DE2647670A1

DE2647670A1 - Geraet zur bildung von akkordsignalen

Info

Publication number: DE2647670A1
Application number: DE19762647670
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kato
Original assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1975-12-17
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1977-06-30
Also published as: AU1855176A; JPS5273720A; AU505703B2; CA1062516A; DE2647670C2; US4117759A

Description

Dipi.-Ing. H. MITSCHERL.'CH D-8000 MDN

Di pi.-1 ng. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr. rer. »at. W. KÖRBER * ⁽⁰⁸⁹⁾ *^2966M

Dipi.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE 21. Oktober 1976

KABUSHIKI KAISHA KAWAI GAKKI SEISAKUSHO 200, Teraj ima-cho

Hamamatsu-shi/ Shizuoka-ken / Japan

Patentanmeldung

Gerät zur Bildung von Akkordsignalen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Bildung von Akkordsignalen in einem elektronischen Musikinstrument.

Eine solche Anordnung ist bei Instrumenten dieser Art bislang so ausgeführt worden, daß man Mehrfachtorschaltungen an Mehrfachtastenschalter anschloß, und diese Mehrfachtorschaltungen erhielten Ausgangssignale von einer Mehrzahl von Tonquellensignal-Oszillatoren entsprechend einem Akkord, so daß ein Akkordsignal durch öffnen die«er Torschaltungen zu erhalten war. Diese bekannte Anordnung ist aber unbefriedigend insofern, als sehr viele Torschaltungen erforderlich sind, und weil

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die Drahtverbindungen zwischen einander zugeordneten Tonsignaloszillatoren und Torschaltungen kompliziert und teuer werden und Ursache für zahlreiche Kurzschlüsse sein können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu entwickeln, bei dem diese Kachteile nicht auftreten. Gemäß der Erfindung ist das Gerät dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Frequenzteiler für die Prime, ein Frequenzteiler für die kleine Terz, ein Frequenzteiler für die große Terz und ein Frequenzteiler für die Quinte oder ein Frequenzteiler für die Septime gemeinsam an eine Anschlußklemme für ein Tonquellensignal angeschlossen sind, und daß der Frequenzteiler für die kleine Terz und der Frequenzteiler für die große Terz mit einer Auswahlschaltung versehen sind, mit deren Hilfe wahlweise ein Ausgangssignal für einen Durakkord oder einen Mollakkord entnommen werden kann.

Nachstehend v/erden Ausführungsbeispiele für die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren sind mit den Bezugszahlen 1-1, 1-2, ... 1-12 Tonquellensignal-Oszillatoren mit unterschiedlicher Schwingungsfrequenz bezeichnet, und diese Oszillatoren 1-1, 1-2, ... 1-12 sind über entsprechende Tastenschalter 2-1, 2-2, .. 2-12 gemeinsam an eine Eingangsklemme A geführt, von der Verzweigungen zu verschiedenen Frequenzteilern 3-1 ... 3-6 laufen. Die Schwingungsfrequenz der Tonquellensignal-Oszil-

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latoren 1-1, 1-2, ... 1-12 ist verhältnismässig hoch im Vergleich zu den entsprechenden, in den Figuren angegebenen zwölf Tonstufen. Wie aus den Figuren deutlich hervorgeht, entsprechen die jeweiligen Frequenzteiler 3-1 ... 3-6 einen Frequenzverhältnis von 506, 426 ... 284, so daß die Schwingungsfrequenz jedes der Tonquellensignal-Oszillatoren 1-1 ... 1-12 nach Prime, kleiner Terz, großer Terz, Quinte, Sexte und Septime unterteilt werden kann. Die Frequenzteiler für kleine Terz und große Terz, 3-2 und 3-3, sind an ihren Ausgangsklemmen mit einer Auswahlschaltung 4 verbunden, so daß wahlweise von einem der beiden Ausgänge ein lioll- oder ein Dur-Klang entnommen v/erden kann, und die Ausgangsklemmen der Auswahlschaltung 4 und der Frequenzteiler 3-1, 3-4, 3-5, 3-6 sind über zugeordnete Torschaltungen 5-1 ... 5-5 zusammengeführt und weiter über einen Frequenzteiler 6 für Eaßtöne, eine Umhüllungssignalschaltung 7, einen Filterkreis 8 und einen (nicht gezeichneten) Verstärker an einen Lautsprecher geleitet. Der Frequenzteiler 5 wird weggelassen, wenn keine Eaßtöne erforderlich sind. Das Bezugszeichen 4a ist ein Auswahlschalter in der Auswahlschaltung 4.

