DE2608111A1 - Schaltung zur erzeugung eines choreffekts - Google Patents

Description

76-1601 A

NORLIN MUSIC, INC.
Lincolnwood, Illinois, U.S.A.

Schaltung zur Erzeugung eines Choreffekts

Zusammenfassung

Die Erfindung "betrifft eine Schaltung zur Erzeugung eines
Chor- oder Ensemble-Effekts in einem elektronischen Musikinstrument. Die Schaltung umfaßt N getrennt Kanäle, wobei
N eine ganze Zahl größer als 1 ist. Jeder dieser Kanäle umfaßt eine Analogverzögerungsleitung, welche mit einem Tonsignal beaufschlagt wird. Der Zweck jeder Verzögerungsleitung besteht in der Frequenzmodulation des ihr zugeführten Tonsignals mit einer ünterhörfrequenz ansprechend auf Änderungen in der Frequenz von den Verzögerungsleitungen zugeführten Taktimpulsen. Die Taktimpulse steuern die schrittweise Leitung des Tonsignals über die Stufen der Verzögerungsleitung und modulieren somit die Verzögerung dieses Signals.

Die Verzögerungsschwankungen oder Änderungen in einer Verzögerungsleitung sind außer Phase mit den Verzögerungsanderungen in jeder anderen Verzögerungsleitung, und zwar um
einen vorbestimmten Betrag, welcher normalerweise 360°/N beträgt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden diese Taktimpulse durch eine Schaltung erzeugt,
welche 2 N-stufige Zähler umfaßt, die mit vorbestimmten
Unterhörfrequenzen schrittweise betätigt werden. Einer
dieser Zähler wird mit einer Frequenz betätigt, welche
das Mehrfache der Frequenz beträgt, mit der der andere
Zähler betätigt wird. Jedes Ausgangssignal des einen Zählers wird mit einem vorbestimmten anderen Ausgangssignal des

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anderen Zählers auf einer einzigen Leitung kombiniert und jedes dieser kombinierten Ausgangssignale wird einem entsprechenden Filter zugeführt, wobei jedem Kanal ein Filter zugeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wandelt das Filter das vereinigte Aus gangs signal, welches aus einer Rechteckwelle mit einem Tastverhältnis von etwa 100 #/N Gesteht, in eine niederfrequente Sinuswelle um, der eine höherfrequente Sinuswelle überlagert ist. Dieses kombinierte Sinuswellenausgangssignal des Filters gelangt nun über eine nicht-lineare Schaltung als Steuerungssignal zu einer spannungsgesteuerten Oszillatorschaltung und steuert die Ausgangsfrequenz dieser Schaltung. Der Zweck der nicht-linearen Schaltung besteht darin, ITicht-Linearitäten des Frequenzintervalls zwischen den Tönen auf der Musikskala zu kompensieren. Der spannungsgesteuerte Oszillator dient zur Erzeugung von Taktimpulsen für die Steuerung der Verzögerung in den zugeordneten Verzögerungsleitungen. Bei einer bevorzugten Ausf iihrungsf orm ist das Aus gangs signal eines jeden Oszillators eine relativ hoch-frequente Dreieckswelle. Für jeden der Kanäle ist eine Schaltung vorgesehen, welche nur die Spitzen der wellenförmigen Ausgangssignale der Oszillatoren verwendet und hieraus zwei Taktimpulse pro Periode bildet. Diese Impulse haben die gleiche Polarität, sie sind nicht-überlappend und sie haben eine Phasenverschiebung von 180 ° zueinander. Die Ausgangssignale der Verzögerungsleitungen werden nach dem Herausfiltern der Taktfrequenzkomponenten dazu verwendet, den gewünschten Choreffekt zu erzeugen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird jedes dieser Ausgangssignale über einen getrennten spannungsgesteuerten Verstärker ausgegeben, wobei eine gemeinsame Steuerspannung für alle spannungsgesteuerten Verstärker vorgesehen ist. Die Größe dieser Steuerspannung wird bestimmt durch die Lichtmenge einer Lichtquelle, welche auf eine Photowiderstandseinrichtung fällt. Diese Lichtmenge wird durch eine Blende oder Maske zwischen den beiden Elementen gesteuert. Die Position der Blende wird durch Betätigung eines Amplitudensteuerelementes durch den Spieler geändert. Bei einer

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bevorzugten Ausführungsform wird das gleiche Tonsignal der Verzögerungsleitung eines jeden Kanals zugeführt. Es ist jedoch auch möglich, jeder Verzögerungsleitung eines jeden Kanals ein anderes Tonsignal zuzuführen, wobei die Tonsignale unterschiedlich tonale Charakteristika haben (z. B. unterschiedliche Stimmung).

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Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erzeugung eines Choreffekts in einem elektronischen Musikinstrument.

Elektronische Musikinstrumente, z. B. elektronische Orgeln, elektrische Klaviere und -verschiedene elektronische Spezialinstrumente dienen dazu, den Klang von bestimmten Musikinstrumenten zu simulieren oder den Klang eines aus einer Gruppe von Musikinstrumenten auswählbaren Musikinstrument zu simulieren. In jüngster Zeit hat man diesen Instrumenten zum Teil auch einen Choreffekt oder Ensemble-Effekt gegeben. Hiermit gelingt es mit Hilfe eines einzigen Instrumentes den Klang einer Gruppe von Instrumenten zu simulieren, z. B. den Klang eines Streich-Ensembles oder der Streichergruppe eines Orchesters oder der Blechblasinstrumentengruppe eines Orchesters. Ein bekanntes System zur Verwirklichung dieses Effekts verwendet drei unabhängige Tonoszillatoren und zusätzlich zwei Yibrato-oszillätoren für jede Note der Skala. Der damit erzielbare Ensemble-Effekt ist ausgezeichnet. Die Kosten dieses Systems sind jedoch so hoch, daß seine Verwendung hierdurch drastisch beschränkt ist.

Weniger teure Systeme verwenden ein Tonerzeugersystem einer Standardorgel oder eines anderen elektronischen Musikinstruments und führen das Tonsignal einer ausgewählten Anzahl (normalerweise drei) getrennter Verzögerungsleitungskanäle zu. Jeder dieser Kanäle enthält eine Analogverzögerungsleitung, über welche das Tonsignal läuft. Die Taktimpulse oder Schrittimpulse für jede der Verzögerungsleitungen werden aus einer Schaltung erhalten, welche für jeden Kanal eine gesonderte spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung umfaßt. Die Steuerspannung eines jeden Oszillators ist dabei außer Phase mit den Steuerspannungen für die anderen Oszillatoren.

Diese Systeme sind wesentlich billiger als das zuerst genannte System. Es besteht jedoch eine vorbestimmte rhythmische Beziehung zwischen den Tönen der verschiedenen Kanäle.

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Dies führt dazu, daß der Klang in ästhetischer Hinsicht einem echten Ensemble weniger ähnlich ist als der mit dem zuerst beschriebenen bekannten System erzielbare Klang. Ein weiteres Problem dieser bekannten Systeme beruht auf der Tatsache, daß das Ausgangssignal eines jeden spannungsgesteuerten Oszillators sich linear mit Änderungen der angelegten Steuerspannung ändert, während andererseits die Frequenzintervalle zwischen den Tönen der musikalischen Tonskala sich nicht linear ändern (exponentiell).

