DE1622885A1 - Schaltungsanordnung zur Nachbildung des Anschlags von Musikinstrumenten mit Perkussion - Google Patents

Description

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¹¹ SchaltungeanorcUnmg r.ur iiachbildung des ^nochlags von Musikinstrumenten mit Perkussion."

" - Die Erfindung bezieht sich auf.eine Schaltungsanordnung in einem elektronischen I.iusikinstrunent, in dem von; Tongeneratoren erzeugte ochMngungen einem Uebextragungsglied zugeführt v/erden, das diese Schv;in£Oingen nur durchlässt, wenn ihm eine Spannung überlagert wird, die ein Kondensator abgibt, der duroh den Anschlag einer Taate auf eine Spannung aufgeladen wird, deren Höhe von der Anschlagstärke abhängig ist. .

Bei einem solchen Instrument ist es erwünscht,, dass die EinBchwingzeit des Tones für unterschiedliche Anechlagstärkan möglichst konstant gehalten wird und selbst bei einem sohwaohen AnBchlag, einen bestimmten Wert nicht überschreitet, da sonst der Charakter des Instruments verloren geht. Bei einem Klavier ist die Eineöhwingzöit z*B. nie grosser als TO meek* Unter der Einaohtfingzeii ißt die Zelt zu verstehen, in der

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die Amplitude des Tones von null auf ihren Lochsfrnert ansteigt. Bei einem "bekannten elektronischen -Musikinstrument entspricht diese* * "' Zeit der «eit, während der der i.ondenrr.tos aufgeladen wird, und sie ist nahezu der Geschviindigki.it, mi% der ein ICägnet in eine Spule gedrückt wird, proportional, d.h. der Anschlagstärke umgekehrt proportional. ' -

Um dafür zu sorgen,.dass die Einschwingzeit sich nicht in dem Masse wie die Zeitdauer des Anschlags ändert, wird nach der Erfindung die Kondensatorspannung durch ein Schaltelement dem betreffenden Uebertragungsglied immer erst dann zugeführt, wenn der Kondensator"völlig aufgeladen ist.

Nach einer Ausführungsform der .Erfindung liegt das Schaltelement in der Verbindungsleitung zwischen den Kondensator und dem Uebertragungsglied. Das ochalteleraent ist in diesen Falle während! des Aufladens des Kondensators geöffnet.und wird erst nach Beendigung des iiufladevorgangs geschlossen.

Es kann auch nach einer Weiterbildung der Erfindung ein Anschluss des Kondensators über einer* 'widerstand nit dea Uebertragungsglied verbunden sein und das Cchaltelenent im Leitungszug zwischen dem Uebertragungsglied und dem anderen Anschluss des Kondensators liegen. Bei dieser Ausführungsform ist das Schaltelement bein Aufladen des Kondensators geschlossen und v;ird erst geöffnet,' wenn der Kondensator aufgeladen ist.

Die Schaltelemente können von beliebiger Art» z.B. elektromagnetische Behälter, sein.

Bei einer^ weitören Ausführungaform eines Musikinstrumenta nach der Erfindung ist das üchaltelement ein transistor. Dies hat den Vorteil,daos Einschalterscheinungen nahezu völlig unterdrückt

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werden, da infolge dergekrümmtenStromapaiinungskenftlinie im An-» las Btröiüber eich die Spannung wehr oder weniger, alln^hliclj dem-Uebertraf^ingsirlied überlagert wird.

liacls. einer Weiterbildung eines "usikinstruments geEiisE der Erfindung wird das Uchalteleiaent durch eine Spannung betätigt, die beim Anschlpgen der rät einen Hagnoten gekuppelten Taste in einer Spule iiidusiert wird. Dies hat den Vorteil, dass -mechanische Schaltelemente vermieden werden können.

Bie "rfindung wird nachstehend an Hand-der Zeichnungen näher erläutert. Ee zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungeanordnung, in der das Schaltelenient in der Terbindungslcitung zwischen dem Kondensator'und dem Uebertrngungsglied liegt,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung, in der ein Anschluss des bondensetora über dinen Widerstand mit dem Üebertragungsglied verbunden ist und das Schalteleiaent im Leitungszug zwischen dem Üebertragungsglied und den anderen Anschluss des Kondensators liegt,

Fig. 5 die Schaltungsanordnung nach Fig.2, in der ein Transistor die Funktion des Sohalteleiaentes übernimiat> und

Fig. 4 eine graphische Barstellung des Verlaufes der Spannung an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung nach Fig. 3*

Pi&· 5 die Schaltungsanordnung nach Fig. 1, in der ein Transistor die Funktion des SchaItelenentes übernimmt*

In Fig. 1 wird der Kondensator C über eine Biode B mit einer S ^annung aufgeladen, die durch den Anschlag der faste Tι die einen Hagneten Ii in die Spule h drucLt, in der Spule-L·; erzeugt wird. Biese Spannung ist von der Anschlagstärke abhängig. Beisi Aufladen ist das Schaltelement S, das in dex Verbindungsleitung zwischen

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,dem Kondensator und dem Uebertragungsglied 0 liegt, offen, so dass das Uebertragungßgiied 0 keine~"Schwingungen des Generators G clurchlässt." Sobald der Kondensator aufgeladen ist, r/ird das Schaltelement S geschlossen und die Kondensatorspannung unmittelbar der Basis des Ueberträgungsßliedes 0 überlagert. .hierdurch geht das Uebertragurigsglied von dem nichtleitenden Zustand in den leitenden über und die im Tongenerator erzeugten Schwingungen werden durchgelassen.

