DE3000704C2

DE3000704C2 - Transponierungsanodnung für den Tongenerator eines elektronischen Musikinstruments

Info

Publication number: DE3000704C2
Application number: DE3000704A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl.-Ing. 5401 Halsenbach Dittmar; Reinhard 5401 Emmelshausen Franz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-01-10
Filing date: 1980-01-10
Publication date: 1983-12-01
Also published as: DE3000704A1; GB2067334B; GB2067334A; US4332182A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transponierungsanordnung für den Tongenerator eines elektronischen Musikinstruments nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Transponierungsanordung dieser Art (US-PS 38 00 060) besteht die Schaltanordnung aus einem Mehrstellungsschalter, der durch Drehen in eine von zwölf verschiedene Stellungen, die je einer Tonart zugeordnet sind, gebracht werden kann. Die Eingänge der Schahanordnung sind mit den Ausgängen des 12-Ton-TeiIers und ihr Ausgang mit einem den Hauptgenerator steuernden Phasenvergleicher verbunden, dem außerdem eine Bezugsfrequenz zugeführt wird. Bei einer anderen bekannten Transformierungsanordnung liegen die Eingänge der Schaltanordnung an Abgriffen eines Spannungsteilers, während der Ausgang direkt oder über weitere Schaltungsmittel mit dem Eingang des als Hauptgenerator dienenden spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillators verbunden ist.

Hierbei ist es störend, daß das Betätigungsorgan des Mehrfachschalters über einen je nach Transponierungswunsch unterschiedlichen Weg von einer ersten in eine zweite Stellung verlagert werden muß. Diese Verstellung erfordert eine gewisse Zeit und erhebliche Aufmerksamkeit, so daß nur in den seltensten Fällen während des Spiels eine Transponierung vorgenommen wird. Hinzu kommt, daß es umso schwieriger ist, die gewünschte neue Tonart zu finden, je rascher das Betätigungsorgan verstellt wird.

Bei einer weiteren bekannten Transponierungsanordnung (US-PS 14 48 893) erfolgt kein Eingriff in den Tongenerator. Vielmehr wird mit Hilfe von Wechselmodulen die Zuordnung der Tasten zu den vom Generator erzeugten Tönen geändert. Das Aktivieren dieser Module erfolgt über Und-Schaltungen in Abhängigkeit von Schaltern, die jeweils durch einen Druckknopf betätigt werden. Die Druckknöpfe verriegeln sich bei Betätigung selbst und entriegeln den jeweils zuvor betätigten Druckknopf. Die Drucktasten sind im Sinne des Quintenzirkels nebeneinander angeordnet.

Es ist ferner eine Transponierungsanordnung bekannt (DE-OS 14 97 867), die mit Dur-Brücken arbeitet Jeder Dur-Tonart ist ein Zuggestänge zugeordnet, das durch einen Elektromagneten betätigbar ist. Mit Hilfe von Federkontakten an diesen Zuggestängen können die für die Transformierung erforderlichen Tonsignale an Kontaktleisten gelegt werden, welche jeweils einer Taste zugeordnet sind. Diese Anordnung ist sehr aufwendig und für größere elektronische Musikinstrumente, wie eine Orgel, unbrauchbar.

Es ist auch ein speicherprogrammierbares Registrierwerk bekannt (DE-OS 27 38 358), bei dem als Tastschalter ausgebildete Registerschalter Flipflops setzen. Deren Ausgangssignal steuert Tonsignal-Analog-Schalter. Die Ausgangsleitungen der Flipflops sind mit einem Mulitplexer verbunden, über den die Kombination der jeweils aktiven Flipflops als serielles Programmsignal in einen Programmspeicher geschrieben werden kann.

Ein so gespeichertes Registrierprogramm kann über einen Demultiplexer in der ursprünglichen Zuordnung auf Setzeingänge der Flipflops gegeben werden, damit die einmal gewählte Registrierkombination erneut wirksam gemacht werden kann.

Es ist auch schon bekannt (GB-OS 20 17 375), Spieltasten nach Betätigen eines Umschalters auch zum Abrufen einer vorgewählten Kombination von Registrier? funktionen zu benutzen. Zu diesem Zweck ist der die Tasten aufweisenden Tastatur eine Abfrageschaltung zugeordnet, tr'ii deren Hilfe die jeweils betätigte Taste durch ein Binärsignal gekennzeichnet wird. Dieses Binärsignal wird im Normalfall einem Tonhöhendatenspeicher zugeführt, der die Frequenz eines Generators steuert. Ist dagegen der Umschalter betätigt, wird das Binärsignal in einen Code-Konverter gegeben, der aus dem der Taste zugeordneten Binärsignal einen 12-Bit-Code ableitet, der in einen Speicher eingegeben wird. Jedes Bit entspricht einer Registerfunktion, nämlich Filtern, Hüllkurven, Wellenformen und Oktav .erschiebungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transponierungsanordnung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die ein sehr rasches Einstellen der neuen Tonart ermöglicht

Diese Aufgabe wird erfindingsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Anspruchs 1 gelöst.