Da die Steuerspannung für den Oszillator für jeden Kanal normalerweise von einer niederfrequenten Sinuswelle gebildet wird, der eine höherfrequente tremolo-induzierende Sinuswelle überlagert ist, kann die beschriebene Nicht-Linearität unter anderem dazu führen, daß man in dem Tremolosignal unerwünschte Anstiegsphänomene beobachtet und kein gleichförmiges glattes Tremolo erzielt. Ferner leiden diese herkömmlichen Systeme aufgrund der verwendeten Komponenten unter Stabilitätsproblemen. Darüber hinaus ist der Steuerbereich bei den bekannten Systemen beschränkt und sie sind relativ kompliziert und teuer. Schließlich können die bisher bekannten Systeme zur Erzeugung des Choreffekts nur von einem einzigen Tonsignal Gebrauch machen. Sie eignen sich daher nur zur Erzeugung eines Choreffekts einer einzigen Stimme oder einer einzigen tonalen Charakteristik, z. B. der Charakteristik eines Streich-Ensembles. Diese Systeme eignen sich nicht zur Wiedergabe eines Ensemble-Effekts verschiedener Musikinstrumente.

Daher besteht ein Bedürfnis nach einem einfachen billigen System zur Erzielung eines hochwertigen Chorus-Effekts oder Ensemble-Effekts in einem elektronischen Musikinstrument. Insbesondere sollte ein solches System einen großen Steuerbereich haben, so daß man statistische Schwankungen der Phasenverschiebung in den einzelnen Kanälen einführen kann. Dies führt zu einem echteren Chorus-Effekt. Ferner sollte das System dazu befähigt sein, verschiedene Nicht-Linearitäten»

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welche often erläutert wurden, zu kompensieren, so daß man unter anderem ein glatt moduliertes Audiosignal aus der Verzögerungsleitung erhält, einschließlich eines relativ glatten Tremoloausgangssignals. Ein solches System sollte Bauteile umfassen, welche eine gute FrequenzStabilität haben, so daß man unter verschiedensten Umgebungsbedingungen ein gleichförmiges Aus gangs signal erhält und so daß man auch über einen längeren Zeitraum ein gleichförmiges Ausgangssignal erhält. Ferner sollte das System von einer minimalen Anzahl von Bauteilen Gebrauch machen und somit einfach und billig sein. Schließlich sollte das verbesserte System gleichzeitig Tonsignale unterschiedlicher tonaler Charakteristika verarbeiten können und somit dazu geeignet sein, den Klang eines aus verschiedenen Musikinstrumenten bestehenden Ensembles wiederzugeben.

Erfindungsgemäß wird somit eine Schaltung zur Erzeugung eines Chor-Effekts in einem elektronischen Musikinstrument geschaffen. Die Schaltung umfaßt H getrennte oder gesonderte Kanäle, wobei IT eine ganze Zahl größer als 1 ist. Jeder der Kanäle enthält eine Analogverzögerungsleitung. Die Tonsignale einer Tonsignalquelle gelangen als Eingangssignale zu den Verzögerungsleitungen. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, welche ständig Taktimpulse erzeugt. Diese Taktimpulse haben schwankende Frequenz oder sich ändernde Frequenz. Hierdurch wird die Verzögerungszeit einer jeden einzelnen Verzögerungsleitung moduliert. Die Taktimpulsschwankungen der Verzögerungsleitung eines jeden Kanals sind dabei außer Phase mit den Taktimpulssehwankungen der anderen Kanäle, und zwar um einen ausgewählten Betrag, welcher bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 360 °/ir beträgt. Die Einrichtung zur Erzeugung der Taktimpulse umfaßt einen ersten Η-stufigen Zähler und einen zweiten Ii-stufigen Zähler sowie Einrichtungen zur schrittweisen Betätigung des ersten Zählers mit einer ersten vorbestimmten Unterhörfrequenz und zur schrittweisen Betätigung des zweiten Zählers mit einer zweiten Frequenz, welche das

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Mehrfache der ersten Frequenz "beträgt. Ferner sind Einrichtungen zur Vereinigung der Ausgangssignale einer jeden Stufe des ersten Zählers mit den Ausgangssignalen einer ausgewählten Stufe des zweiten Zählers und zur Beaufschlagung einer einzigen Leitung mit den vereinigten Ausgangssignalen vorgesehen. Darüber hinaus sind für jeden Kanal Filtereinrichtungen vorgesehen, sowie ein spannungsgesteuerter Oszillator. Die vereinigten Ausgangssignale werden jeweils über gesonderte Filtereinrichtungen zur Steuerung der Ausgangsfrequenz des zugeordneten Oszillators verwendet. Schließlich sind Einrichtungen vorgesehen, um die Ausgangssignale des jeweiligen Oszillators in Taktimpulse umzuwandeln, welche die zugeordnete Verzögerungsleitung treiben. Bei einer bevorzugten Ausfiihrungsform wandelt die für jeden Kanal vorgesehene Filtereinrichtung das zugeführte kombinierte Ausgangssignal in eine niederfrequente Sinuswelle um, der eine höherfrequente Sinuswelle überlagert ist. Bei dem kombinierten Ausgangssignal handelt es sich um ein niederfrequentes rechteckförmiges Ausgangssignal, dem ein höherfrequentes rechteckförmiges Ausgangssignal überlagert ist, wobei jede der Wellen ein Tastverhältnis von etwa 100 %/N hat. Das erhaltene sinusförmige Signal gelangt zu einer nicht-linearen Schaltung. Diese umfaßt eine Einrichtung zur Kompensation der Nicht-Linearität im Verzögerungsbetrag, welcher erforderlich ist, um eine glatte Frequenzmodulation des Audiosignals durch gleiche Musikintervalle auf jeder Seite der Tonsignalfrequenz zu erzielen. Das Ausgangssignal des Oszillators eines jeden Kanals ist eine relativ hochfrequente Dreieckswelle. Jeder Kanal umfaßt Einrichtungen zur Ausnutzung lediglich der Spitzen dieser Dreieckswellen unter Erzeugung von zwei Taktimpulsen pro Periode. Diese Taktimpulse beaufschlagen die Verzögerungsleitung. Sie überlappen sich nicht und sie haben eine Phasenverschiebung von 180 ° zueinander.

Bei einer bevorzugten Ausfiihrungsform umfaßt das Instrument eine vom Spieler zu betätigende Amplitudensteuereinrichtung und einen getrennten spannungsgesteuerten Verstärker für

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jeden Kanal. Das Aus gangs signal einer jeden Verzögerungsleitung gelangt dabei zu dem zugeordneten spannungsgesteuerten Verstärker. Es ist ferner eine Einrichtung vorgesehen, um alle spannungsgesteuerten Verstärker mit einer gemeinsamen Steuerspannung zu "beaufschlagen. Diese Einrichtung umfaßt eine Lichtquelle, eine Photowiderstandseinrichtung oder photoempfindliche Einrichtung, welche von dem Lieht der Lichtquelle "beaufschlagt wird und eine Steuereinrichtung, welche auf die Betätigung der Amplitudensteuereinrichtung anspricht und die auf das Photowiderstandselement auftreffende Lichtmenge moduliert. Schließlich ist eine Einrichtung vorgesehen, welche auf die das Photowiderstandselement treffende Lichtmenge anspricht und die gemeinsame Steuerspannung steuert.

