anschluß führt zu der Sammelleitung 76
in F i g. 1, die die Signale der Staccatoanoden aufnimmt. Der Anschluß ist über
einen Widerstand 272 geerdet und über eine Leitung 274 mit einem festen Kontakt
276 verbunden, der der Registerklappe 278 des 8-Fuß-Trompetenregisters zugeordnet
ist. Der hierzugehörige bewegliche Kontakt 280 berührt normalerweise einen festen
geerdeten Kontakt 282, kann aber von diesem fortbewegt und mit dem vorgenannten
Kontakt 276 in Berührung gebracht werden. Dieser bewegliche Kontakt 280 ist über
eine Leitung 284, die über einen Widerstand 286 geerdet ist, mit den Steuergittern
der Triodenteile 262 verbunden, die zu den zweiten und vierten Filtern 264 gehören.
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Von dem Anschluß 270 führt weiterhin eine Leitung 288 zu dem festen
Kontakt 290 eines Klappenschalters, dessen beweglicher Kontakt 292 an der Registerklappe
294 eines 8-Fuß-Oboen-Registers befestigt ist und von dieser gesteuert wird. Dieser
bewegliche Kontakt 292 berührt normalerweise einen geerdeten festen Kontakt 296,
kann aber von diesem entfernt und mit dem vorgenannten Kontakt 290 in Berührung
gebracht werden, wenn man die Registerklappe 294 bedient. Von dem beweglichen Kontakt
292 führt eine Leitung 298 zu den Steuergittern der Vakuumröhren 262, die die Filter
Nummer 1 und 3 der Filtergruppe 264 speisen. Diese Leitung 298 ist durch einen Widerstand
300 gegen Erde abgeleitet.
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Der untere Teil der F i g. 4 gehört eigentlich neben den oberen Schaltungsteil,
wurde jedoch, um die ganze Schaltung auf dem Zeichenblatt unterzubringen, nach unten
und nach links versetzt. Wie man sieht, umfaßt dieser Teil drei Registerklappen,
die sich auf das Vibra beziehen, nämlich die Klappe 302 »Vibrato-Ein-Aus«,
weiterhin die Registerklappe 304 »Vibratogeschwindigkeit«, und schließlich die Registerklappe
306 »Vibratotiefe«, diese drei Registerklappen sind mit entsprechenden Schaltern
verbunden, die zu einem Vibrato-Oszillator308 mit einer Ausgangsleitung
310 gehören. Dieser Vibrato-Oszillator und seine Verbindungen sind mehr oder
weniger konventionell, so daß sich eine Beschreibung im einzelnen erübrigt. Es sei
nur noch bemerkt, daß der Ausgang 310 dieses Vibrato-Oszillators direkt mit
der Vibrato-Sammelleitung 48 verbunden ist, die zu den Oszillatorgittern führt,
wie in F i g. 1 dargestellt.
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Nachstehend wird jetzt der im unteren linken Teil der F i g. 3 und
oben links in F i g. 4 dargestellte Schaltungsteil näher erläutert. Bei 312 wird
einem Pedalverstärker 314, der zwei Triodenverstärkerstufen umfaßt, ein Eingangssignal
zugeführt. Am Spieltisch der Orgel befinden sich Fußtasten, bei deren Niedertreten
entsprechende Schalter die Ausgangsseiten verschiedener Haupt- und Nebenoszillatoren,
insbesondere in der untersten Oktave, auf den Eingang 31.2 schalten. Die
Steuergitter dieser beiden Verstärkerstufen erhalten, wie bei 316 angedeutet ist,
eine negative Gittervorspannung von 22 Volt von dem nicht dargestellten Verstärker.
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Der Ausgang des zweistufigen Verstärkers 314 ist über einen Kondensator
318 und eine Leitung 320 an eine Frequenzteilerschaltung 322 nach E c c 1 e s-J
o r d a n üblichen Aufbaues angekoppelt, dessen Gitter wiederum Sperrspannungen
von - 134 Volt erhalten, wie bei 323 dargestellt ist. Der erste Eccles-Jordan-Teiler
entspricht einer 16-Fuß-Pedalklappe, während eine zweite Teilerstufe 324 eine abermalige
Teilung im Ausgang der Stufe 322 vornimmt und einer 8-Fuß-Pedalklappen entspricht.
