DE2917351C2 - Electronic organ - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Orgel mit einer Schaltstufe zum Durchschalten von mit Hilfe der Klaviaturtasten ausgewählten Töne, mit einer nachgesehalteten Hüllkurvenmodulationsschaltung zur Bildung eines abklingenden Amplitudenverlaufs der ausgewählten Töne nach deren Einschalten durch das Drücken der zugehörigen Klaviaturtasten, wobei die Zeitkonstante des Abklingens durch ein die Hüllkurvenmodulationsschaltung ansteuerndes Steuersignal festgelegt ist und mit mindestens einem Frequenzgenerator zur Erzeugung eines Vibratos, bei dem die gespielten Töne amplituden- bzw. frequenzmoduliert werden und dem eine Steuerschaltung vorgeschaltet ist, deren Steuersignal die Vibratotiefe verändertThe invention relates to an electronic organ with a switching stage for switching through tones selected with the help of the keyboard keys, with a downstream envelope modulation circuit for formation a decaying amplitude curve of the selected tones after they have been switched on by pressing associated keyboard keys, the time constant of the decay being determined by a control signal which controls the envelope modulation circuit and with at least one frequency generator for generating a vibrato, in which the played tones are amplitude or frequency modulated and a control circuit is connected upstream whose control signal changes the vibrato depth
Derartige Orgeln sind seit langem bekannt Mit Hilfe der Hüllkurvenmodulationsschaltung könne:, solche Effekte wie Perkussion, Percustain und Sustain verwirklicht werden, bei denen die Töne von ihrer vollen Amplitude langsam abklingen. Mit Hilfe des Vibrators kann eine Vielzahl von Effekten dadurch realisiert werden, daß die gespielten Töne, ggf. nach einer bestimmten Klangformung, amplituden- oder frequenzmoduliert werden.Such organs have long been known. With the help of the envelope modulation circuit, such Effects such as percussion, percustain and sustain can be realized in which the tones are from their full Amplitude slowly decay. With the help of the vibrator a multitude of effects can be realized be that the played tones, possibly after a certain sound shaping, are amplitude or frequency modulated.
In der DE-OS 25 24 062 wird auf den Seiten 57 bis 59 die Erzeugung eines verzögerten Vibratos beschrieben. Die Vibratotiefe kann dabei in drei Stufen verändert werden, und zwar nach jeweils einer bestimmten Anzahl von Taktimpulsen aus einem Taktimpulsgenerator. Die Taktimpulse werden gezählt und der Zähler schaltet nach dem Erreichen eines bestimmten Zählwertes die Vibratotiefe auf einen höheren Wert Die Umschaltpunkte können vorgewählt werden, so daß der Verlauf der Vibratotief enäaderung einstellbar 1stIn DE-OS 25 24 062, the generation of a delayed vibrato is described on pages 57 to 59. The vibrato depth can be changed in three stages, each after a certain number of times of clock pulses from a clock pulse generator. The clock pulses are counted and the counter switches after reaching a certain count the vibrato depth to a higher value. The switching points can be preselected so that the course the vibrato veining is adjustable 1st
Aus dem Buch Crowhurst, Electronic Organs, 1969, Seiten 95 bis 106 ist es bekannt ein Vibrato verzögert wirksam werden zu lassen, wobei die Vibratotiefe kontinuierlich zunimmt Die Zunahme der Vibratotiefe bzw. die Zeitkonstante der Verzögerung wird ausschließlich durch die Entladungszeitkonstante eines Kondensators sowie durch die Stellung des Abgriffes an einem Potentiometer bestimmtFrom the book Crowhurst, Electronic Organs, 1969, pages 95 to 106, it is known to delay vibrato to take effect, with the vibrato depth continuously increasing The increase in vibrato depth or the time constant of the delay is determined exclusively by the discharge time constant of a Capacitor and determined by the position of the tap on a potentiometer