Bei diesem Schaltungsaufbau genügt eine kurzzeitige Betätigung eines Tastschalters, um die Transponierung in eine neue Tonart vorzunehmen. Mit Hilfe der Speichervorrichtung wird das Adressensignal auch nsch Freigabe des Tastschalters kontinuierlich abgegeben. Auf diese Weise ist eine sehr rasche Transponierung, die auch während des Spiels erfolgen kann, möglich. Jeder Tastschalter ist über das von ihm ausgelöste Adressensignal einem bestimmten Eingang der elektronischen Schaltanordnung zugeordnet. Durch Verwendung der binären Adressensignale kann die Speichervorrichtung sehr einfach aufgebaut sein, da man mit je einem Speicherplatz pro Bit des Adressensignals auskommen kann.

Die Ausführungsform des Anspruchs 2 hat den Vorteil, daß der Spieler das gewünschte Betätigungsorgan ohne verzögernden Überlegungsvorgang findet. Denn für Tasteninstrumente (Piano, Orgel, Akkordeon) ist die Lage von bestimmten Tönen innerhalb einer Oktave zugeordneten Spieltasten in einem vorgegebenen Muster genau festgelegt. Wählt man für die Transpcnierung ein ähnliches Muster der Betätigungsorgane, findet der Spieler jeden, einer bestimmten Tonart zugeordneten Tastschalter ohne hinzuschauen. Hierbei ist es gleichgültig, ob die Betätigungsorgane der Tastschalter als mechanische Tasten, als Annäherungsschalter, Berührungsschalter od. dgl. ausgebildet sind.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Ansprach 3 erfordern die Betätigungsorgane der Tastenschalter weder mechanischen Aufwand noch benötigen sie zusätzlichen Platz. Außerdem ergibt sich ein noch rascherer Transponierungsvorgang, weil der Spieler seine Hand oder seinen Fuß auf der Spieltastatur belassen kann.

Für die Ausbildung des Hilfssignalgebers gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Besonders günstig ist die Ausführung als Tastschalter nach Anspruch 4. Es braucht dann lediglich kurzzeitig zu dem gewünschten Adressensignal-Tastschalter dieser Hilfssignal-Tastschalter betätigt zu werden.

Die Ausführungsform nach Anspruch 5 führt zu einer sehr einfachen Steuerung.

Die Ausbildung nach Anspruch 6 ergibt eine sehr einfach aufgebaute Speichervorrichtung.

Die Kodierungsvorrichtung des Anspruchs 7 kann der Speichervorrichtung vorgeschaltet oder nachgeschaltet sein.

Eine Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 zeigt auch nach Freigabe des Tastschalters an, weiche Tonart zur Zeit eingestellt ist

Insbesondere kann die Anzeigevorrichtung mit mehreren Anzeigeelementen gemäß Anspruch 9 ausgebildet sein.

Häufig genügt es aber auch, die Ausführungsform des Anspruchs 10 mit einem einzigen Anzeigeelement zu wählen. Wenn dieses Anzeigeelement der Grundstimmung des Musikinstrumentes entspricht, kann man mit seiner Hilfe erkennen, ob demgegenüber eine Transponierung erfolgt ist oder nicht

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 11 entsprechen die Adressensignale den Steuerspannungen für die Steueranschlüsse.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 12 entspricht jedes binäre Adressensignal einem Eingang des Multiplexers.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Transponierungsanordnung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Abwandlung eines Teils der F i g. 1 und

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung.

