DE2260935B2

DE2260935B2 - Signalwaehlsystem fuer ein elektronisches musikinstrument

Info

Publication number: DE2260935B2
Application number: DE19722260935
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: 1976-08-19
Also published as: FR2187169A5; DE2260935A1; CA964903A; AU461060B2; JPS514101B2; IT973922B; JPS4866426A; GB1417724A; DE2260935C3; AU4964372A; US3781450A; ZA728803B

Description

zeugen, die den Noten der Tonleiter entsprechen. Eine gleiche Zahl Gatter 21, 22, 23, 24 und 25 vermag die Tonsignale /,, /₂, J₃. /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 Jer einen Klemme 2 einer elektrischen Leistungsversorgung 3 verbunden, »o

Eine transistorisierte Bevorzugungschaltung 4 weist eine der Zahl der Tastenschalter entsprechende Zahl von Vorspannungswiderständen Rl. Rl, Ri, 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 Γ1, Tl. T3, 74, TS sind mit den anderen Enden der entsprechenden Tastenschalter Kl, Kl, K 3. K 4 bzw. KS verbunden. Die Basen der Transistoren 71, Tl. 73, TA und Γ5 sind jeweils mn dem von der elektrischen L^,tungsversorgung 3 entfernten Anschluß 31, 32, 33, 34, 35 des ihnen jeweils zugeordneten Vorspannungswiderstunds Rl, Rl. Ri. R4. RS verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 71, 72, 73, 74, 75 liegen über die ihnen zugeordneten Kollektorwiderstände RIl, RIl. R13. R14 und R15 auf einem Potential, das praktisch gleich dem der anderen Klemme 6 der elektrischen Leistungsversorgung 3 ist. Eine gleiche Anzahl Basiswiderstände Yl, Yl. Y3. Y4 und Y5 liegt jeweils zwischen der Basis und dem Emitter der Transistoren 71. 72, 73, 74 und 75. Die Kollektoren der Transistoren 71, 72, 73, 74, 75 sind mit den Gattern 21. 22, 23, 24 bzw. 25 gekoppelt, um die von den Tongeneratoren 11, 12, 13, 14, 15 erzeugten Tonsignale /,, /,, /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 411, 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 731, einem zweiten Transistor 732, einem ersten Rückkopplungswiderstand R 35 zwischen dem Kollektor des ersten Transistors 731 und der Bash des zweiten Transistors 732, einem zweiten Rückkopplungswiderstand R 36 zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors 732 und der Basis des ersten Transistors 731, einem ersten Kollektorwiderstand Ä33 zwischen dem Kollektor des ersten Transistors 731, und einer weiteren elektrischen Leistungsversorgung 9, einem zweiten Kollektorwiderstand R34 zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors 732 und der weiteren elektrischen Leistungsversorgung, einem Setz-Widerstand R 31 zwischen einem Setz-Anschluß St und der Basis des zweiten Transistors 732 und aus einem Rücksetz-Widerstand zwischen einem Rücksetz-Anschluß Rt und der Basis des ersten Transistors 731.

Wenn eine positive Spannung an den Setz-Anschluß 5/ angelegt wird, geht der zweite Transistor 7 32 in die Sättigung, und der erste Transistor 731 wird gesperrt. Damit wird eine positive Spannung am Ausgang Q erzeugt, der mk dem Kollektor des ersten Transistors 731 verbunden ist. Wenn andererseits eine positive Spannung an den Rücksetz-Anschluß Rt angelegt wird, geht der erste Transistor TM in die Sättigung, und der zweite Transistor 732 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 Tongenerator 11. 12, 13, 14 und 15 und der Ausgapgsklemme 7. Jeder Verbindungspunkt einer Diode D mit einem Widerstand Λ ή ist mit der entsprecnenden 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 71, 72. 73, 74 bzw. 75 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 711 und 712. Der Kollektor des Transistors 711 ist mit der elektrischen Leistungsversorgung 9 über einen Kollektorwiderstand RIl verbunden und liegt deshalb auf der Spannung -. E', der Emitter des Transistors 711 ist über den Widerstand RIl mit Masse und über den Widerstand R 23 mit der Leistungsversorgung 9 verbunden, und die Basis des Transistors 711 ist mit den Ausgängen der Signalschaller 51, 52. 53, 54 und 55 verbunden. Der Emitter des Transistors 712 ist mit der elektrischen Leisiungsversorgung 9 verbunden, die Basis des Transistors 712 liegt am Kollektor des Transistors 711, und der Kollektor des Transistors 712 liegt über einen anderen Kollektorwiderstand R14 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 711 eine Schwellenspannung, und dieser Transistor 711 geht in die Sättigung. Die Spannung am Kollektor des Transistors 711 wird durch den Transistor 712 invertiert, und es entsteht eine Ausgangsspannung £' am Kollektor des Transistors 712. 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 711 geringer als die Schwellenspannung. Deshalb erzeugt der Detektor 8 kein Ausgangsignal, so daß kein Speicher zurückgesetzt wird.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Signalwählsystems erläute^rt. Es wird angenommen, daß jeder der Basiswiderstände Yl, Yl, V 3. Y 4 und Y5 den Widerstand Y und jeder letzteren zugeordnete Vorspannungswiderstände Rl, Rl, R 3. R 4 und R 5 den Widerstand R hat, wobei der Wert von R größer als der von Y gewählt ist.