Die Erfindung beruht auf der vom Erfinder gefundenen neuen Erkenntnis, daß eine Vibrato-Verzögerung bzw. die Zunahme der Vibratotiefe aus musikalischen Gründen an Hüllkurvenmanipularionen in der Orgel orientiert sein soll. So sollte bei abklingenden Tönen das Vibrato etwa umgekehrt proportional zur Amplitude des Tones einsetzen.The invention is based on the inventor's new finding that a vibrato delay or the increase in the vibrato depth for musical reasons due to envelope manipulation in the organ should be oriented. In the case of decaying notes, the vibrato should be roughly inversely proportional to the amplitude of the tone.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Orgel der eingangs erwähnten Art zu erstellen, bei der ohne wesentlichen Mehraufwand die Regelung der Vibratotiefe mit dem Hüllkurvensignal gekoppelt ist.The invention is therefore based on the object of providing an electronic organ of the type mentioned at the beginning create, in which the control of the vibrato depth with the envelope signal without significant additional effort is coupled.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuersignal für die Hüllkurvenmodulationsschaltung zugleich das Vibratotiefe verändernde Steuersignal bildetAccording to the invention, this object is achieved in that the control signal for the envelope modulation circuit simultaneously forms the control signal which changes the vibrato depth
Die neue Aufgabenstellung ist bereits ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung. Durch die Kopplung des Hüllkurvenverlaufs mit der Vibratotiefe wird beispielsweise erreicht, daß bei voller Lautstärke des hörbaren Tones der Tonvibrato freigespielt wird, während das Vibrato einsetzt, wenn der Ton leiser geworden ist. Dieser Effekt ist besonders vorteilhaft bei der Perkussion bzw. beim Percustain, bei denen der Ton mit einer großen Lautstärke einsetzt und sofort stark abklingt. Der betont scharfe Einsatz des Tones wird durch ein gleichzeitig wirksames Vibrato eher gestört. Daher ist es musikalisch vorteilhaft, wenn das Vibrato erst wirksam geschaltet wird, wenn der scharfe Einsatz des Tones vorbei und der abklingende Ton zu hören ist. Wesentlich ist dabei jedoch, daß das Vibrato mit Sicherheit dann einsetzt, wenn die Amplitude genügendThe new task is already an essential part of the invention. By coupling the Envelope curve with the vibrato depth is achieved, for example, that at full volume of the audible Tones the tone vibrato is released, while the vibrato starts when the tone has become quieter. This effect is particularly advantageous with percussion or with Percustain, where the sound is with sets in at a high volume and immediately fades away strongly. The emphasized sharp use of the tone is rather disturbed by a simultaneously effective vibrato. Therefore it is musically beneficial when the vibrato is only activated when the sharp start of the tone is over and the decaying tone can be heard. It is essential, however, that the vibrato starts with certainty when the amplitude is sufficient
abgefallen ist. Durch die Erfindung wird dies für jede Abfallrate des Amplitudenverlaufs erreicht.has fallen off. The invention makes this possible for everyone Decrease rate of the amplitude curve reached.
Ein besonderer Effekt wird erzielt, wenn zusätzlich zu dem mit Perkussion gespielten Register perkussionsfreie Register eingeschaltet sind, da auch bei diesen das Einschwingen des Vibratos mit der auf einem anderen Register gespielten Perkussion gekoppelt sein kann.A special effect is achieved when in addition to the register played with percussion, percussion-free registers are switched on, since these also have the Swinging in of the vibrato can be coupled with the percussion played on a different register.