Ein bedeutender Unterschied gegenüber gewöhnlichen Eccles-Jordan-Schaltungen besteht
darin, daß die zweite Triodenhälfte jeder Teilerschaltung noch eine extra Anode
aufweist, die jeweils mit 326 bzw. 328 bezeichnet ist. Diese mit den zusätzlichen
Anoden versehenen Triodenhälften sind ebenso aufgebaut wie die vorstehend bei den
einzelnen Oszillatoren beschriebenen Trioden und stellen insbesondere in der praktischen
Ausführung der Schaltung auch eine Hälfte einer Röhre der Type 12 FO 8 dar. Diese
Anoden sind entsprechend mit den gegenüberliegenden Seiten eines Widerstand-Kapazitäts-Netzwerkes
330 verbunden, an die bei 332 eine positive Spannung angelegt wird, sobald zum Spielen
eines Pedaltones ein Pedal niedergetreten wird. Die Anoden 326 und 328 sind entsprechend
an dem Filter 330 mit Ausgangsleitungen 334 und
336 verbunden, die
über geeignet bemessene Widerstände und Kondensatoren zu Schaltern führen, die durch
eine 16-Fuß-Pedal-Registerklappe 338 und eine 8-Fuß-Pedal-Registerklappe 340 bedient
werden. Die Schalter sind normalerweise geerdet und schließen deshalb in dieser
Lage jede Ausgangsspannung der vorgenannten Tellerschaltungen kurz. Sobald diese
Schalter jedoch einzeln. oder auch gleichzeitig geöffnet werden, wird eine
Verbindung von den Leitungen 334 und 336 durch einen RC-Filter 342 zu einem
Schalter hergestellt, der von einer Registerklappe 344 zum Ausschalten der
Pedalstimme gesteuert wird. Eine dieser beiden Filterabteilungen ist dann zur Erzeugung
einer »Prinzipal«-Stimme oder einer »Baß«-Stimme mit einer Sammelleitung
346 verbunden, die zu einer Leitung 348 und schließlich einem zum Verstärker
führenden Anschluß 350- führt.
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Die Leitung 346 ist über mehrere Schalter und je eine dazugehörigen
Widerstand mit Masse verbunden; diese Schalter, die von den Registerklappen 352,
354 und 356 gesteuert werden, dienen zur Beeinflussung des Pedalvolumens und tragen
in der vorgenannten Reihenfolge die Bezeichnungen »voll«, »mittel« und »schwach«.
Außerdem sind zwei weitere Registerklappen vorhanden, nämlich eine, 358,
mit der Bezeichnung »Pedal halten, Ein-Aus« sowie eine weitere, 360, mit der Bezeichnung
»Pedal halten, mittellang«. Diese Klappen steuern entsprechende Schalter, über die
eine Leitung 362, die bei 332 an den -positiven Pol der Pedalspeisespannung geführt
ist; entweder über einen Widerstand an Erde legt oder von dieser abschaltet. Dadurch
wird der Spannungsabfall in diesem Punkt entsprechend beeiriflußt.
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Die übrigen Registerklappen sind mit RC-Filtern zur Formung der Wellenform
der verschiedenen Ausgänge der Tongeneratoren verbunden. So ist die leitfähige Einlage
des Stabes des oberen Manuals (132 in F i g. 2) in der Schaltung in " F i g: 4 an
einen Eingangsabschluß 364 geführt, der über, eines der vorgenannten RC-Filter
366 :zu einer -Serie von drei Schaltern führt, die entsprechend von drei
Registerklappen aus gesteuert werden, nämlich eine Klappe 366 »Solo 16 Fuß«; -eine
Klappe 368 »Bourdon 16 Fuß« und einer Klappe 370 »Posaune 16 Fuß«. Der Schalter
der Klappe »Solo« trennt lediglich einen Widerstand - aus einem Spannungsteiler
heraus und vergrößert damit die Intensität des 16-Fuß-Registers, so daß dieses,
wenn gewünscht, als Solopart hervortritt. Die Klappen »Bourdon« und »Trompete« steuern
das richtige Schalten der -Töne am Eingang 364 auf den Filter und verbinden direkt
mit dem Anschluß 346 und infolgedessen mit dem Ausgang 350.
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Unmittelbar rechts neben den vorgenannten Registerklappen befindet
sich eine Registerklappe 372 »Solo 8 Fuß«, die ebenfalls die Anzahl der Widerstände
in einem Teil -der Schaltung ändert und dadurch bewirkt, daß das 8-Fuß-Register,
wenn gewünscht, als Solopart hervortritt.