Bei einer alternativen Ausführungsform erzeugt die Tonsignalquelle mindestens zwei getrennte Tonsignale mit unterschiedlichen tonalen Charakteristik^. Diese getrennten Tonsignale werden jeweils getrennten Verzögerungsleitungen zugeführt. Dies führt zu einem Ausgangs signal des Instruments, welches einem Ensemble-Effekt eines Ensembles verschiedener Musikinstrumente entspricht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung zur Erzeugung eines Chor-Effekts;

Pig. 2 ein Schaltbild eines Unterhörfrequenz-Oszillators, teilweise in Blockdarstellung, für die Schaltung gemäß Pig. 1;

Pig. 3 ein Schaltbild eines Filters, eines nicht-linearen !Netzwerks, eines spannungsgesteuerten Oszillators, einer Zweiphasen-Takttreiberschaltung und einer "Eimerketten"-Analogverzögerungslei.tung für einen Kanal der Schaltung gemäß Pig. 1, teilweise in Blockdarstellung;

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Pig. 4 eine Schaltung eines spannungsgesteuerten Verstärkers und der variablen photoelektrischen Spannungssteuereinrichtung für die Schaltung gemäß Pig. 1, teilweise in Blockdarstellung;

Pig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wellenformen der Schaltung gemäß Pig. 1 und

Pig. 6 eine schematische Blockdarstellung einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung zur Erzeugung eines Chor-Effekts.

Gemäß Pig. 1, welche eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Choreffektgebers zeigt, sind drei Chorkanalschaltungen (1OA, 10B und 10C) vorgesehen. Da diese drei Schaltungen identisch sind, soll im folgenden nur die Chorkanal-1 -Schaltung näher anhand der Pig. 1 erläutert werden. Palis nichts anderes angegeben, gelten diese Ausführungen, welche im Hinblick auf die Chorkanal-1-Schaltung 10A gemacht werden, gleichermaßen auch für die beiden anderen Chorkanal-Schaltungen. Perner umfaßt die Schaltung gemäß Pig. 1 zwei Unterhörfrequenz-Oszillatorschaltungen (Subaudio-Oszillatorschaltungen), nämlich einen Oszillator 12 mit einer niedrigeren Prequenz und einen Oszillator 16 mit einer höheren Prequenz. Der Oszillator 12 mit niedriger Prequenz gibt z. B. über die Leitung 14 Aus gangs impulse mit einer Prequenz von zwei Impulsen pro Sekunde ab (siehe linie A in Pig. 5). Der Oszillator 16 höherer Prequenz gibt über eine Leitung 18 z. B. Ausgangsimpulse mit einer Prequenz von 20 Impulsen pro Sekunde ab (siehe Zeile B in Pig. 5). Somit arbeitet der Oszillator 16 mit einer Prequenz, welche um das Mehrfache größer ist als die Prequenz des Oszillators 12. Das Verhältnis der beiden Oszillatorfrequenzen beträgt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ungefähr 10:1. Die momentane Prequenz des Oszillators 12 wird durch eine wahllos (zufällig, willkürlich) variable Prequenzsteuerschaltung 20 gesteuert. Diese Schaltung erlaubt die Wahl einer bestimmten Oszillatorfrequenz des

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Oszillators 12, aber sie erlaubt auch zufällig oder statistische oder wahllose Änderungen der Oszillator frequenz, d. h. wahllose oder willkürliche Frequenzabweichungen rund um die bestimmte Frequenz. Der Zweck dieser Maßnahme wird weiter unten näher erläutert. Ferner ist eine Frequenzsteuereinrichtung 22 für den Oszillator 16 vorgesehen. Diese Schaltung erlaubt die Auswahl einer Oszillatorfrequenz für den Oszillator 16. Zur Erzielung maximaler Flexibilität hinsichtlich der Wahl der Oszillatorfrequenzen verwendet man vorzugsweise unabhängige Oszillatorschaltungen mit einer jeweils getrennten Frequenzsteuerung. Bei Anwendungen, bei denen eine geringere Flexibilität erforderlich ist, kommt man jedoch mit einer billigeren Schaltung aus, wenn man einen einzigen Oszillator verwendet, z. B. den Oszillator 16 hoher Frequenz und dann die Oszillatorsignale über den Ausgang 18 des Oszillators in einen geeigneten Frequenzteiler schickt, um die niederfrequenten Impulse der Leitung 14 zu erhalten.

Die Impulse der Leitung 14 und 18 gelangen jeweils als Schritteingänge oder Takteingänge zu herkömmlichen oder üblichen Dreistufenringzählern 24 bzw. 26. Diese Zähler verteilen die Oszillatorimpulse auf drei getrennte Ausgänge und es erscheint jeweils eine Frequenz, welche gleich einem Drittel der Oszillatorfrequenz ist und von den anderen Ausgängen um 120 ° verschoben ist. Das Ausgangssignal einer jeden Stufe des Zählers 24 gelangt über einen relativ hohen Widerstand 28 zu einer entsprechenden Leitung 30. Das Ausgangs signal der entsprechenden Stufe des Zählers 26 gelangt über einen relativ niedrigen Widerstand 32 zur jeweiligen Leitung 30. Somit werden die Ausgangssignale der ersten Stufe des Zählers 24 und der ersten Stufe des Zählers 26 auf der Leitung 3OA summiert, während die Ausgangssignale der jeweils zweiten Stufe der beiden Zähler auf der Leitung 3OB summiert werden und die Ausgangssignale der jeweils dritten Stufe der beiden Zähler auf der Leitung 3OC summiert werden. Wegen des Unterschiedes in dem Widerstandswert der Widerstände 28 und 32 ist die Amplitude der höherfrequenten Komponenten auf jeder

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der Leitungen wesentlich größer als die Amplitude der niederfrequenten Komponenten. Die Phase sowohl der hochfrequenten Komponenten als auch der niederfrequenten Komponenten, welche auf jeder der Leitung 30 erscheint, ist jeweils um120 ° verschoben, wobei auf jeder der anderen beiden Leitungen Ausgangssignale der gleichen Frequenz erscheinen. Da ferner jedes Ausgangssignal von jedem Zähler nur während einem Drittel der jeweiligen Zählerperiode hoch ist, hat jede der Komponenten auf jeder der Leitungen 30 nur ein 1/3-Tastverhältnis oder ein 33-1/3%-Tastverhältnis. Die auf den Leitungen 30A, 3OB und 3OC erscheinenden Signale sind in Pig. 5 durch C, D und E wiedergegeben.

Die Signale mit 1/3-Tastverhältnis auf jeder der Leitungen 30 gelangen als Eingangssignale zu den entsprechenden Chorkanalschaltungen 10. Im folgenden soll auf die Schaltung 1OA Bezug genommen werden. Das Signal der Leitung 3OA gelangt als Eingangssignal zu einem Euter 34A. Das Filter 34A hat einen hohen Q-Wert und ist im wesentlichen auf 1/3 der Frequenz des Oszillators 12 abgestimmt (d. h. auf die Frequenz der Uiederfrequenzkomponente der Leitung 30A). Daher dient dieses Filter zur Umwandlung des Signals (siehe Zeile C der Fig. 5) in eine Sinuswelle mit der Frequenz der niederfrequenten Komponente des Signals auf der Leitung 3OA und im wesentlichen mit der Phase der liiederfrequenzkomponente auf der Leitung 3OA. Dieser Sinuswelle ist eine höherfrequente Sinuswelle überlagert, welche im wesentlichen die Frequenz der höherfrequenten Komponente des Signals auf der Leitung 3OA hat und welche im wesentlichen die Phase der höherfrequenten Komponente des Signals auf der Leitung 3OA hat. Definitionsgemäß hat jede Sinuswelle im wesentlichen ein 50^-Tastverhältnis. Wegen des hohen Q-Wertes des Filters und wegen seiner Abstimmung wird die Amplitude der Mederfrequenzkomponente betont oder hervorgehoben während die Amplitude der höherfrequenten Komponente gedämpft wird. Die am Ausgang des Filters 3OA erhaltene Welle ist bei F in Fig. 5 dargestellt. Die entsprechenden

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Filter in den Schaltungen 1OB und 1OC haben Ausgangssignale, welche mit dem der Linie F in Pig. 5 identisch sind, jedoch hierzu eine Phasenverschiebung von 120 ° aufweisen und auch zueinander eine Phasenverschiebung von 120 ° aufweisen.