Schaltungstechnisch ist es günstig, wenn das Steuersignal das Vibrato sperrt, solange die Hüllkurvenmodulationsschaltung die Amplitude der ausgewählten Töne noch nicht vermindert und daß das Sperren des Vibratos durch Sperren des Frequenzgenerators erfolgt. Vorzugsweise steuert das Steuersignal einen steuerbaren Widerstand, der mit zunehmendem Widerstand eine abnehmende Belastung des Frequenzgenerators bildet. Der steuerbare Widerstand kann dabei vorzugsweise durch einen Transistor gebildet sein, der im leitenden Zustand den Frequenzgenerator stillegt, indem man ihn vorzugsweise kurzschließt Der steuerbare Widerstand wird dabei beim Drücken der Klaviaturtaste niederohmig, so daß der Frequenzgenerator nicht schwingt und mit Hilfe des Steuersignals zunehmend kochohmig wird, so daß der Frequenzgenerator mit wachsender Amplitude anschwingt.In terms of circuitry, it is beneficial if the control signal blocks the vibrato as long as the envelope modulation circuit is active the amplitude of the selected tones has not yet decreased and that the blocking of the vibrato by locking the frequency generator. The control signal preferably controls a controllable one Resistance which, with increasing resistance, creates a decreasing load on the frequency generator. The controllable resistor can preferably be formed by a transistor that is conductive State shut down the frequency generator, preferably by short-circuiting it The controllable resistor becomes low-resistance when the keyboard key is pressed, so that the frequency generator does not oscillate and becomes increasingly boiling-ohmic with the help of the control signal, so that the frequency generator oscillates with increasing amplitude.
Das Steuersignal wird dabei vorzugsweise von einer Steuerspannung gebildet, deren Amplitudenänderung durch einen Ladevorgang eines Kondensators erzeugt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform geschieht das dadurch, daß der Kondensator impulsartig aufgeladen wird und seine Entladung über einen vorzugsweise einstellbaren Widerstand erfolgt. Als Ladeimpuis kann ein Impuls verwendet werden, der beim Drücken einer Klaviaturtaste gebildet wird.The control signal is preferably formed by a control voltage whose amplitude change is generated by charging a capacitor. In a preferred embodiment it happens in that the capacitor is charged in pulses and its discharge via a preferably adjustable resistance takes place. Can be used as a charging pulse an impulse can be used, which is formed when a keyboard key is pressed.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden.An embodiment of the invention is intended in will be explained in more detail below with reference to the drawing.
Die Zeichnung zeigt die hier relevanten Schaltungsteile einer elektronischen Orgel, die ansonsten in üblicher Technik aufgebaut ist.The drawing shows the relevant circuit parts of an electronic organ, which are otherwise in usual technology is built.
Dargestellt ist ein Schaltungsteil 1 zur Erzeugung einer Steuerspannung, eine Schaltstufe 2 zur Bildung der Perkussion und eine Schaltstufe 3 zur Beeinflussung eines Frequenzgenerators 4, der eine Vibratofrequenz erzeugt.Shown is a circuit part 1 for generating a control voltage, a switching stage 2 for forming the Percussion and a switching stage 3 for influencing a frequency generator 4, which a vibrato frequency generated.
Die Eingangsklemme E der Schaltstufe 1 ist mit der Parallelschaltung einer ersten Diode D 1 und der Serienschaltnng eines Widerstandes R1 und einer zweiten Diode D 2 andererseits verbunden. Die Anode der Diode D1 ist mit der Eingangsklemme verbunden, während die Diode D 2 antiparallel geschaltet ist. Der Verbindungspunkt der beMen Dioden Dl, D2 ist mit einer Platte eines gegen Masse geschalteten Ladekondensators Ct einerseits und andererseits mit dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers V verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers V ist in üblicher Weiss mit dem negativen Eingang des Operationsverstärkers Vzur Bildung einer Gegenkopplung verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers Vbildet den Ausgang der Schaltungsstufe 1 und ist sowohl mit dem Eingang der Schaltungsstufe 2 als auch mit dem Eingang der Schaltungsstufe 3 verbunden.The input terminal E of the switching stage 1 is connected to the parallel circuit of a first diode D 1 and the series circuit of a resistor R 1 and a second diode D 2 on the other hand. The anode of the diode D 1 is connected to the input terminal, while the diode D 2 is connected in anti-parallel. The connection point of the diodes D1, D2 is connected to a plate of a charging capacitor Ct connected to ground on the one hand and to the non-inverting input of an operational amplifier V on the other hand. The output of the operational amplifier V is connected in the usual way to the negative input of the operational amplifier V to form a negative feedback. The output of the operational amplifier V forms the output of the circuit stage 1 and is connected both to the input of the circuit stage 2 and to the input of the circuit stage 3.