In Fig. I ist ein Steuergerät 21 vorgesehen, das auf seiner Ausgangsleitung eine Steuerspannung U_s! abgibt. Durch Aktivierung eines der Eingänge 22,23,24 oder 25 kann dieser Steuerspannung ein zeitlich änderbarer Verlauf gegeben werden, beispielsweise um bestimmte Effekte (Hawaii, Slalom, Vibrato od. dgl.) herbeizuführen. In einem Vergleicher 26 wird die Steuerspannung Ua mit einer Rückführspannung U_r verglichen. Das Ausgangssignal U, steuert einen als spannungsgesteuerten Oszillator VCO ausgebildeten Hauptgenerator 27, an dessen Ausgang eine Hochfrequenz f_a beispielsweise in der Größenordnung von 2 MHz, abgegeben wird. Diese wird einem 12-Ton-Teiler 28 zugeführr, der an seinen Ausgängen C bis H die Tonfrequenzen f, der zwölf Töne einer Oktave abgibt, die über eine zwölf Kanäle aufweisende Leitung 29 und gegebenenfalls weitere Teiler einem elektronischen Musikinstrument zuführbar sind. Die Tonfrequenzen können im Mittel beispielsweise bei 6 kHz liegen. Die zwölf Töne der Oktave werden durch ganzzahlige Teilung der Hochfrequenz-Impulszüge erzeugt; der 12-Ton-Teiler 28 hat daher ein inneres Teilerverhältnis von U/2, bezogen auf den höchsten Ton der Oktave. Die Tonfrequenzen werden über eine zwölf Kanäle aufweisende Zweigleitung den Eingängen Cbis Weines Multiplexers 30 zugeführt, dessen Ausgang 31 mit einem Frequenz-Spannungs-Wandler 32 verbunden ist. An dessen Ausgang wird die Rückführspannung U_r erzeugt. In Abhängigkeit davon, welcher der Eingänge C bis H des Multiplexers 30 mit dem Ausgang 31 verbunden ist, ergeben sich unterschiedliche Hochfrequenzen /Ό. wie es für die Transponierung erforderlich ist.

Der Multiplexer besitzt ferner einen Steuereingang 33, der mit Hilfe einer Adressiervorrichtung 34 durch binäre Adressensignale s„ ansteuerbar ist. Zur Er?.eu-

gung dieser Adressensignaie ist eine Adressiervorrichtung 34 vorgesehen. Diese besitzt von den Spieltasten 35 einer Klaviatur 36 betätigbare Tastschalter 37, die je einen Eingang eines als Diodenmatrix ausgelegten Kodierers 38 mit der Spannung führenden Sammelleitung 39 verbinden. Der Kodierer gibt über die vier Kanäle aufweisende Leitung 39 ein von einer Taste ausgelöstes Adressensignal an eine als Selbsthalteschaltung ausgebildete Speichervorrichtung 40. Der Eingang der Speichervorrichtung 40 wird durch ein Hilfssignal Sh ι ο freigegeben, wenn ein Hilfssignal-Tastschalter 41 geschlossen ist. Die Speichervorrichtung wird daher mit demjenigen Adressensignal s_a geladen, das zu einer Taste 35 gehört, welche beim Drücken des Tastschalters 41 gedrückt worden ist. Das so gespeicherte Adressensignal ist ein binäres Signal. Es wird über eine vier Kanäle aufweisende Leitung 42 an den Eingang 33 des Multiplexers gelegt. Die Zuordnung erfolgt so, daß beim Drücken der Taste eder Kodierer 38 ein Adressensignal Sa erzeugt, welches den Eingang C des Multiplexers 30 mit dessen Ausgang 31 verbindet. Entsprechendes gilt für die übrigen Tasten 35.

Außerdem ist mit der Leitung 42 über eine Leitung 43 eine Anzeigevorrichtung 44 verbunden, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Dekodiervorrichtung 45 und für jede Tonart ein Anzeigeelement 46 in der Form einer Leuchtdiode besitzt. Mittels der Leuchtdioden kann daher angezeigt werden, welche Transponierungs-Tonart zur Zeit vom Adressensignal 5„ besiimnii ist.

Bei der Abwandlung nach F i g. 2 weist eine Anzeigevorrichtung 47 lediglich ein einziges Anzeigelement 48 in Form einer Leuchtdiode auf. Diese Anzeigevorrichtung ist über eine Leitung 49 mit einer einzigen Adressensignalleitung 50 der Ausgangsleitung 42 verbunden. Diese ist so ausgewählt, daß sie lediglich beim Auftreten einer einzigen Adresse ein Signal (1 oder 0) führt Diese Anzeigevorrichtung kann der Grundstimmung der Orgel, in der Regel c-Dur, zugeordnet werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 gibt ein Steuergerät 51 eine Steuerspannung U_st an einen Hauptgenerator 52 ab, der wiederum als spannungsgesteuerter Oszillator VCO ausgebildet ist. Die von ihm abgegebene Hochfrequenz f_o wird wiederum einem 12-Tori-Teiler 53 zugeführt, an dessen Ausgang Tonfrequenzsignale /, abgenommen werden können. Die Eingänge 54 und 55 des Steuergeräts 51 können der Erzeugung bestimmter Effekte dienen. Der Eingang 56 führt über eine Schaltanordnung 57 Spannungen zu, welche an Abgriffen 58 eines Potentiometers 59 abnehmbar sind. Die Schaltanordnung 57 weist drei integrierte Schaltungen 60, 61 und 62 mit jeweils vier Analogschaltern auf. Die Eingänge dieser Analogschalter können jeweils mit dem Ausgang 63 der Schaltanordnung 57 verbunden werden, wenn von einer Adressiervorrichtung 77 über Adressenleitungen 64,65 und 66, die je vier Kanäle aufweisen, ein Adressensignal als Steuerspannung an die Steuerelektrode eines der zwölf Analogschalter gelegt wird. Das jeweils wirksame Adressensignal ist in einer Speichervorrichtung 67 gespeichert, welche aus drei 4-bit-Selbsthalteschaltungen 68, 69 und 70 besteht. Deren Eingang wird wiederum durch einen Hilfssignal-Tastschalter 71 freigegeben und die Ordnungsnummer des Tastschalters, die gleichzeitig das Adressensignal bildet, kann durch Betätigen eines der Tastschalter 72 eingegeben werden. Die Tastschalter stehen wiederum mit Betätigungsorganen 73 in Verbindung, welche nach Art einer üblichen Tastatur angeordnet sind.