Wegen des oben besprochenen Nicht-Linearitäts-Problems gelangt nun das Ausgangssignal des Filters über ein nichtlineares Netzwerk 36A, welches das Ausgangssignal des Filters in eine Welle umwandelt, deren Verzerrung derart gewählt ist, daß sie die Nicht-Linearitäten kompensiert. Das Ausgangssignal des nichtlinearen Netzwerks J56A für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Zeile G- der Fig. 5 dargestellt. Die nichtlinearen Netzwerke der Schaltungen 1OB und 1OC haben das gleiche Ausgangssignale der Zeile G, jedoch hierzu und zueinander um 120 ° phasenverschoben.

Das Ausgangssignal des nichtlinearen Netzwerks gelangt als Steuereingang zu einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 58A. Bei dem Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators handelt es sich um eine dreieckförmige Welle deren Frequenz als Funktion der am Eingang anliegenden Spannung variiert. Die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators ist jedoch im Vergleich zur Frequenz der Oszillatoren 12 und 16 relativ hoch und schwankt bei einer bevorzugten Ausf ührungsform der Erfindung um eine Frequenz von etwa 40 000 Hz. Das Ausgangssignal des■spannungsgesteuerten Oszillators ist in der Zeile H der Fig. 5 dargestellt. Es muß bemerkt werden, daß die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators etwa das 2000-fache der Frequenz des Oszillators 16 beträgt. Es ist daher nicht möglich, für die Darstellung auf der Zeile H der Fig. 5 den gleichen Maßstab zu verwenden wie für die Darstellung auf den Zeilen A bis G- dieser Figur. Es besteht daher keine maßstabsgerechte Korrelation oder Übereinstimmung zwischen dem auf der Zeile H gezeigten Signal und dem auf der Zeile G gezeigten Signal. Man erkennt jedoch aus der Darstellung, daß die Frequenz des auf der Zeile H

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dargestellten Signals zunimmt, wenn die Spannung des Signals auf der Zeile G abnimmt, und daß die Frequenz des Signals auf der Zeile H abnimmt, wenn die Amplitude des Signals auf der Zeile G zunimmt.

Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators gelangt zu einer Zweiphasentreiberschaltung 4OA. Diese Schaltung wandelt das Dreieckswellenform aufweisende Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators in Impulsziige um, welche über die Leitungen 42A und 44A abgegeben werden. Diese Impulse haben die gleiche Polarität. Sie überlappen sich nicht und sie haben zueinander eine Phasenverschiebung von 180 °, und zwar unabhängig von der Frequenz des Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators.

Die Impulssignale auf den Leitungen 42A und 44A gelangen als Taktimpulseingänge zu üblichen "Eimerketten"-Analogverzögerungsleitungen 46A(standard bucket brigade analog delay line). Das Audioinformationseingangssignal zur Terzögerungsleitung 46a wird von einer Tonsignal quelle 48 abgeleitet. Dabei kann es sich z. B. um die getasteten Ausgangssignale des Tonerzeugers einer normalen elektronischen Orgel oder einer anderen äquivalenten Schaltung handeln. Dieses Tonsignal gelangt über einen Vorverstärker 50 und einen Tiefpaß 52 zu der Verzögerungsleitung oder Verzögerungsschaltung. Das Tiefpaßfilter 52 dient zur Eliminierung der unerwünschten höherfrequenten Harmonischen des Signals. Das Signal der Ausgangsleitung 54 des Filters 52 gelangt ferner als Informationseingang zu den jeweils nicht dargestellten Verzögerungsschaltungen der Chorkanal-2-Schaltung 1OB und der Chorkanal-3-Schaltung 100. Die Verzögerungsleitung arbeitet derart, daß das hereinkommende Signal in aufeinanderfolgende Impulse getastet wird, deren Amplitude proportional zur momentanen Amplitude des hereinkommenden Signals zur Zeit der Abtastung ist. Diese Impulse werden Schritt für Schritt durch die Stufen der Verzögerungsschaltung geschoben, und zwar durch aufeinanderfolgende Taktimpulse. Sie werden daher

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verzögert, und zwar um eine Zeit, welche direkt proportional der Zahl der Stufen der Verzögerungsleitung ist und umgekehrt proportional der Taktfrequenz. Verzögerungsleitungen der oben Tdesehriebenen Art sind wohlbekannt. Derartige Verzögerungsleitungen sind in der Literatur näher beschrieben, z. B. in einem Artikel mit dem Titel "Bucket Brigade Electronics - New Possibilities For Delay Time Axis Conversion and Scanning" von F. I. J. Sangster und K. Teer, in IEEE Journal of Solid State Circuits vom Juni, 1969, Seite 131 und in einem Artikel "MOS Analog Delay Line" von Roger A. Mao, Keneth R. Keller und Richard W. Ahrons in der gleichen Zeitschrift vom August 1969, Seite 196.

Das Signal auf der Ausgangsleitung 56A der Verzögerungsschaltung 46A gelangt über ein Tiefpaßfilter 58A, welches die höheren Frequenzen eliminiert, und das getastete Analogsignal durchläßt und sodann über eine Pegeleinstell- und Ausgangsschaltung 6OA hindurch. Diese Schaltung ist nicht Teil der Erfindung. Schließlich gelangt das Signal zu einem spannungsgesteuerten Verstärker (VCA) 62A. Die Ausgangssignale der Chorkanalschaltungen 1OB und 10C gelangen zu entsprechenden spannungsgesteuerten Verstärkerschaltungen 62B, 62C. Auf der Ausgangsleitung 64 einer variablen photoelektrischen Spannungsquelle 66 erscheint ein gemeinsames Ausgangssignal für die spannungsgesteuerten Verstärkerschaltungen 62. Die Steuerspannung auf der Leitung 64 wird wie weiter unten näher beschrieben durch die Position oder Einstellung eines von der Bedienungsperson oder dem Spieler betätigten Lautstärkeregelelements an dem zu spielenden Instrument betätigt. Im Falle einer Orgel handelt es sich dabei um ein Ausdruckspedal 68 (expression pedal) einer Orgel.