In der Schaltungsstufe 2 wird das Ausgangssignal der Schaltungsstufe 1 in einer Formungsschaltung 5 zu einer Perkussionskurve geformt, mit der ein nachgesehalteler Hüllkurvenmodulator 6 gesteuert wird. Dadurch wird ein im Amplitiidenverlauf übliches, rechteckiges Tonsignal im Sinne einer Perkussion geformt.In circuit stage 2, the output signal is the Circuit stage 1 in a shaping circuit 5 formed into a percussion curve, with which a Nachgesehalteler Envelope modulator 6 is controlled. This produces a rectangular tone signal that is usual in the amplitude curve shaped like a percussion.
Im Eingang der SchalUingsstufe 3 liegt ein Schalter S in Serie mit einer Zener-Diode ZD und einem Widerstand R 2, dessen freies Ende mit der Basis eines Transistors Γverbunden ist Parallel zu der Basis-Emitter-Strecke des npn-Transistors Tliegt ein Speieherkondensator C2. Der Emitter des Transistors T ist mit einem Eingang des Frequenzgenerators 4 direkt und der Kollektor über einen Kollektorwiderstand A3 mit einem zweiten Eingang des Frequenzgenerators 4 verbunden.At the input of the switching stage 3 there is a switch S in series with a Zener diode ZD and a resistor R 2, the free end of which is connected to the base of a transistor. A storage capacitor C2 is parallel to the base-emitter path of the npn transistor T. The emitter of the transistor T is connected directly to one input of the frequency generator 4 and the collector is connected to a second input of the frequency generator 4 via a collector resistor A3.
to Der Frequenzgenerator 4 enthält einen üblichen Oszillator, der in der Zeichnung nur angedeutet ist Der Oszillator arbeitet im vorliegenden Beispiel zwisciien plus 12 V und minus 12 V, so daß der Emitter des Transistors Tdirekt mit minus 12 V verbunden ist Die Funktion der beschriebenen Schaltung ist wie folgt:The frequency generator 4 contains a conventional oscillator, which is only indicated in the drawing In the present example the oscillator works between plus 12 V and minus 12 V, so that the emitter of the Transistor T is directly connected to minus 12 V. The function of the circuit described is as follows:
Beim Drücken einer Klaviaturtaste wird ein angedeuteter positiver Impuls von beispielsweise plus 12 V erzeugt Für den positiven Impuls ist die Diode D1 durchlässig, so daß der Kondensator Cl schlagartig positiv gegei/ Masse aufgeladen wird. Nach dem Ende des kurzzeitigen Impulses findet eir,-. Entladung des Kondensators Cl über den Entladezweig D 2, R i zur Eingangsklemme E statt, die dann wieder auf null V liegt Der Widerstand R 1 ist einstellbar, so daß die Entladezeit des Ladekondensators Cl an dem Widerstand R \ einstellbar ist Der Operationsverstärker V dient als Impedanzwandler und überträgt die durch die impulsartige Aufladung und langsame Entladung des X) Kondensators Cl gebildete Steuerspannung auf die nachfolgenden Schaltungsstufen 2, 3. Die Steuerspannung wird in der Schallungsstufe 2 in der Formungsstufe 5 zu der gewünschten Perkussionskurve geformt, wobei die Zeitkonstante der Ladung praktisch unverändert bleibtWhen a keyboard key is pressed, an indicated positive pulse of, for example, plus 12 V is generated. The diode D 1 is permeable for the positive pulse, so that the capacitor C1 is suddenly charged positively / ground. After the end of the brief impulse eir, -. Discharge of the capacitor Cl via the discharge branch D 2, R i to the input terminal E instead, which is then again at zero V. The resistor R 1 is adjustable so that the discharge time of the charging capacitor Cl can be adjusted at the resistor R \ The operational amplifier V serves as a Impedance converter and transmits the control voltage formed by the impulse-like charging and slow discharge of the X) capacitor Cl to the following circuit stages 2, 3. The control voltage is formed in the sound stage 2 in the shaping stage 5 to the desired percussion curve, the time constant of the charge practically unchanged remain