In Pig. 2 wird im Anschluss .des Kondensators über einen Widerstand It mit -den Uebertragungsglied 0 verbunden. Das Uebertragungsglied 0 ist über ein Schaltelement S mit dem anderen Anschluss des Kondensators C verbunden. Das Schaltelement ist beim ' Aufladen des Kondensators geschlossen, so da ε α das Uebertragungsglied 0 nicht leitend wird. Sobald der Kondensator aufgeladen worden ist, wird das !Jchalteleraent 3 geöffnet. Das Hebertragungsglied 0 geht, in den leitenden Zustand über, so dass die Schwingungen des Generators G durchgelassen v/erden können.

In Fig..·5 wird der Kondensator C₁ gleichfalls über eine Diode D₁ mittels der Spannung aufgeladen, die dadurch in der Spule L induaiext f/ird, dass durch den Ansohlag einer. Taste T ein Magnet JI in die Spule L gedrückt wird.. Die Spannung des Kondensators C₁ wird über einen Widerstand R₁ der Basis des als Transistor ausgebildeten Uebertragungsgliede's 0 unter Zwischenschaltung einer Diode D„ überlagert, deren Ί/irkung nachstehend näher erläutert v/ird. Die Basis des Uebertragun/-sgliGdes 0 ist über die Diode D« tit dem Widerstand Il„ und dem Kollektor des Transistors Tr verbun-

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den dessen Bmitter mit dem anderen Anschluss des Kondensatprs verbunden iet. Die Basis dieses Transistors ist an den Verbindungspunkt der Spule L mit der Diode D₁ über einen Widerstand R_ eingeschlossen.

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wird in dieser Spule L ein negativer Spannungsimpuls induziert, so wird der Kondensator C/ über die.-Diode- J)* aufgeladen. Sobald jedoch die Spannung ain Verbindungspunkt der Diode D₁ und der Spule L negativ wird und damit auch die Basis dee Transistors Tr bezogen auf den Emitter eine negative Spannung erhält, wird dieser Transistor leitend und die ICondenaatorspannung über den Widerataijcl ^₁' kurzgeschlossen. Das üebertragungsglieä ü wird nicht leitend und die Schwingungen werden nicht durchgelassen, ./enn der Spannungsimpuls', sich den liullwert nähert, wird dar Transistor Tr gesperrt und der Kurzschluss des Kondensators C_-. beseitigt, so dass das fJebertragungsglied 0 leitend Y/ird, wodurch die Schwingungen des Generators G · wieder durchgelassen werden können. :

Pig. 4 zeigt den ßpannungsverlauf an der Spule L als -Funktion der Zeit am Kondensator C. und an der Basis des üebertragungßgliedes 0. Der erste AnBchlag beginnt zum Zeitpunkt t=t und zu diesem Zeitpunkt fängt auch das Aufladen des Kondensators C. an. per Verlauf der KTöndensatorapannüng .V₁ ist auch dargestellt. Zum Zeitpunkt t« i&t der Kondensator G₁ völlig aufgeladen. Da der als Schaltelement dienende Transistor Tr zum Zeitpunkt t.», nachdem seine Baals-Emitterspannung die Schwellvvertspannung E überschritten hat_f leitend geworden ist", ist die Basisöpannung des Uebettragungagliedes 0"null Volt, so dass noch keine BchMiingungen durchgelassen werden. Sex Kondensator entlSdl sich la,ngean über den (verhältniamässig groaoen) ^¹IdOrOtBXIdR₁. Sobald die Öponnung dea Ansohlagimpulsea sich wieder dem Ilüllwertnähejrt, und ζtun Zeitpunkt t, die aohnell- «ertöpannung untersohreitöt» ist der TranaiatorTr wieder gesperrt und wird die Kondeneatorapannung völlig dom UebertragungBglied O überlagert_f dacι dl· Sohwinffungen doo Generatora. G. 4urohlfiüDt. Der ——*