Die Ausgangssignale der spannungsgesteuerten Verstärker der Leitungen 70 können kombiniert werden und können durch ein einziges Ausgangssystem oder einen einzigen Lautsprecher gegeben werden. Zur Erzielung eines echten Choreffektes werden jedoch vorzugsweise getrennte Ausgangssysteme oder

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Lautsprecher mit den Ausgangssignalen der Leitungen 70 beaufschlagt. Wegen der unterschiedlichen Phasengebung in den einzelnen Kanälen, sowohl hinsichtlich der Niederfrequenzkomponente als auch hinsichtlich der höherfrequenten Komponente, der zur Bildung der Schiebeimpulse für die Analogverzögerungsschaltungen der Kanäle verwendeten Steuerspannungen, ist das Ausgangssignal jeder der Leitungen 70 außer Phase mit den Ausgangssignalen der jeweils anderen Leitungen 70. Wenn die Lautsprecher, welche mit den einzelnen Kanälen verbunden sind, mit geringem Abstand voneinander angeordnet werden, so erzielt man ein raummoduliertes Ausgangssignal und somit einen echten Chor-Ensemble-Klang.

Ferner erlaubt die Steuereinrichtung 20 geringe Schwankungen der Taktfrequenz der Leitung 14 und somit geringe Schwankungen des Gangs oder der Rate der schrittweisen Betätigung des Zählers 24. Die durch die wahllos oder statistisch variierende Frequenzsteuereinrichtung 20 eingeführten Schwankungen führen zu Schwankungen in der Art und Weise in der ein bestimmter Klang sich durch die drei Kanäle zu bewegen scheint (d. h. zu Schwankungen im Verhältnis der Raummodulation). Somit erzielt man einen weniger mechanischen und somit echteren Ensemble-Klang.

Einzelne Bauteile der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung sind entweder übliche im Handel erhältliche Einheiten oder sie sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung und bedürfen daher keiner näheren Beschreibung. Zu diesen Bauteilen gehören die Zähler 24 und 26, die spannungsgesteuerten Oszillatoren 38, die Vorverstärker 50, die Tiefpaßfilter 52, die Tiefpaßfilter 58 und die Pegeleinstellschaltungen und Ausgangsschaltungen 60. Geeignete Schaltungen für die "Eimerketten"-Analogeverzögerungsschaltung 46 wurden oben bereits beschrieben. Im folgenden soll eine nähere Beschreibung der verbleibenden Bauteile der Einrichtung gemäß Fig. 1 gegeben werden.

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Pig. 2 zeigt eine Schaltung des Oszillators 12 niedriger Frequenz und der Frequenzsteuerungseinrichtung 20 für wahllose Schwankungen der Frequenz. Der Oszillator 12 besteht aus einem Kondensator 80, welcher mit einer durch die Schaltung 20 gesteuerten Geschwindigkeit aufgeladen wird. Wenn die Ladung des Kondensators 80 einen vorbestimmten Wert erreicht, so wird ein programmierbarer Transtistor mit einem Übergang 82 momentan leitend, so daß sich der Kondensator 80 entladen kann und ein negativer Impuls an der Ausgangsleitung 84 des Transistors 82 erscheint. Dieser Impuls wird durch einen Transistor 86 invertiert was zu einem positiven Taktimpuls auf der Ausgangsleitung 14 führt.

Die Aufeinanderfolge von Ereignissen wird dann periodisch wiederholt, wobei der Kondensator 80 während jeder Periode aufgeladen wird, bis er das Potential erreicht, welches wiederum ausreicht, um den Transistor 82 in den leitfähigen Zustand zu überführen, worauf der Kondensator wiederum entladen wird und somit ein weiterer Impuls erzeugt wird. Man erkennt somit, daß das Taktverhältnis mit dem die Impulse auf der Leitung 14 erscheinen, in direkter Beziehung steht zu der Geschwindigkeit, mit der der Kondensator 80 aufgeladen wird. Der Kondensator 80 wird von einer Stromquelle positiven Potentials 88 gespeist, und zwar über ein Frequenzsteuerpotentiometer 90, einen Transistor 92 und einen Widerstand 94. Das Potentiometer 90 steuert die Grundfrequenz des Oszillators. Der Transistor 92 steuert die statistischen oder wahllosen Schwankungen um diese Grundfrequenz und der Widerstand, welcher zu einer jeweiligen Zeit durch den Transistor eingeführt wird, hängt ab von dem Potential, welches an dessen Basis anliegt. Dieses Potential wird durch einen Spannungsteiler gesteuert, welcher aus Widerständen 96 und 98 besteht und durch ein Potential, welches von einem Zufallsschwankungsgeber 100 über ein die Abweichung (Schwankungsbreite) steuerndes Potentiometer 102 und einen Kondensator 104 empfangen wird. Der Zufallschwankungsgeber 100

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kann eine übliche Schaltung dieser Art sein, welche ein Ausgangspotential erzeugt, dessen Größe in der Zeit statistisch oder zufällig schwankt. Das Potentiometer 102 dient zur Festlegung der Schwankungsgröße oder Schwankungsbreite der Schwankungen um die Grundfrequenz, welche durch die Schwankungen des Potentials des Zufallsschwankungsgebers 100 "bewirkt werden. Wenn dieses Potentiometer in seiner höchsten Position steht, so treten relativ große Schwankungen auf. Wenn andererseits dieses Potentiometer in seiner niedrigsten Position steht, so werden die zufälligen oder statistischen Abweichungen vollständig eliminiert. Die Rate, mit der die statistischen Abweichungen auftreten, ist festgelegt durch die Rate, mit der die zufälligen Potentialwerte des Zufallsschwankungsgebers 10 sich ändern.

Die Oszillatorschaltung 16 ist identisch mit der Oszillatorschaltung 12, während in diesem Falle die Frequenzsteuereinrichtung 22 nur ein Potentiometer ähnlich dem Potentiometer 90 und einen Widerstand ähnlich dem Widerstand 94 im Aufladungspfad aufweist. Der Wert des Potentiometers und des Widerstandes der Schaltung 22 werden derart gewählt, daß man die jeweils richtige Aufladungsgeschwindigkeit erhält und somit die gewünschte Ausgangsfrequenz des Oszillators 16.

Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Diese umfaßt ein Filter 34, eine nichtlineare Schaltung 36, eine spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung 38, einen Zweiphasentreiberschaltung 40 und eine "Eimerketten"-Analogverzögerungsleitung 46 für einen Kanal 10. Das Filter 34 ist als normales Zwillings-T-Aktivfilter (standard twin T active filter) ausgebildet. Das Eingangssignal für das Filter auf der Leitung 30 gelangt über einen Kondensator 110 und einen Widerstand 112 zu einem Transistor 114. Hochfrequenzkomponenten des Signals auf der Leitung 30 werden über einen Kondensator 116 zur Erde abgeleitet. Der Wert dieses Kondensators ist wesentlich geringer als der des Konden-

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sators 110. Das Aus gangs signal des !Transistors 114 gelangt zu einem Emitterfolger-Transistor 118. Das Ausgangssignal des Transistors 118 gelangt als Eingangssignal in das nichtlineare Netzwerk 36. Außerdem gelangt das Ausgangssignal des Transistors 118 über die Leitung 120 und über eine Rückkopplungsschaltung 122 zum Eingang des Transistors 114. Die Schaltung 122 hat die Form eines Zwillings-T-Netzwerks. ■ Es sind Widerstände 124 und 126 vorgesehen. Zwischen diesen liegt eine Parallelschaltung über einen Kondensator 128 zur Erde vor. Diese Schaltung bildet den Tiefpaßteil der Schaltung. Ferner sind Kondensatoren 130 und 132 vorgesehen, und zwischen diesen liegen eine Parallelschaltung über einen Widerstand 134 an Erde. Diese Bauteile bilden den Hochpaßteil der Schaltung. Die verschiedenen Bauteile der Schaltung 122 sind derart dimensioniert, daß bei einer bestimmten Frequenz die Impedanz der Hochpaßstrecke gleich der Impedanz der Tiefpaßstrecke bei dieser Frequenz ist und die Impedanz der Schaltung maximal ist.