Die Steueranschlüsse der Torschaltungen 5-1 ... 5-5 stehen mit einem Rhythmusimpulsgenerator 9 in Verbindung, so daß sie durch ein Ehythmusimpulssignal, das zuvor in den Ehythmusimpulsgenerator 9 einprogrammiert worden ist, auf Durchlaß gesteuert oder gesperrt v/erden können.

Wenn nun beispielsweise der Schalter 2-1 geschlossen wird, erhalten die Frequenzteiler 3-1 ... 3-6 ein Signal der Frequenz 1059,1 kHz (C), und das Signal wird entsprechend den jeweiligen Frequenzteilerverhältnissen frequenzgeteilt, so daß sich die Intervalle Prime, kleine Terz, große Terz, Quinte, Sexte, Septime ergeben. Wenn der Auswahlschalter 4a,wie gezeichnet, geschlossen ist, erscheint am Ausgang der Auswahl-

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schaltung 4 das Signal der großen Terz, und es ergibt sich dort ein vollständiges C-Dur-Signal. Diese Signale dienen zur Erzeugung von rhythmischen C-Dur-Klängen am Lautsprecher beim Öffnen der Torschaltungen 5-2 ... 5-5 entsprechend den von dem Rhythmusimpulsgenerator 9 zugeführten Rhythmusimpulsen.

Wenn der Auswahlschalter 4a geöffnet ist, ergibt sich ein Signal der kleinen Terz, und daher kann ein vollständiges C-Moll-Signal entnommen werden. Wird ferner wahlweise irgend einer der übrigen Schalter 2-2 ... 2-12 geschlossen und ferner wahlweise der Auswahlschalter 4a geschlossen, erhält man rhythmische Töne in Dur oder Moll von B ... Cis.

In den Zeichnungen gibt 10 einen Mischkreis zum Mischen der Ausgangssignale von Prime, Terz und Quinte wieder, und eine Ausgangsklemme des Mischkreises Ist über aine Torschaltung 11, die durch ein Rhythmusimpulssignal aus dem Rhythmusimpulsgenerator 9 auf Durchlaß zu schalten ist, und über ein Filter 12 an einen Lautsprecher angeschlossen, so daß die genannten Dur- und Moll-Signale als Akkord entnommen werden können. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Umhüllungs signalschaltung.

Mit 13-1 ... 13-3 sind Torschaltungen bezeichnet, die so ausgeführt sind, daß sie der Reihe nach durch Ausgangsimpulse des Rhythiausimpulsgenerators 9 in Durchlaß- oder Sperrstellung gesteuert werden können, und Eingangsklenimen -dieser Torschaltungen sind mit den Ausgangsklemmen für die Signale von Prime, ^rrerz und Quinte verbunden, während die Ausgangsklemmen der Torschaltungen zusammengeführt und gemeinsam an eine Eingangsklemme einer Zählerschaltung 14 geführt sind. Die Zählerschaltung 14 weist mehrere hintereinandergeschaltete Frequenzhalbierer 14-1, 14-2 ... 14-5 auf, und die

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Λ-

Ausgangsklemmen dieser Frequenzteiler 14-1, 14-2 ... 14-5 sind einzeln mit Torschaltungen 15-1, 15-2 ... 15-5 verbunden, die so ausgeführt sind, daß sie der Reihe nach bei jedem Takt der genannten Rhythmenfolge des Phythmusiiripulsgenerators 9 in Durchlaß- und in Sperrstellung gesteuert werden können, während die Ausgangsklemmen der Torschaltungen zusammengefaßt sind und über eine ümhüllungssignalschaltung und einen Filterkreis 17 an einen Lautsprecher geführt sind. Während die Torschaltungen 13-1, 13-2, 13-3 der Reihe nach einmal geöffnet werden, wird die Torschaltung 15-1 offen gehalten, und während die Torschaltungen 13-1, 13-2, 13-3 zum zweiten ilale der Reihe nach geöffnet werden, wird die Torschaltung 15-2 offen gehalten, und entsprechende Operationen werden nacheinander mit der Torschaltung 15-3, 15-4, 15-5 vorgenommen, so daß ein automatisches Arpeggio erzeugt werden kann.

Es ist möglich, die vorgenannten drei Arten von Tönen gleichzeitig zu erhalten, man kann sie aber auch getrennt erhalten.

Bisher ist davon ausgegangen worden, daß die Tonsignale der Sexte und der Septime ebenfalls gleichzeitig zu erhalten sind, aber diese Tonsignale können weggelassen werden, und man kann die Schaltung so abändern, daß anstelle des Quinten-Signals ein Septimen-Ton klingt.