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

sistors 71 und dem Vorspannungswiderstand Rl zur anderen Klemme 6 der elektrischen Leistungsversorgung 3. Dadurch geht der Transistor 71 in die Sättigung, und an dem Steueranschluß des Gatters 21 liegt eine Spannung, die etwa gleich der Spannung + E, der Ausgangsspannung der elektrischen Leistungsversorgung 3, ist. Die positive Ausgangsspannung am Kollektor des Transistors Π 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 gelangt 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 0,8 Volt bei einem Siliziumtransistor) ist, zwischen dem gemeinsamen Leiter 1 und der Basis des Transistors 71 erzeugt. Andererseits wird eine durch den genannten Basis-Emitter-Spannungsabfall V_BE des Transistors Tl erzeugte Spannung durch einen Spannungsteiler aus den Widerständen Rl und Yl geteilt, und es wird eine Spannung V_BE ■ YI(R + Y) über der Basis und dem Emitter des Transistors Tl erzeugt. In diesem Fall ist jedoch die Spannung V_BE ■ YI(R + Y) kleiner als die Hälfte von V_BE, da der Widerstandswert von R größer ist als der von Y. Deshalb ist der Transistor Tl nicht leitend, da die Spannung V_BE · Yl (R + Y) kleiner ist als die Spannung V_BE (ein), die Schwellenspannung der Transistoren Tl, Tl, T3, T4 und TS. Die anderen Transistoren 7"3, TA und 75 sind ebenfalls nicht leitend, da die Spannungen über den entsprechenden Basen und Emittern viel kleiner sind als die über Basis und Emitter des Transistors 72.

Infolgedessen ist nur der Transistor 71 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, reich es aus, wenn der Widerstand Y kleiner ist als de Widerstand R.

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

Nach der oben beschriebenen Arbeitsweise sine nun, wenn irgendein oder mehrere andere Tastenschalter als der Tastenschalter Kl geschlossen werden, z. B. der Tastenschalter K3, zwei Speicher 4] und 43 gesetzt. Der Detektor 8 spricht an, wenn zwe 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 Speiche) 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 K3 und K4 oder K3 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 der Transistor, dessen Basis mit dem der anderen Klemme 6 der elektrischen Leistungsversorgung 3 am nächsten liegenden Verbindungspunkt verbunden ist, von den den geschlossenen Tastenschaltern entsprechenden Transistoren leitend gemacht, und dieser Transistor betätigt das entsprechende Gatter, um vorzugsweise nur ein Ausgangstonsignal auszuwählen.

Die transistorisierte Bevorzugungsschaltung 4 des erfindungsgemäßen Signalwählsystems kann somit bei gleichzeitigem Schließen mehrerer Tastenschalter nur den dem höchsten oder tiefsten Ton zugeordneten Tastenschalter wirksam werden lassen, und zwar gemäß der Anordnung der Tastenschalter Kl, Kl, K3, KA und KS und der Tongeneratoren 11,12, 13, 14 und 15.

Bevorzugungsschaltung 4 des erfindungsgeniäßen Signalwählsystems ist folglich aus einer kleinen Zahl elektronischer Bauelemente zusammensetzbar, was in vorteilhafter Weise die Einfachheit, die Kostenereparnis sowie die schnellere Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Signalwählsystems u. a. bedingt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

22 60 S35

Patentanspruch:

Signalwählsystem für ein elektronisches Musikinstrument, mit einer Anzahl Tongeneratoren, die S den Noten der Tonleiter entsprechende Tonsignale erzeugen, mit einer gleichec 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 Leif^r an ein« 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 Vorspannungswiderstände, eine gleiche Anzahl Transistoren, eine gleiche Anzahl Basiswider- ao stände, 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 as Vorspannungswiderstände (Al, Rl, R3, A4, RS) miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei ein Ende dieser Reihenschaltung mit der anderen Klemme (S. 6) der elektrischen Leistungsversorgung (3) verbunden ist, daß die Emitter der Transistoren (T 1, 72, 73, 74, TS) mit den anderen Enden der entsprechenden Tastenschalter (Kl, K 2, K 3, K 4. K 5) verbunden sind, daß die Basen der Transistoren (71, 72, Γ3, 74, 75) jeweils mit dem von der elektrischen Leistungsversorgung entfernteren Anschluß des ihnen jeweils zugeordneten Vorspannungs Widerstandes (Rl, Rl, Ri, R4. RS) verbunden sind, daß die Kollektoren der Transistoren (71, 72. 73, 74, 75) jeweils über die ihnen zugeordneten Kollektorwiderstände (All, Ä12, Ä13, Ä14, 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, Y3, Y4, YS) jeweils kleiner sind als die ihnen zugeordneten Vorspannungswiderstände (Rl, Rl, 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.

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Die Erfindung betrifft ein 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 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 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 Ausschaltspitzenstrom Icbo oder /_C£0 aufweisen müssen, um eine zuverlässige Betriebsweise zu gewährleisten, und daß eine zusätzliche Vorspannungsschaltung erforderlich ist. um die Wirkungen des Ausschaitspilzenstroms l_tBn oder /_t/._o zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signalwählsystem für ein elektronisches Musikinstrument der eingangs erwähnten Art, 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 15, die Tonsignale /_p /₂, /₃, ]_t und /_s er-