Diese Frequenz ist etwa gleich einem Drittel der Frequenz des Oszillators 12, d. h. der Frequenz der Niederfrequenzkomponente der Leitung 30A. Die Amplitude des Rückkopplungssignals ist derart gewählt, daß man den gewünschten hohen Q-Wert des Filters erhält. Daher erhält man in dem Filter 34 für die Ifiederfrequenzkomponenten des Signals der Leitung 30 einen maximalen Verstärkungsfaktor und die Ausgangswellenform hat im wesentlichen die in der Zeile F der Fig. 5 gezeigte Gestalt.

Die nichtlineare Schaltung 36 besteht aus einem Paar Widerständen 140 und 142, welche in Reihe geschaltet sind. Der Widerstandswert des Widerstandes 140 ist beträchtlich größer als der Widerstandswert des Widerstandes 142. Der Widerstand 140 liegt parallel zu einer Diode 144. Die Diode 144 ist derart polarisiert, daß sie leitet, wenn das Potential am Punkt 146 einen stärker positiven Viert hat als das Potential der Leitung 120 und daß sie nicht leitend ist,

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wenn das Potential der Leitung 120 einen stärker positiven Wert hat als das Potential an der Stelle 146. Somit ist die Impedanz des nichtlinearen Netzwerks oder der nichtlinearen Schaltung größer wenn das Potential der Leitung 120 zunimmt und die Impedanz ist dann gleich der Summe der Impedanzen der Widerstände 140 und 142. Andererseits ist diese Impedanz kleiner wenn das Potential auf der Leitung 120 abnimmt und nahezu gleich der Impedanz des Widerstandes 142. Das nichtlineare Netzwerk hat somit die Wirkung einer Verzerrung der Ausgangswellenform des Filters 34, und zwar derart, daß die Anstiegszeit vergrößert wird und die Abfallzeit verringert wird. Ferner wird hierdurch die Hochfrequenzkomponente derart modifiziert, daß ihre Amplitude "bei geringeren Werten der Niederfrequenzkomponente größer ist als "bei höheren Werten dieser Komponente. Die dabei erhaltene Ausgangswellenform, welche als Steuereingangsspannung in den spannungsgesteuerten Oszillator 38 eingegeben wird, ist in Zeile G- der Fig. 5 dargestellt. Wie "bereits oben angedeutet, ist diese Wellenform derart gewählt, daß eine glatte Frequenzmoduliert«^ des zur Verzögerungsleitung 46 gelangenden Audiosignals zustandekommt, und zwar durch gleiche musikalische Intervalle auf jeder Seite der Tonsignalfrequenz. Dies führt zu einem im wesentlichen gleichförmigen Chorus-(und Tremolo-)Effekt am Ausgang des Instruments.

Die oben beschriebene nichtlineare Schaltung ist für eine frequenzgesteuerte Oszillatorschaltung 38 bestimmt, deren Ausgangsfrequenz umgekehrt proportional der angelegten Steuerspannung ist (d.h. deren Frequenz mit zunehmender Spannung abnimmt). Wenn ein frequenzgesteuerter Oszillator verwendet wird, dessen Ausgangsfrequenz direkt proportional zur angelegten Steuerspannung ist, (d. h. wenn die Frequenz mit zunehmender Steuerspannung zunimmt), so würde die nichtlineare Schaltung derart modifiziert, daß die Impedanz des nichtlinearen Netzwerks größer ist wenn das Potential · auf der Leitung 120 abnimmt und geringer wird wenn das Potential auf der Leitung 120 zunimmt.

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Die spaiisim^sgesteixests Ossillatorsehaliung 38 kann eine Übliche Bauweise haken, welche die geforderten Punktionen erfüllt. Als Beispiel einer geeigneten Vorrichtung sei es in !^,Funktionsgenerator vom Typ 566 genannt. Das Dreiecks-"jsllenform aufweisende Aus gangs signal variabler Frequenz des Oszillators 38 erscheint auf der Leitung 150 und gelangt su dem Eingang der Zweiphasentreiberschaltung 40. Diese Treiberschaltung 40 umfaßt einen ersten Transistor 152 an dessen Basis das Signal über die Leitung 150 gelangt. Wenn das über die Leitung 150 anliegende Potential zunimmt, so wird das Aus gangs signal des Emitters dieses Transistors. (Leitung 154) stärker positiv. Wenn dieser Wert einen Torbestimmten Schwellenwert überschreitet, so wird der Transistor 156 leitend und verursacht einen Abfall der Spannung der Leitung 42. Wenn die positive Halbwelle des Signals auf der Leitung 150 abnimmt, so nimmt das Potential auf der Leitung 154 in ähnlicher Weise ab und ein" Transistor 156 wird ausgeschaltet, wenn das Potential auf der Leitung 154 unter einen vorbestimmten Schwellenwert sinkt. Wenn der Transistor 156 ausgeschaltet wird, so kehrt das Potential auf der Leitung 42 zu dem höheren Ruhepotential zurück. Somit erscheint ein negativer Impulse (d.h. ein Impuls mit einem geringeren positiven Potential) auf der Leitung 42, und zwar während der Zeitdauer, während der der Transistor 156 leitend ist. In ähnlicher Weise wird auf der Seite der negativen Halbwelle des Signals der Leitung 150 die Ausgangsleitung 158 des Kollektors des Transistors 152 stärker positiv und der Transistor 160 wird leitend, wenn dieses positive Potential einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Der leitendwerdende Transistor 160 verursacht einen Abfall des Potentials der Leitung 44 und dieser Vorgang wird fortgesetzt (während des Abfalls der negativen Halbwelle auf der Leitung 150) bis das Potential der Leitung 158 unter den Schwellenwert für den Leitungszustand des Transistors 160. sinkt. Man erkennt daher, daß die Impulse auf den Leitungen 42 und 44 durch geeignete Auswahl der Schwellenpotentiale zur Leitfähigmachung der Transistoren 156 und 160 je nach Wunsch

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schmal gemacht werden können. Solange nur diese Transistoren am Übergangspunkt zwischen der positiven und der negativen Halbwelle auf der Leitung 150 nicht leitend werden kommt es nicht zu einer Überlappung der Impulse auf den Leitungen 42 und 44, und zwar unabhängig von der Frequenz des Signals auf der Leitung 150. Die Treiberschaltung 40 stellt somit getrennte Impulsziige auf den Leitungen 42 und 44 bereit. Diese Impulsziige haben die gleiche Polarität. Sie haben jedoch eine 180 ^Phasenverschiebung zueinander und sie sind nicht Überlappend, unabhängig von der Frequenz des Signals auf der Leitung 150.