Von den Adressenleitungen 64, 65 und 66 geht ferner eine zwölf Kanäle aufweisende Leitung 74 zu einer Anzeigevorrichtung 75, welche 12 Anzeigeelemente 76 in der Form von Leuchtdioden aufweist. Diese zeigen wiederum die jeweils aktivierte Transponierungs-Tonart an.

Von den veranschaulichten Ausführungsbeispielen kann in vielerlei Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Betätigungsorgane der Tastschalter 37 und 72 nicht nur durch Tasten 35 und 73, sondern auch durch Berührungs- oder Annäherungsschalter gebildet sein. Auch können die Betätigungsorgane in einer Reihe angeordnet und die normalerweise schwarzen Tasten zugeordneten Töne durch eine andere Farbe gekennzeichnet sein. Für die Anordnung der Betätigungsorgane kommen nicht nur die für Klaviaturen bekannten Muster in Betracht, sondern auch solche, wie sie beispielsweise für ein Knopfakkordeon üblich sind.

Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind zahlreiche Blöcke als handelsübliche integrierte Schaltungen ausgebildet Hierfür kommen beispielsweise die folgenden integrierten Schaltungen in Betracht:

12-Ton-Teiler	MO 82	SGS ATES
28 und 53	4067	RCA
Multiplexer 30	4514	Motorola
Dekodierer 45
Speicher	4042	National
40, 68, 69, 70		Semiconductions
Schalter	4016	u. a.
60, 61, 62

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Transponierungsanordnung für den Tongenerator eines elektronischen Musikinstruments, mit einem als spannungsgesteuerten Hochfrequenzoszillator ausgelegten Hauptgenerator, einem nachgeschalteten 12-Ton-Teiler, an dessen Ausgängen die Tonfrequenzen einer Oktave abnehmbar sind, und einer Schaltanordnung mit mehreren Eingängen und einem gemeinsamen Ausgang zum Ändern der Steuerspannung des Hauptgenerators, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaltanordnung (30) elektronisch ausgebildet und durch je einem Eingang zugeordnete binäre Adressensignale (Sa) steuerbar ist, und
daß eine Adressiervorrichtung (34) vorgesehen ist, die Tastschalter, mit deren Hilfe jeweils ein binäres Adressensignal erzeugbar ist, und eine Speichervorrichtung (40) aufweist, die jeweils eines der binären Adressensignale aufnimmt und kontinuierlich an ihren Ausgang abgibt

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsorgane (35) der Tastschalter (37) entsprechend dem für tonauslösende Spieltasten üblichen Muster angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß tonauslösende Spieltasten (35) einer Manual- oder Pedaltastatur in Zusatzfunktion als Betätigungsorgane der Tastschalter (37) nutzbar sind und die Adressiervorrichtung (34) einen die Zusatzfunktion auslösenden Hilfssignalgeber (41) aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfssignalgeber (41) ebenfalls ein Tastschalter ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Speichervorrichtung (40) vom Hilfssignal (Sn) freigebbar ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (40) durch eine Selbsthalteschaltung gebildet ist

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines binären Adressensignals den Tastschaltern (37) eine Kodierungsvorrichtung (38) nachgeschaltet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (44; 47) vorgesehen ist, die vom Adressensignal (Sa) angesteuert wird.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (46) mehrere Anzeigeelemente (46) entsprechend der Zahl der ansteuerbaren Adressen aufweist und über eine Dekodierungsvorrichtung (45) an die Adressensignalleitung (43) angeschlossen ist.

10. Anordnung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (47) nur ein Anzeigeelement (48) aufweist und dieses an eine Adressensignalleitung (50) angeschlossen ist, die nur für eine Adresse ein Signal führt.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltanordnung (57) aus ausgangsseitig miteinander verbundenen elektronischen Schaltern (60, 61, 62) besteht, deren Steueranschlüsse je mit einem Ausgang (64, 65, 66) der Adressiervorrichtung (77) verbunden sind.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltanordnung aus einem Mulitplexer (30) besteht, dem binäre Adressensignale (Sa) zuführbar sind.