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Spannungsverlauf an der Oasis der; Uebertragungsgliedes Ό "ist; aehr ■ steil und die ^inschwingseit des Tones ist viel kurzer als die Anschlagzeit des Spannungsimpulses an der Spule L und von der Aufladezeit des Kondensators C₁ unabhängig, dieser Effekt wird noch dadurch vergrössert, daa3 der Spannungsverlauf des Inpulses an der Sfiule nicht die übliche Form einer sinusfönaigen Ilalbperiode hat, sondern asymmetrisch ist, in den oinne, daaa die I.eigung der ilinterflanke viel steiler als die der Vorderflanke ist, wie aus der strichpunktierten Linie eraic'rtlich ist. Dabei int angenommen, dass die Anschlagstärke al3 Punktion dar Zeit konstant ist, äo dasa der Magnet eine gleichmSasig beschleunigte Bewegung hat.. Bei einen» dem ersten Anschlag sofort folgenden weiteren Jincclilag, wie dies bei wiederholtem Anschlag der Fall ist5 wird das Uebertragungaglied 0 naoh dem Ueber3chreiten der Schwellwertspannung E während der Zeit t. wieder geschlossen, so dass der Ton abklingen würde. -Jiea wird dadurch vermieden, dass in dem Leitungssug zwischen dem Punkt der den Kollektor des Translators Tr mit den Widerstand R₁ verbindet und der Basis dea Uebertragungagliedec 0 ist über einen Kondensator C_ mit der Zuführungsleitung des Aufladekreiaes verbunden. Bei gesperrtem Transistor Tr wird der Kondensator Cp, über die Diode D₂ und den Widerstand B₁ aufgeladen. Wenn der Transistor Tr leitend wird, wird die Anode der Diode D₂, die mit der Zuführungsleitung des Auflade-

.kreises verbunden iat, gegenüber der Kathode von D₂ negativ, woduroh

das Uebertragungaglied 0 geschlossen wird. Der Kondensator C„ entlädt sich nun über das Uebortragungsplied 0, wobei die Kntladtzeit derart featgelect int, dass während der Seit t, das Uebortragungeglidd 0 nicht völlig geachloaoon ist, so dass,der Ton nicht abklingt, da die Baaiaepannung des Uebertrngungägliedea 0 nioht mehr

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Sprungs«eise auf null abfallt * X>ie Schtveli\rertspannung von Tr ist erforderllchy damit der. LeÖkstroKi ir» gGGchlosseriein "2u'ßtand gen-ügönd klein'gehalten werden kann^ ITorzugsviGige ist Tr ein Siiiziüintraneistor, weil die .>ch\!ellwe-rt spannung ciues solchen Transistors genügend ^roca- ist* .";" = .--'_'-.■

In Piss· -5 ist das Schalteloi:ient >j der Fig» 1 dtiröh einen i'raiisistor *i·'. ersetzt, Z-riiGchen deiä E::iitter üyid der Basia! öes-.Tranaistora vr -ia-t ai~i& Eeihenschalturig. oiri'är JS^tterie B und einer

ani-cbriiclit, wcbei ia dieser Syule und in der Bpule 1.. . sichzeitig voti .iagnet ΓΙ lieia Anschlagen einc-r Taste eine opanrmng· indciüiert ^ird* Die Spaanung der Batterie B v;ird derart festgelegt^ dass der Transistor ¹Xr beim Anschlsueii der'Taste gesperrt ist und nach die sein Anschlag "vieder. leitend ^ird.

■ ■.. ^ Auch in. diese» Falle ist die Sinsalnvingseit des Tones viel

kürzer als die...»nschiägseit des ;3pannungsiEpulses, der vom Hagnet I* in der Spule I* eraeugt Wird, weil diese i-inschwin^aeit durclr die Steile liiiiterflanke des IiapulGes beetirmritwird. ■"■♦..'.-.

Mit diesen GchaltungaanordnungGii wird ausderdeii: eine Veraögerun^ zwischen dem Anfang des An3chlegs der Taste_ und dem Zeitpunkt, su de,Ti der Itaamer die 3aite erreicht erzielt, Sie der eines Klaviers fast

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Claims (1)

1 -,. Schaltungsanordnung iir einen elektronischen Musikinstrument, in dein von Tongeneratoren erzeugte Schwingungen einem Uebertragungsglied ssugefÜhrt werden, daß diese Schwingungen nur durchlasst, wenn ihm eine Spannung überlagert wird, die ein Kondensator abgibt» der durch den Anschlag einer Taste auf eine Spent-ung aufgeladen wird, deren Höhe von der Anschlagstärke abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass- die Kondensator spannung durch ein Schaltelement dem betreffenden IFebertragunnsfTl-iGd immer erst dann zugeführt wird, wenn der Kondensator völlig aufgeladen ist.

2, Elektronisches Musikinstrument nech Anspruch 1» daduroli gekennBeichnet, dass das Uchaltelement in der Verbindungsleitung zwischen dem ) ondenaator und dem Uebertragun&sglied liegt, J. ElektronischeB Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j dase bin Anschluss des Kondensators über einen Widerstand mit dem Ucbertragünesßlied verbunden ist und das Schaltelement im Leitun^Bzug zv/iechen dem lFebertra£tungsglied und dem anderen Anschluss des Kondensetors liect.

4. Elektronisches ruBÜ-instrument nach einera der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» dass das Bohalteletnent ein Tran sie tor, ist*

5· lllektronisches Üusikinstrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch EakennsGichnet, dass dan Schaltelement durch eihö fipannuhg betätigt wird, die beim Anschlagen der Taete,mit einem gekuppelt^ in einer Spixle induaiert wird.

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