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Die übrigen 8-Fuß-Klappen der oberen Tastatur werden bei 270 von der
Staccatosignalleitung versorgt, wie bereits vorstehend an Hand der Klappen »Trompete«
und »Oboe« des 8-Fuß-Registers erläutert wurde. Diese Klappen sind mit »Diapason«
(dem charakteristischen Orgelton) und mit »Geige« bezeichnet. Diese Registerklappen
374 und 376 steuern -jeweils Schalter, die in ein RC-Netzwerk 378 eingeschaltet
sind und entweder die Signale gewisser Teile dieses Netzwerkes erden oder sie an
einen Anschluß 356 und damit an den Ausgang 350 führen.
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Von der leitfähigen Einlage 130 des festen Stabes des 51/,-Fuß-Manuals
im oberen Teil der Tastatur (F i g. 2) führt eine Verbindung zum Eingangsanschluß
376, der wiederum zu einem RC-Filter 378 führt. Der Ausgang dieses RC-Filters ist
an einen Schalter angeschlossen, der mit einer Klappe »Quint 51/, Fuß« verbunden
ist (380). Außerdem ist auch eine Registerklappe 382 »Solo 51/3 Fuß« vorgesehen.
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Die leitfähige Einlage 128 des festen Stabes des 4-Fuß-Manuals
in der oberen Tastatur (F i g. 2) ist über den Anschluß 384 (F i g. 4) an einen
weiteren RC-Filter 386 geführt. Dieser RC-Filter ist durch einen Schalter
mit dem Anschluß 346 verbunden, wobei der Schalter durch eine Registerklappe
387
»Orchesterflöte. 4. .Fuß« gesteuert wird: : Außerdem wird von dem Eingang
384 über einen. Schalter eine entsprechende Verbindung hergestellt, der von einer.
Klappe 388 »Violine 4 Fuß« gesteuert wird. Auch hier ist wieder eine Soloklappe
390 mit der Bezeich= nung »Solo 4 Fuß«: vorgesehen.
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Die leitfähige Einlage 184. des festen Stabes 182 des 8=Fuß-Manuals
in der unteren Tastatur ist über den Eingangsanschluß 392 mit einem weiteren RC-Filter
394 verbunden. Mit diesem Filter sind verschiedene Schalter verbunden, nämlich
ein Schalter, der von einer Klappe 396 »Solo 8 -Fuß« gesteuert wird, sowie weitere.
Schalter, die--von Registerklappen 398, 400 und 402 gesteuert -werden, die, in der
vorgenannten Reihenfolge, die Bezeichnungen »Melodia 8 Fuß«, »Cello- 8 Fuß« und
»Horn 8 Fuß« tragen. Außerdem ist eine Verbindung von der leitfähigen Einlage
176 des festen -Stabes. 174 des 4-Fuß-Manuals an- der unteren -Tastatur
zu- einem Eingangsanschluß 404 vorgenommen, der zu einem RC-Filter
406 führt. Mit -diesem RC:-F"rlter sind drei -Schalter verbunden,
von - denen einer durch eine Registerklappe 408 mit der Bezeichnung- »Solo
4 Fuß« gesteuert wird. Die anderen beiden Schalter führen zur Sammelleitung 346
und--werden entsprechend.- von Registerklappen 410 und 412 mit den
Bezeichnungen »Harmonieflöte« und »Geige« gesteuert.
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Nachstehend wird die Ausgangsschaltung - der elektronischen -Orgel
gemäß F i g: -5 beschrieben. Zunächst werden die von den RC-Filtem durchgelassenen
Wechselspannungen bei 350 in die erste Stufe -eines Vorverstärkers
414 eingeführt: Das Bezugszeichen 350 ist der Einfachheit halber auch
in F i g. 4 für die Ausgangsklemme verwendet worden. Auf die erste Stufe des Vorverstärkers
folgt eine zweite Stufe 416, an dessen Eingang noch über die Klemme 268 der
abgestimmte Filter angeschaltet wird (s. auch F i g. 4). Der Eingang dieser zweiten
Vorverstärkerstufe kann über einen Widerstand 418
und einen Schalter
240, 244, der bereits vorstehend erwähnt wurde, geerdet werden, wodurch die
gesamte Lautstärke der Orgel herabgesetzt werden kann.
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Der Ausgang der zweiten Stufe des Vorverstärkers ist über ein Potentiometer
420 an einen Leistungsverstärker 422 angeschlossen. Dieses Potentiometer
420 wird von dem üblichen Schwelltritt der Orgel gesteuert. An den Leistungs-
oder Endverstärker 422
ist schließlich ein Lautsprecher 424 angeschlossen.