Die Art der Steuerung der Verschiebung der über die Leitung 54 zur Verzögerungsleitung 46 gelangenden Audiosignale durch die Signale der Leitungen 42 und 44 wurde bereits oben beschrieben. Ferner wurde auch die Schaltung dieser Verzögerungsleitung beschrieben. '

Im folgenden soll auf Fig. 4 Bezug genommen werden. Fig. 4 zeigt eine Schaltung für die spannungsgesteuerten Verstärker 62 und für die variable photoelektrische Spannungsquelle 66. Jeder spannungsgesteuerte Verstärker 62 besteht aus einem normalen Funktions-Steilheitsverstärker 170, an dessem einem Eingang das Aus gangs signal des Chorkanals 10 über einen Kondensator 172 und einen Widerstand 174 anliegt. Die Betriebsspannung des Verstärkers wird aus einer positiven Potentialquelle 180 erhalten und das Steuerpotential des Verstärkers liegt als Spannung über die Leitung 64 an dem Vorspannstromanschluß an (welcher die Verstärkungssteuerung gestattet, da die Steilheit direkt proportional dem Verstärkervorspannstrom ist), und zwar über die Widerstände. 182 und 184, wobei zwischen diesen Widerständen eine Parallelschaltung über einen Kondensator 186 zur Erde vorliegt.

Das Steuerpotential der Leitung 64 wird durch eine variable photoelektrische Spannungsquelle 66 bereitgestellt. Diese

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as transistor 19O₅ welcher als

jSsß„ jverfslger geschaltet iiSt= Bas Steuerpotentiai,, welches die Basis des Transistors 190 beaufschlagt, wird durch cen widerstand einer variablen Photowiderstandseinrichtung 192 festgelegt. Bei dieser Einriciitung kann es sich z. B. um eine Standard-Cadmiumsulfid-Photozelle handeln, line Lichtquelle 194j hei der es sich s«, B. um eine übliche lichtemittierende Diode handeln kann oder um eine Glühlampe₉ ist derart angeordnet, daß ihr Licht auf die Phereowi&erstandseinrichtung 192 fällt«, Die von der Lichtquelle 194 zu der Photowiderstandseinrichtung 192 gelangende Lichtmenge wird durch eine Maske 196 gesteuert, welche dazwischen angeordnet ist. Die Maske 196 hat einen Schlitz 198 mit variabler Schlitzbreite. Die Position der Maske 196 und somit die Schlitzweite 198 zwischen der Einrichtung 192 und der Lichtquelle 194 wird über eine Stange 200 von einem externen Gerät gesteuert. Die Stange 200 kann z.B. mit dem Ausdruckspedal (expression pedal) einer Orgel verbunden sein oder mit einem anderen vergleichbaren Lautstärke-Steuerelement des Instruments. Somit kann das alle spannungsgesteuerten Verstärkerschaltungen 62 beaufschlagende Potential durch Bewegung der Maske oder Blende 196 variiert werden, wobei diese Bewegung wiederum von der Betätigung einer Lautstärkesteuereinrichtung des Elements durch die Bedienungsperson bewegt wird.

Pig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausflihrungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung. Diese Einrichtung ist geeignet zur Wiedergabe eines Ensembles, welches aus verschiedenen Musikinstrumenten besteht. Zu diesem Zweck sind Chorkanäle 10A, 10B und 10G vorgesehen, welche identisch sein können mit den Chorkanälen der Fig. 1, welche die gleichen Bezugszeichen tragen. Die Ausgangssignale dieser Chorkanäle gelangen über getrennte Aus gangs schaltungen 220 zu getrennten Lautsprechern oder anderen Ausgangswandlern 222.

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Die Aus gangs Schaltungen 220 können, wie in Pig. 1 gezeigt, Verstärker umfassen, z. B. spannungsgesteuerte Verstärker 62. Die Phasenmodulation, welche den den Chorkanälen zugefiihrten Tonsignalen aufgedruckt wird, "bestimmt sich durch die Frequenz und die Phase der Signale, welche von einer Dreiphasen-Kanaltreiberschaltung 224 über die Ausgangsleitungen 30 "bereitgestellt werden. Jede der Leitungen 30 ist dabei mit einem entsprechenden Chorkanal verbunden. Die Treiberschaltung 224 kann z. B. Oszillatoren umfassen, z.B. wie die Oszillatoren 12 und 16, sowie Zähler, z. B. wie die Zähler 24 und 26 und zugehörige Schaltungen, welche in Fig. gezeigt sind.

Die Treiberschaltung kann aber auch andere Schaltelemente umfassen.

Ferner umfaßt die Schaltung gemäß Fig. 6 eine Tonsignalquelle 226. Dabei kann es sich z. B. um die Ton erzeugende Schaltung, einschließlich der Tonart schaltung und der Stimmenschaltung einer üblichen elektronischen Orgel handeln. Somit handelt es sich bei den Ausgangssignalen der Tonsignalquelle 226 um Tonsignale mit ausgewählten tonalen Charakteristika einschließlich einer ausgewählten Stimmung. Das z. B. auf der Leitung 228A erscheinende Aus gangs signal kann daher z. B. ein Tonsignal einer Flötenstimme sein, während das auf der Leitung 228B erscheinende Ausgangssignal ζ. Β. ein Tonsignal einer Flötenstimme mit einer anderen Höhe sein kann oder eine Streichinstrumentenstimme. Das Ausgangssignal der Leitung 228C kann z. B. ein Tonsignal einer ausgewählten voreingestellten Stimme sein. Die Leitungen 228A, 228B und 228C sind über Schalter 23OA, 230B und 230C als Tonsignaleingänge mit den Chorkanälen 1OA, 1OB und 1OC verbunden.

Somit dient die Schaltung gemäß Fig. 6, wenn nur einer der Schalter 230 geschlossen ist, lediglich dazu, einem Tonsignal einer vorgewählten Stimme zusätzliches Vibrato zu erteilen. Yfenn zwei oder mehrere Schalter 230 geschlossen sind, so

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srMlt Bias, ein Vielinstrumenten-lnseiible-Ausgangssignal, wobei die unterschiedliche Phasenmodulation in jedem der Kanäle sicherstellt, daß das Charakteristische der einzelnen Stimmen erhalten bleibt.

Eei der "beseliriebenen "bevorzugten AusfUhrungsfonn werden drei Chorkanalschaltungen 10 verwendet. Es ist jedoch ersichtlich, daß man einen Choreffekt auch bei Verwendung von F Kanälen erzielen kann, wobei If eine ganze Zahl größer als 1 ist. In diesem Ealle haben die Zähler 24 und 26 jeweils N Stufen. Es ist ferner möglich, die Leitung 54 direkt als Ausgangsleitung vorzusehen, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei diese Ausgangsleitung wie dargestellt als zusätzlicher Kanal dienen kann oder anstelle eines der anderen Kanäle dienen kann. Wenn die leitung 54 als Ausgangskanal dient, so werden die Verzögerungen in den anderen Kanälen derart gewählt, daß die Ausgangssignale von diesen anderen Kanälen eine Phasenverschiebung relativ zu dem Signal auf der Leitung 54 haben.