Wenn bei der Ausführungsforra nach Fig. 1 die Oszillatoren 1-1 ... 1-12 so angeordnet sind, daß sie unabhängig schwingen können, würde sich ein Fehler in der Schwingungsfrequenz ergeben und daher ist es erforderlich, diese Oszillatoren zu synchronisieren. Um dieser Forderung zu genügen, kann eine Anordnung derart getroffen werden, daß diese Oszillatoren 1-1 ... 1-12 durch Frequenzteiler ersetzt werden,

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so daß eine Schwingungsfrequenz eines Haupt-Oszillators frequenzgeteilt wird, aber in diesem Fall erhält, wenn die an der Ausgangsklemme dieser Frequenzteiler erhaltenen Oszillatorfrequenzen denen nach Fig. 1 entsprechen, der Hauptoszillator die Frequenz 268,08 MHz, indem man die größte gemeinsame Maßzahl der Frequenzteilerverhältnisse dieser Frequenzteiler zu Grunde legt. Frequenzteiler zum Ausführen von Frequenzteilungen bei derart hohen Frequenzen sind teuer, und der Hauptoszillator wird ebenfalls teuer und ist daher praktisch nicht verwendbar. Die Schwingungsfrequenz eines Hauptoszillators in einem üblichen elektronischen Musikinstrument, etwa einer elektronischen Orgel, liegt bei höchstens 2,0002 MHz.

Daher kann, wenn das erfindungsgemäße Gerät zum Bilden eines Akkordsignals in ein übliches elektronisches Musikinstrument eingebaut wird, der darin vorgesehene Oszillator nicht verwendet werden.

Mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (Fig. 2) soll dieser Nachteil beseitigt werden. Dort wird nämlich eine einzige gemeinsame Schaltkreisverbindung zwischen der Eingangsklemme A und den Frequenzteilern 3-1 ... 3-6 mit einer in die Leitung gelegten phasenstarren Schaltung 20 (Nachstehend als PLL-Schaltung 20 bezeichnet) versehen. Die PLL 20 enthält einen Phasendetektor 20a, ein Tiefpaßfilter 20b und einen spannungsgesteuerten Oszillator 20c, und eine Anschlußklemme 3a-1 des Frequenzteilers 3-1 für die Prime ist mit einer Rückführungssignal-Eingangsklemme 20a¹ des genannten Phasendetektors 20a verbunden.

Erhält nun die Eingangsklemme A ein Signal mit der Frequenz 2093 Hz, so wird die Phase dieses Signals festgestellt und die Phasendifferenz gegenüber einem der Rückführungssignal-

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.1

Eingangsklemme 20a¹ zugeführten Signal erscheint als Ausgangs signal, und ein danach durch das Filter 20b erzeugtes Spannungssignal bringt den spannungsgesteuerten Oszillator 20c zum Schwingen. Die Schwingungsfrequenz von dessen Ausgang wird den Frequenzteilern3-1 ... 3-6 zugeführt und von ihnen frequenzgeteilt, und ein Ausgangssignal des Frequenz-Teilers 3-1 für die Prime wird zurück auf die P.ückführungssignal-Eingangsklemme 20a¹ geleitet. Der Phasendetektor 20a erzeugt ein Differenzsignal, so daß die beiden Eingangssignale letztlich frequenzgleich v/erden und eine Schwingung des spannungsgesteuerten Oszillators 20c herbeiführen. Wenn die Schwingungsfrequenz des Oszillators 20c den Wert 1059,1 kEz erreicht, wird die Ausgangsfrequenz des Frequenzteilers 3-1 für die Prime 2093 Hz, weil dessen Frequenzteilungsverhältnis 506 beträgt, so daß die Differenz zwischen den beiden Eingangsfrequenzen des Phasendetektors 20a Null wird, wodurch dann der PLL 20 blockiert ist. Die Frequenz 1059,1 kHz xtfird nun den jeweiligen Frequenzteilern 3-1 ... 3-β zugeführt, so daß sich an den Ausgangsklemmen dieser Frequenzteiler 3-1 ... 3-6 Signale abnehmen lassen, deren Beziehung zu dem Ton C der Prime, der kleinen Terz, der großen Terz, der Quinte, der Sexte und der Septime entspricht.

Wird der Eingangsklemme A die Frequenz 1976 Hz zugeführt und schwingt dadurch der spannungsgesteuerte Oszillator 20c mit einer Frequenz von 999,856 kHz, wird ein Ausgang des Frequenzteilers 3-1 für die Prime 1976 Ez, und die PLL 20 ist blockiert, und man kann Signale abnehmen, die bezüglich des Tons B die Prime, die kleine Terz, die große Terz, die Quinte, die Sexte und die Septime darstellen.