In F i g. 5 ist der Einfachheit halber nur.ein einziger Lautsprecher dargestellt.
In der Praxis wird man allerdings eine ganze Lautsprechergruppe verwenden.
Mit
Hilfe der vorstehend beschriebenen Koppeln, die die verschiedenen drehbaren Stäbe
der Tastatur verdrehen, ist es möglich, auf der oberen Tastatur allein oder kombiniert,
die 16-Fuß-Tonlage und die 4-Fuß-Tonlage zu den 8-Fuß-Stimmen, nämlich Flöte, Diapason,
Geige, Trompete und Oboe, zu spielen. Man kann ferner auf der unteren Tastatur in
der 8-Fuß-Tonlage die 8-Fuß-Stimmen der oberen Tastatur, entweder allein oder in
Kombination mit Stimmen der unteren Tastatur, spielen. Dadurch werden zu den Tönen
der unteren Tastatur noch weitere fünf Klangfarben hinzugefügt. Man kann ferner
auf der unteren Tastatur einige oder alle 8-Fuß-Stimmen der oberen Tastatur spielen,
oder man kann auf der oberen Tastatur eine Melodie spielen, indem man jede Stimme
des 16-Fuß-Registers, des 51/,-Fuß-Registers und/oder des 4-Fuß-Registers verwendet,
ohne jedoch die Klangfarben des 8-Fuß-Registers zu benutzen. Außerdem kann man im
oberen Register die 8-Fuß-Solo-Klappe in Verbindung mit den Koppeln betätigen und
dadurch eine erhöhte Intensität erzielen.
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Das Koppelsystem liefert zehn zusätzliche individuelle Klangfarben
in verschiedenen Tonlagen zu den schon vorhandenen Klangwellen der oberen Tastatur
sowie fünf zusätzliche Klangfarben für die untere Tastatur, jeweils mit zwei verschiedenen
Lautstärken. Mit der Koppel für das obere 16-Fuß-Register kann man, wenn die Melodie
auf dem 8-Fuß-Register der oberen Tastatur gespielt wird, zusätzlich die um eine
Oktave tiefer, d. h. im 16-Fuß-Register, liegenden Töne der gleichen Klangfarbe
erzeugen.
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Mit der Koppel für das obere 4-Fuß-Register kann man in entsprechender
Weise, wenn die Melodie auf dem 8-Fuß-Register gespielt wird, dieselben Töne eine
Oktave höher, d. h. im 4-Fuß-Register, in der gleichen Klangfarbe, spielen.
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Wenn man .die Registerklappe »8-Fuß-Aus« in der oberen Tastatur zieht,
wird das 8-Fuß-Register -der oberen Tastatur abgeschaltet. Das ist von Nutzen, wenn
man nur in der 16-Fuß- und/oder 4-Fuß-Tonlage einer der 8-Fuß-Stimmen (Flöte, Diapason,
Geige, Trompete oder Oboe) spielen will. Das erreicht man, indem man die Oberkoppel
16 Fuß verwendet und das Oberregister 8-Fuß abschaltet, und/oder indem man die Oberkoppel
4-Fuß verwendet.
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Mit der Koppel »oben-unten 8-Fuß« kann man in die 8-Fuß-Tonlage der
unteren Tastatur alle 8-Fuß-Register der oberen Tastatur einkoppeln. Wenn man darüber
hinaus das obere 8-Fuß-Register ausschaltet, kann man ein Solo auf der oberen Tastatur
mit Stimmen des 16-Fuß-, des 51/,-Fuß- und/oder des 4-Fuß-Registers mit Begleitung
einer Stimme der unteren Tastatur spielen, wobei man die Klangfarben einer der Stimmen
des oberen 8-Fuß-Registers verwendet.
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Wie man sieht, kann man auf der vorstehenden beschriebenen Orgel mit
Doppelcharakter eine große Vielzahl verschiedener Effekte erzeugen. Für jede Note
ist zwar nur ein einziger Oszillator vorgesehen, jedoch besitzt dieser völlig verschiedene
und vollständig voneinander isolierte Ausgänge. Die zwei Ausgangsspannungen werden
dann gesondert behandelt, um verschiedene Effekte zu erzielen, und anschließend
wieder in einem gemeinsamen Verstärker kombiniert.