Wenn der Schalter S in der Schaltungsstufe 3 geschlossen ist, gelangt die Steuerkurve über die Zener-Diode ZD und den Widerstand R 2 auf die Basis des Transistors T. Dieser ist bei geöffnetem Schalter 5 gesperrt, so daß in diesem Fall der Frequenzgeneraior 4 unbeeinflußt von der Schaltungsstufe 3 in seiner normalen Funktion schwingt Wenn der Schalter S geschlossen ist, wird der Transistor durch die impulsartige Aufladung des Ladekondensators Cl niederohmig, ■»5 da seine Basis eine positive Vorspannung erhält, die ihn leitend schaltet. Dadurch wird der Frequenzgenerator 4 stillgelegt. Wenn die Spannung aim Ausgang des Operationsverstärkers V auf einen bestimmten Wert, beispielsweise 3 V, abgefallen ist, wird die Zener-Diode ZD gesperrt Der Transistor T erhält jetzt seine Basisspannung durch den Speicherkondensator C 2, der sich langsam über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T entlädt. Dabei wird der Transistor langsam hochohmig, wodurch in gleicher Weise der Ffeque.iZtjenerator mit zunehmender Amplitude zu schwingen beginnt so daß das Vibrato in der gewünschten Weise langsam anschwingt. USo Zener-Diode hat im vorliegenden Fall eine Sperrspannung von 15 V, da der Emitter des Transistors auf minus 12 V liegt. Durch den Schalter 5 kann die beschriebene Einschwingverzögei ung des Vibratos jederzeit unwirksam geschaltet werden. Andererseits kann die Einschwingverzögemng auch dann wirksam sein, wenn die Hüllkurvenmodulationsschaltung 6 gar nicht wirksam f>5 geschaltet ist. so daß die Einschwingverzögerung auch dann realiter» werden kann, wenn keine Perktisp'on oder ähnliches gespielt wird.When the switch S in the circuit stage 3 is closed, the control curve passes through the Zener diode ZD and the resistor R 2 to the base of the transistor T. This is blocked when the switch 5 is open, so that in this case the frequency generator 4 is unaffected by the circuit stage 3 oscillates in its normal function. When the switch S is closed, the transistor becomes low ohmic due to the impulse-like charging of the charging capacitor Cl, since its base receives a positive bias voltage which switches it on. As a result, the frequency generator 4 is shut down. When the voltage at the output of the operational amplifier V has dropped to a certain value, for example 3 V, the Zener diode ZD is blocked. The transistor T now receives its base voltage through the storage capacitor C 2, which is slowly spread across the base-emitter path of the transistor T discharges. The transistor slowly becomes high-resistance, so that the Ffeque.iZtjenerator begins to oscillate with increasing amplitude in the same way, so that the vibrato starts to oscillate slowly in the desired manner. USo Zener diode has a reverse voltage of 15 V in the present case, since the emitter of the transistor is at minus 12 V. With the switch 5, the described Einschwingverzögei ung the vibrato can be switched ineffective at any time. On the other hand, the transient delay can also be effective when the envelope modulation circuit 6 is not switched to effective f> 5 at all. so that the transient delay can become more realistic even if no perctison or the like is played.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (9)
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