DE2260935C3

DE2260935C3 - Signalwählsystem für ein elektronisches Musikinstrument

Info

Publication number: DE2260935C3
Application number: DE2260935A
Authority: DE
Inventors: Takatsugu Neyagawa Osaka Nakajima (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-08
Publication date: 1978-09-21
Also published as: GB1417724A; DE2260935A1; ZA728803B; CA964903A; JPS514101B2; JPS4866426A; FR2187169A5; AU4964372A; US3781450A; AU461060B2; DE2260935B2; IT973922B

Description

zeugen, die den Noten der Tonleiter entsprechen. Eine gleiche Zahl Gatter 21, 22, 23, 24 und 25 vermag die Tonsignale f_v f_t, f₃, /₄ und /_s ein- und auszuschalten.

Eine Zahl einpoliger, normalerweise offener Tastenschalter Kl, Kl, K3, K4, KS entspricht der Zahl der Tongeneratoren 11, 12, 13, 14 und 15, und jeder der Tastenschalter ist mit einem Ende über einen gemeinsamen Leiter 1 mit der einen Klemme 2 einer elektrischen Leistungsversorgung 3 verbunden. Eine transistorisierte Bevorzugungschaltung 4 weist eine der Zahl der Tastenschalter entsprechende Zahl von Vorspannungswiderständen Al, Rl, R3, R 4 und R 5 auf, die miteinander in Reihe geschaltet sind, und ein Ende 5 der Reihenschaltung ist mit der anderen Klemme 6 der elektrischen Leistungsversorgung 3 verbunden. Die Emitter der Transistoren Tl, Γ 2, Γ 3, Γ4, TS sind mit den anderen Enden der entsprechenden Tastenschalter Kl, Kl, K3, K4 bzw. KS verbunden. Die Basen deF Transistoren Tl, Tl, Γ3, T 4 und Γ5 sind jeweils mit dem von der elektrischen Leistungsversorgung 3 entfernten Anschluß 31, 32, 33, 34, 35 des ihnen jeweils zugeordneten Vorspannungswiderstands Rl, Rl, R3, R4, RS verbunden. Die Kollektoren der Transistoren Tl, Tl, T3, T4, T5 liegen über die ihnen zugeordneten Kollektorwiderstände All, RU, RlX R14 und RlS auf einem Potential, das praktisch gleich dem der anderen Klemme 6 der elektrischen Leistungsversorgung 3 ist. Eine gleiche Anzahl Basiswiderstände Yl, Yl, Y 3, Y 4 und YS liegt jeweils zwischen der Basis und dem Emitter der Transistoren Tl, Tl, T3, Γ4 und T5. Die Kollektoren der Transistoren Tl, Γ2, T3, Γ4, Γ5 sind mit den Gattern 21, 22, 23, 24 bzw. 25 gekoppelt, um die von den Tongeneratoren 11, 12, 13, 14, 15 erzeugten Tonsignale Z₁, /₂, /₃, /₄, /_s, die an die Gatter geliefert werden, ein- und auszuschalten.

Die Gatter 21. 22, 23, 24 und 25, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, umfassen Speicher 41, 42, 43, 44 und 45 sowie Signalschalter 51, 52, 53, 54 und 55. Jeder Speicher 41, 42, 43, 44 und 45 besteht aus einem herkömmlichen Flipflop. Zum Beispiel besteht der Flipflop des Speichers 41 aus einem ersten Transistor Γ 31, einem zweiten Transistor T 32, einem ersten Rückkopplungswidersiand R 35 zwischen dem Kollektor des ersten Transistors Γ 31 und der Basis des zweiten Transistors T 32, einem zweiten Rückkopplungswiderstand R 36 zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors T 32 und der Basis des ersten Transistors Γ31, einem ersten Kollektorwiderstand R 33 zwischen dem Kollektor des ersten Transistors T 31, und einer weiteren elektrischen Leistungsversorgung 9, einem zweiten Koilektorwiderstand R 34 zwischen dem Kollektor oes zweiten Transistors T 32 und der weiteren elektrischen Leistungsversorgung, einem Setz-Widerstand i?31 zwischen einem Setz-Anschluß St und der Basis des zweiten Transistors T 32 und aus einem Rücksetz-Widerstand zwischen einem Rücksetz-Anschluß Rt und der Basis des ersten Transistors T 31.