Gibt man also Tonsignale, die jeweils einem der Töne C, B, ... C, Cis entsprechen, an die Eingangsklemme A, so kann man an den Ausgangsklemmen der Frequenzteiler 3-1 ... 3-6 Sig-

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• 40-

nale abnehmen, die bezüglich des jeweils eingegebenen Tons die Prime, die kleine Terz, die große Terz, die Quinte, die Sexte und die Septime darstellen. An die Eingangsklemme A werden Leitungen geführt, die über entsprechende Torschaltungen 21-1 ... 21-12 von entsprechenden Eingangsklemmen 22-1 ... 22-12 herkommen, und diese letztgenannten Eingangs klemmen sind mit Ausgangsklemmen zugehöriger Oszillatoren verbunden, die in einem üblichen elektronischen Musikinstrument vorgesehen sind. Werden jetzt in geeigneter Weise Schalter, beispielsweise Tastenschalter 23-1 ... 23-12 geschlossen, um Anschlüsse der Torschaltungen 21-1 ... 21-12 zu steuern, werden die jeweiligen Torschaltungen 21-1 ... 21-12 dementsprechend geöffnet, wodurch Tonsignale entstehen, die bezüglich des Eingangssignals in der Beziehung der Prime, der kleinen Terz, der großen Terz, der Quinte, der Sexte und der Septime stehen.

Die auf diese Weise gewonnenen Tonsignale werden zu Dur- oder zu Moll-Tonsignalen, indem wahlweise der Auswahlschalter 4a in der im Zusammenhang mit Fig. 1 angegebenen Weise geschaltet wird.

Gemäß der Erfindung wird also ein Tonsignal einem Frequenzteiler für die Prime, einem Frequenzteiler für die kleine Terz, einem Frequenzteiler für die große Terz und einem Frequenzteiler für die Quinte oder einem Frequenzteiler für die Septime zur Frequenzteilung zugeführt, und dadurch lassen sich Tonsignale, die in der Beziehung der Prime, der kleinen Terz, der großen Terz und der Quinte oder Septime zu dem eingegebenen Tonsignal stehen, gleichzeitig gewinnen, so daß das Gerät in einem Schaltungsaufbau ganz ausserordentlich vereinfacht werden kann, wenn man es mit den bekannten

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. a/i.

Geräten vergleicht, und die Tonsignale in HoIl - oder in Durtonarten lassen sich einfach dadurch erzeugen, daß entweder das Tonsignal der kleinen Terz oder das Tonsignal der großen Terz gewählt wird.

Ansprüche;

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Claims

A nsprüche :

GErät zur Bildung von Akkordsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Frequenzteiler (3-1) für die Prime, ein Frequenzteiler (3-2) für die kleine Terz, ein Frequenzteiler (3-3) für die große Terz und ein Frequenzteiler (3-4) für die Quinte oder ein Frequenzteiler (3-6) für die Septime gemeinsam an eine Anschlußklemme (A) für ein Tonquellensignal angeschlossen sind, und daß der Frequenzteiler (3-2) für die kleine Terz und der Frequenzteiler (3-3) für die große Terz mit einer Auswahlschaltung (4) versehen sind, mit deren Hilfe vahlveise ein Ausgangssignal für einen Durakkord oder einen Mollakkord entnommen werden kann.

2. Gerät zur Bildung von Akkordsignalen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Eingangsklemrae (A) über mehrere Tastenschalter (2-1 ... 2-12) an mehrere Tonquellensignal-Oszillatoren (1-1 ... 1-12) angeschlossen ist.

3. Gerät zur Bildung von Akkordsignalen, nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Ausgang sklemmen des Frequenzteilers (3-1) für die Prime,

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ORIGINAL INSPECTED

der Auswahlschaltung (4) und des Frequenzteilers (3-4) für die Quinte oder des Frequenzteilers (3-6) für die Septime über zugehörige Torschaltungen (5-1 ... 5-5) zusammengeschaltet sind, und daß diese Torschaltungen durch ein Ausgangsimpulssignal eines Phythmusimpulsgenerators (9) auf Durchlaß geschaltet und gesperrt werden.

Gerät zur Bildung von Akkordsignalen, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in eine einzige gemeinsame Verbindung, die die Eingangsklemme (A) mit den Frequenzteilern (3-1 .. 3-6) verbindet, eine phasenstarre Schaltung (20) gelegt ist, und daß eine Rückführungssignal -Eingangsklemme (20a¹) dieser Schaltung (20) mit der Ausgangsklemme des Frequenzteilers (3-1) für die Prime verbunden ist.

5. Gerät »ur Bildung von Akkordsignalen, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Eingangsklemme (A) eine verzweigte Leitung führt, so daß mehrere Eingangsklemmen (22-1 ... 22-12) mit entsprechenden Tastenschaltern (23-1 ... 23-12) gebildet sind, und daß diese Eingangsklemmen (22-1 ... 22-12) mit den Ausgangsklemmen der Tonsignaloszillatoren eines elektronischen Musikinstruments verbunden sind.

Der Patentanwalt

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