Wenn eine positive Spannung an den Setz-Anschluß St angelegt wird, geht der zweite Transistor T32 in die Sättigung, und der erste Transistor 731 wird gesperrt. Damit wird eine positive Spannung am Ausgang Q erzeugt, der mit dem Kollektor des ersten Transistors 731 verbunden ist. Wenn andererseits eine positive Spannung an den Rücksetz-Anschluß Rt angelegt wird, geht der erste Transistor Γ31 in die Sättigung, und der zweite Transistor T 32 wird gesperrt, so daß an dem Ausgang Q keine Spannung liegt. Jeder Flipflop der Speicher 42, 43, 44 und 45 ist im Aufbau dem des Speichers 41 ähnlich.

Jeder der Signalschalter 51, 52, 53, 54 und 55 besteht aus einer Reihenschaltung einer Kapazität C, eines Widerstandes R 6 und einer Diode D und liegt zwischen dem entsprechenden Tongenetator 11, 12, ίο 13, 14 und 15 und der Ausgangsklemme 7. Jeder Verbindungspunkt einer Diode D mit einem Widerstand R 6 ist mit der entsprechenden Ausgangsklemme Q der Speicher 41, 42, 43, 44 und 45 verbunden und arbeitet als Steueranschluß des entsprechenden Signalschalters 51, 52, 53, 54 oder 55. Diese Signalschalter werden eingeschaltet, wenn die Ausgangsspannungen der entsprechenden Speicher positiv sind.

Die Setz-Anschlüsse St der Speicher 41, 42, 43, 44 und 45 sind mit den Kollektoren der Transistoren Tl, Tl, T3, T4 bzw. TS verbunden. Ein Detektor 8 ist zwischen den Ausgangsklemmen der Signalwählmittel und den Rücksetz-Anschlüssen Rt der Speicher 41, 42, 43, 44 und 45 verbunden. Der Detektor besteht aus den Transistoren TIl und Γ12. Der Kollektor des Transistors TIl ist mit der elektrischen Leistungsversorgung 9 über einen Kollektorwiderstand R 21 verbunden und liegt deshalb auf der Spannung +£', der Emitter des Transistors TIl ist über den Widerstand R 22 mit Masse und über den Widerstand R 23 mit der Leistungsversorgung 9 verbunden, und die Basis des Transistors TIl ist mit den Ausgängen der Signalschalter 51, 52, 53, 54 und 55 verbunden. Der Emitter des Transistors T12 ist mit der elektrischen Leistungsversorgung 9 verbunden, die Basis des Transistors T12 liegt am Kollektor des Transistors TIl, und der Kollektor des Transistors T12 liegt über einen anderen Kollektorwiderstand R 24 an Masse und an den Rücksetz-Anschlüssen Rt der Speicher 41, 42, 43, 44 und 45.

Der Detektor 8 spricht an, wenn zwei oder mehr Speicher gleichzeitig gesetzt sind. In diesem Fall übersteigt die Basisspannung des Transistors TIl eine Schwellenspannung, und dieser Transistor TIl geht in die Sättigung. Die Spannung am Kollektor des Transistors TIl wird durch den Transistor T12 invertiert, und es entsteht eine Ausgangsspannung E' am Kollektor des Transistors T12. Dann setzt die Ausgangsspannung E' sofort die beiden Speicher zurück, die vorher gesetzt wurden. Wenn andererseits kein oder nur ein Speicher gesetzt ist, ist die Basisspannung des Transistors TIl geringer als die Schwellenspannung. Deshalb erzeugt der Detektor 8 kein Ausgangsignal, so daß kein Speicher zurückgesetzt wird.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Signalwählsystems erläutert. Es wird angenommen, daß jeder der Basiswiderständo Yl, Yl, 73, Y 4 und YS den Widerstand Y und jeder letzteren zugeordnete Vorspannungswiderstände Rl, Rl, R3, R4 und RS den Widerstand R hat, wobei der Wert von R größer als der von Y gewählt ist.

Wenn die Tastenschalter Kl und K2 z.B. gleichzeitig geschlossen werden, fließt ein Strom von der einen Klemme 2 der elektrischen Leistungsversorgung 3 über den gemeinsamen Leiter 1, den Tastenschalter ATl, einer Parallelschaltung des Basiswiderstandes Yl und der Basis-Emitter-Strecke des Tran-

sistors Tl und dem Vorspannungswiderstand Rl zur anderen Klemme 6 der elektrischen Leistungsversorgung 3. Dadurch geht der Transistor Tl in die Sättigung, und an dem Steueranschluß des Gatters 21 liegt eine Spannung, die etwa gleich der Spannung — £, der Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsversorgung 3, ist. Die positive Ausgangsspannung am Kollektor des Transistors Tl wird damit an den Setz-Anschluß St des Speichers 41, d. h. des Flipflops, angelegt, um den Speicher 41 zu setzen. Dadurch erzeugt der Speicher eine positive Spannung an der Ausgangsklemme Q, um den entsprechenden Signalschalter 51 zu schalten. Dadurch wird das Gatter 21 eingeschaltet, und das Ausgangstonsignal /, entsprechend dem Tastenschalter Kl geiangt an die Ausgangsklemme 7 und wird gehalten.

In diesem Fall wird eine Spannung, die gleich dem Basis-Emitter-Spannungsabfall V _BE in Vorwärtsrichtung (gewöhnlich 0,6 bis 0,8VoIt bei einem Siliziumtransistor) ist, zwischen dem gemeinsamen Leiter 1 und der Basis des Transistors Tl erzeugt. Andererseits wird eine durch den genannten Basis-Emitter-Spannungsabfall V_Bt des Transistors Tl erzeugte Spannung durch einen Spannungsteiler aus den Widerständen Rl und Yl geteilt, und es wird eine Spannung V _BE ■ Y/(R + Y) über der Basis und dem Emitter des Transistors T 2 erzeugt. In diesem Fall ist jedoch die Spannung V_BE ■ Y/{R + Y) kleiner als die Hälfte von V_BE, da der Widerstandswert von R größer ist als der von Y. Deshalb ist der Transistor 7" 2 nicht leitend, da die Spannung V_BE ■ Yl {R-tY) kleiner ist als die Spannung V_BE(em), die Schwellenspannung der Transistoren Tl, T2. T3, T4 und TS. Die anderen Transistoren T3, Γ4 and T 5 sind ebenfalls nicht leitend, da die Spannungen über den entsprechenden Basen und Emittern viel kleiner sind als die über Basis und Emitter des Transistors T 2.

Infolgedessen ist nur der Transistor Tl gesättigt und betätigt das entsprechende Gatter 21, um an der Ausgangsklemme 7 vorzugsweise nur ein Ausgangstonsignal /, zu erzeugen, das von dem dem Tastenschalter Kl entsprechenden Tongenerator 11 geliefert wird. Die Arbeitsweise der Bevorzugungsschaltung 4 wird zuverlässig in Übereinstimmung mit einer Abnahme des Widerstandswertes Y. Es ist deshalb erwünscht, den Widerstand Y zu verkleinern. In diesem Fall wird jedoch eine hohe Spannung von der elektrischen Leistungsversorgung 3 benötigt, um den Betrieb der Bevorzugungsschaltung 4 sicherzustellen. Wenn die elektrische Leistungsversorgung 3 eine Spannung hat, wie sie normalerweise bei herkömmlichen Transistorschaltungen projektiert wird, reicht es aus, wenn der Widerstand Y kleiner ist als der Widerstand R.

Nachdem die Tastenschalter Kl und Kl wieder geöffnet sind, bleibt nur der Speicher 41 im gesetzten Zustand. Das einzige ausgewählte Tonsignal /, wird deshalb an der Ausgangsklemme 7 gehalten.

Nach der oben beschriebenen Arbeitsweise sind nun, wenn irgendein oder mehrere andere Tastenschalter als der Tastenschalter Kl geschlossen werden, z. B. der Tastenschalter K 3, zwei Speicher 41 und 43 gesetzt. Der Detektor 8 spricht an, wenn zwei oder mehr Speicher gesetzt sind, z. B. die Speicher 41 und 43, und er erzeugt eine Ausgangsspannung, die etwa gleich E' ist, um sofort die gesetzten Speicher zurückzusetzen.

Wenn der Tastenschalter K 3 auch nach dem Rücksetzen geschlossen ist, wird der Speicher 43 von der Ausgangsspannung am Kollektor des Transistors 73 gesetzt, und damit wird nur ein Tonsignal /₃ an die Ausgangsklemme 7 geliefert. In dem Fall, daß zwei beliebige oder mehrere Tastenschalter gleichzeitig geschlossen werden, z. B. die zwei Tastenschalter K 3 und K 4 oder K 3 und KS oder die drei Tastenschalter K 3, K 4 und KS, ist die Arbeitsweise die gleiche, wie sie oben für den Fall der geschlossenen Tastenschalter TKl und Kl beschrieben wurde.

Das heißt, wenn ein oder mehrere Tastenschalter gleichzeitig geschlossen werden, dann wird nur dei Transistor, dessen Basis mit dem der anderen Klemme 6 der elektrischen Leistungsversorgung 3 am nächsten liegenden Verbindungspunkt verbunder ist, von den den geschlossenen Tastenschaltern entsprechenden Transistoren leitend gemacht, und diesel Transistor betätigt das entsprechende Gatter, um vorzugsweise nur ein Ausgangstonsignal auszuwählen.

Die transistorisierte Bevorzugungsschaltung 4 de« erfindungsgemäßen Signalwählsystems kann somit be: gleichzeitigem Schließen mehrerer Tastenschalter nui den dem höchsten oder tiefsten Ton zugeordneter Tastenschalter wirksam werden lassen, und zwai gemäß der Anordnung der Tastenschalter Kl, K2 K 3, KA und KS und der Tongeneratoren 11,12,13 14 und 15.

Bevorzugungsschaltung 4 des erfindungsgemäßer Sienalwählsystems ist folglich aus einer kleinen Zah elektronischer Bauelemente zusammensetzbar, was ir vorteilhafter Weise die Einfachheit, die Kostenerspar nis sowie die schnellere Herstellbarkeit des erfin dungsgemäßen Signalwählsystems u. a. bedingt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Signalwählsystem für ein elektronisches Musikinstrument, mit einer Anzahl Tongeneratoren, die den Noten der Tonleiter entsprechende Tonsignale erzeugen, mit einer gleichen Anzahl Gatter, die die Tonsignale ein- und ausschalten können, mit einer gleichen Anzahl einpoliger, normalerweise offener Tastenschalter, die jeweils mit einem Ende über einen gemeinsamen Leiter an einer Klemme einer elektrischen Leistungsversorgung liegen, mit einer transistorisierten Bevorzugungsschaltung, die bei gleichzeitigem Schließen mehrerer Tastenschalter nur den dem höchsten oder tiefsten Ton zugeordneten Tastenschalter wirksam werden läßt, die eine der Zahl der Tastenschalter entsprechende Zahl von Vorspaunungswiderständen, eine gleiche Anzahl Transistoren, eine gleiche Anzahl Basiswidersfän""\ die jeweils zwischen der Basis und dem Emitter der Transistoren liegen, und eine gleiche Anzahl Kollektorwiderstände aufweist, die jeweils mit den Kollektoren der Transistoren verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungswiderstände (Rl, Rl, R3, A4, RS) miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei ein Ende dieser Reihenschaltung mil der anderen Klemme (5, 6) der elektrischen Leistungsversorgung (3) verbunden ist, daß die Emitter der Transistoren (Tl, Tl, Γ3, Γ 4, TS) mit den andeien Enden der entsprechenden Tastenschalter (Kl, Kl, K3, K4, KS) verbunden sind, daß die Basen der Transistoren (Γ1, Tl, T3, T4, Γ5) jeweils mit dem von der elektrischen Leistungsversorgung entfernteren Anschluß des ihnen jeweils zugeordneten Vorspannungswiderstandes (R 1, Rl, R3, R4, RS) verbunden sind, daß die Kollektoren der Transistoren (Tl, Tl, T3, T4, T5) jeweils über die ihnen zugeordneten Kollektorwiderstände (RIl, Λ12, R13, R14, RlS) auf einem Potential liegen, das praktisch gleich dem der anderen Klemme der elektrischen Leistungsversorgung ist, daß die Kollektoren mit den Gattern zwecks Steuerung der Gatterfunktion sowie des Ein- und Ausschaltens der von den Tongeneratoren an die Gatter gelieferten Tonsignale gekoppelt sind, daß die Basiswiderstände (Yl, Yl, Y 3, YA, YS) jeweils kleiner sind als die ihnen zugeordneten Vorspannungswiderstände (R 1, R1, R 3, R 4, R S), wodurch bei gleichzeitigem Schließen eines oder mehrerer Tastenschalter nur der Transistor, dessen Basis mit dem der anderen Klemme der elektrischen Leistungsversorgung am nächsten gelegenen Vorspannungswiderstand verbunden ist, leitend wird und das entsprechende Gatter betätigt.

Die Erfindung betrifft ein Signatwählsystem für ein elektronisches Musikinstrument, mit einer Anzahl Tongeneratoren, die den Noten der Tonleiter entsprechende Tonsignale erzeugen, mit einer gleichen Anzahl Gatter, die die Tonsignale ein- und ausschalten können; mit einer gleichen Anzahl einpoliger, normalerweise offener Tastenschalter, die jeweils mit einem Ende über einen gemeinsamen Leiter an einer Klemme einer elektrischen Leistungsversorgung liegen, mit einer transistorisierten Be-vorzugungsschalrung, die bei gleichzeitigem Schließen mehrere Tastenschalter nur den dem höchsten oder tiefsten Ton zugeordneten Tastenschalter wirksam werden läßt, die eine der Zahl der Tastenschalter entsprechende Zahl von Vorspannungswiderständen, eine gleiche

ίο Anzahl Transistoren, eine gleiche Anzahl Basiswiderstände, die jeweils zwischen der Basis und dem Emitter der Transistoren liegen, und eine gleiche Anzahl Kollektorwiderstände aufweist, die jeweils mit den Kollektoren der Transistoren verbunden sind.

Bei einem derartigen, bekannten Signalwählsystem für ein elektronisches Musikinstrument (DT-AS 19 64 826) erweist sich als nachteilig, daß für jeden Tastenschalter zwei Transistoren erforderlich sind, die notwendigerweise einen niedrigen Ausschaltspit-

»o zenstrom 1_CBO oder I_CE0 aufweisen müssen, um eine zuverlässige Betriebsweise zu gewährleisten, und daß eine zusätzliche Vorspannungsschaltung erforderlich ist, um die Wirkungen des Ausschaltspitzenstroms /_CB0 oder l_CE0 zu verringern.

as Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signalwählsystem für ein elektronisches Musikinstrument der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bei gegenüber dem Stand der Technik einfacheren Aufbau zuverlässiger ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorspannungswiderstände miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei ein Ende dieser Reihenschaltung mit der anderen Klemme der elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist, daß die Emitter der Transistoren mit den anderen Enden der entsprechenden Tastenschalter verbunden sind, daß die Basen der Transistoren jeweils mit dem von der elektrischen Leistungsversorgung entfernten Anschluß des ihnen jeweils zugeordneten Vorspannungswiderstandes verbunden sind, daß die Kollektoren der Transistoren jeweils über die ihnen zugeordneten Kollektorwiderstände auf einem Potential liegen, das praktisch gleich dem der anderen Klemme der elektrischen Leistungsversorgung ist, daß die Kollektoren mit den Gattern zwecks Steuerung der Gatterfunktion sowie des Ein- und Ausschaltens der von den Tongeneratoren an die Gatter gelieferten Tonsignale gekoppelt sind, daß die Basiswiderstände jeweils kleiner sind als die ihnen zugeordneten Vorspannungswiderstände, wodurch bei gleichzeitigem Schließen eines oder mehrerer Tastenschalter nur der Transistor, dessen Basis mit dem der anderen Klemme der elektrischen Leistungsversorgung am nächsten gelegene Vorspannungswiderstand verbunden ist, leitend wird und das entsprechende Gatter betätigt.

Das erfindungsgemäße Signalwählsystem erweist sich insbesondere dadurch als vorteilhaft, daß die Zahl der notwendigen Transistoren sowie zusätzlicher Teile beträchtlich verringert werden kann und daß seine Bevorzugungsschaltung bei jedem beliebigen Signalwählsystem verwendbar ist.

Die Erfindung wird nunmehr im Einzelnen an Hand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert.

Die Figur zeigt ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Signalwählsystems mit einer Zahl Tongeneratoren 11, 12, 13, 14 und IS, die Tonsignale f_v f₂, /₃, /₄ und /₅ er-