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Claims (30)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Iy Schaltung zur Erzeugung eines Chor-Effekts in einem elektronischen Musikinstrument mit einer Tonsignalquelle, M" getrennten Kanälen mit je einer Analogverzögerungsleitung, wobei Ή eine ganze Zahl größer als 1 "bedeutet, mit einer Einrichtung zur Beaufschlagung der Eingänge der Analogverzögerungsleitungen mit einem Tonsignal und mit einer Einrichtung zur Beaufschlagung der Verzögerungsleitungen mit Taktimpulsen, wobei die TaktimpulsSchwankungen für die Verzögerungsleitungen der einzelnen Kanäle um einen bestimmten Betrag außer Phase mit denjenigen der jeweils anderen Kanäle sind und wobei die Ausgangssignale der Verzögerungsleitungen als Choreffektausgangssignale des Instruments dienen, gekennzeichnet durch eine ersten (24) und zweiten (26) N-stufigen Zähler,,durch eine Einrichtung (12) zur schrittweisen Betätigung des ersten Zählers (24) mit einer ersten vorbestimmten relativ niedrigen Frequenz und mit einer Einrichtung (16) zur schrittweisen Betätigung des zweiten Zählers (26) mit einer zweiten Frequenz, welche das Mehrfache der ersten Frequenz beträgt und mit einer Einrichtung (32,30) zur Vereinigung des Ausgangssignals einer jeden Stufe des ersten Zählers (24) mit dem entsprechenden Ausgangssignal der entsprechenden Stufe des zweiten Zählers (26) und zur Zufuhr des jeweiligen vereinigten Ausgangssignals über eine einzige Leitung (30) zu einer Filtereinrichtung (34) für den jeweiligen Kanal, durch eine spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung (38) für den jeweiligen Kanal, wobei das vereinigte Ausgangssignal auf einer jeden der Leitungen (30) über jeweils eine gesonderte Filtereinrichtung (34) zur Steuerung der Ausgangsfrequenz des zugeordneten Oszillators (38) dient und durch eine Einrichtung (40) zur Verwendung des Ausgangssignals eines jeden Oszillators (38) zur Erzeugung der Taktimpulse für die zugeordnete Verzögerungsleitung (46).

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   - 2c -
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (54) zur direkten Verwendung des Tonsignals zusätzlich zu den Ausgängen der Verzögerungsleitungen (46) zur Erzeugung des Choreffektausgangssignals.
3. 3. Schaltung nach, einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (32) zur Vereinigung der Aus gangs signale der Zähler (24,26) zur Vereinigung der Ausgangssignale von entsprechenden Stufen der Zähler (24,26) dienen.
4. 4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß N = 3 gilt.
5. 5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12,16) zur schrittweisen Betätigung des ersten bzw. des zweiten Η-stufigen Zählers (24,26) Oszillatorschaltungen (80 - 86) umfaßt, welche bei der ersten vorbestimmten !frequenz bzw. der zweiten vorbestimmten Frequenz arbeiten.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12) zur schrittweisen Betätigung eines Zählers (12) eine Einrichtung (20) zur statistischen Änderung der Frequenz mindestens einer der Oszillatorschaltungen (12,16) umfaßt.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20) zur statistischen Änderung der Frequenz der Oszillatorschaltung (12) niedrigerer Frequenz zugeordnet ist.
8. 8. Schaltung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Oszillatorschaltungen (12) einen Kondensator (80) umfaßt sowie eine Einrichtung (88 - 94) zur wiederholten Aufladung des Kondensators (80) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und eine auf das

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   Überschreiten sines vorbestimmten Schwellenwerts durch die Ladung des Kondensators (80) ansprechende Einrichtung (82) für die Entladung des Kondensators (80) und für die Erzeugung eines Taktimpulses, wobei die Frequenz der Oszillatorschaltung (12) von der Geschwindigkeit abhängt mit der der Kondensator (80) aufgeladen wird.
9. 9. Schaltung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur statistischen Änderung der Geschwindigkeit mit der der Kondensator (80) aufgeladen wird.
10. 10. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangs signal eines jeden der spannungsgesteuerten Oszillatoren (38) eine relativ hohe Frequenz und Dreieckswellenform hat und daß jede der Einrichtungen (40) zur Verwendung des Ausgangssignals des zugeordneten spannungsgesteuerten Oszillators (38) für die Erzeugung von Taktimpulsen Einrichtungen (152 - 160) zur Ausnutzung lediglich der Spitzen des dreiecksförmigen Wellensignals des spannungsgesteuerten Oszillators (38) zur Erzeugung von zwei Taktimpulsen pro Periode, welche sich nicht überlappen und um 180 ° außer Phase zueinander liegen.
11. 1-1. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (152 - 16O) zur Ausnutzung lediglich der Spitzen des dreiecksförmigen Wellensignals des spannungsgesteuerten Oszillators (38) eine Einrichtung (152) zur Umwandlung einer jeden Periode des dreieekförmigen Wellensignals in zwei Halbperioden gleicher Polarität umfaßt, sowie Einrichtungen (156,160) welche lediglich die Spitzen der beiden Halbperioden als Treiberimpulse den getrennten Eingängen der Verzögerungsleitung (46) zuführt.
12. 12. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus gangs signal der Einrichtung (32) zur Vereinigung der Ausgangssignale der Zähler (24,26) eine Hiederfrequenz-Rechteckwelle ist, der eine höherfrequente

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    Rechteckwelle überlagert ist, wobei jede der Reehteckwellen ein Tastverhältnis von 100 $/N hat; und wobei die Filtereinrichtung(34) für jeden der Kanäle eine Einrichtung(110 - 134) umfaßt, welche jede der Rechteckwellen in eine Sinuswelle mit im wesentlichen der gleichen niedrigen Frequenz umwandelt, der eine Sinuswelle mit wesentlich höherer Frequenz überlagert ist.
13. 13. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine nichtlineare Schaltung (36) zwischen der Filtereinrichtung (34) und dem spannungsgesteuerten Oszillator (38).
14. 14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Schaltung (36) eine Einrichtung (140 144) zur Kompensation der ITichtlinearität in dem für eine glatte Frequenzmodulation des Tonsignals durch gleiche musikalische Intervalle auf jeder Seite der Tonsignalfrequenz erforderlichen Verzögerungsbetrag.
15. 15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (142 - 144) eine Impedanz für das Ausgangssignal des Filters (34) erzeugt, deren Größe bei zunehmender. Amplitude des Signals verschieden ist von der Größe bei abnehmender Amplitude des Signals.
16. 16. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch einen gesonderten spannungsgesteuerten Verstärker (62) für jeden Kanal (10), welcher durch das Ausgangssignal der zugeordneten Verzögerungsleitung (46) beaufschlagt wird und durch eine Einrichtung (66) zur Einspei-, sung einer gemeinsamen Steuerspannung in alle spannungsgesteuerten Verstärker (62).

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17. 17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument eine von dem Spieler betätigte Amplitudensteuereinrichtung (68) umfaßt und daß die Einrichtung (66) zur Beaufschlagung der spannungsgesteuerten Verstärker (62) mit einer gemeinsamen Steuerspannung eine Lichtquelle (194) umfaßt, sowie eine Photowiderstandseinrichtung (192), welche vom Licht der Lichtquelle (194) "beaufschlagt wird, sowie eine auf die Amplitudensteuereinrichtung (68) ansprechende Einrichtung (196) zur Modulation der die Photowiderstandseinrichtung (192) "beaufschlagenden Lichtmenge sowie durch eine auf die die Photowiderstandseinrichtung (192) "beaufschlagende Lichtmenge ansprechende Einrichtung (190) zur Steuerung der Steuerspannung.
18. 18. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignalquelle (48) nur ein einziges Tonsignal bereitstellt und daß dieses einzige Tonsignal als Eingangssignal in jede der Verzögerungsleitungen (46) eingegeben wird.
19. 19. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignalquelle (48) mindestens zwei getrennte Tonsignale mit unterschiedlichen tonalen Charakteristika erzeugt und daß jedes dieser Tonsignale einer anderen Verzögerungsleitung (10) zugeführt wird.
20. 20. Schaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignalquelle (48) Ii verschiedene Tonsignale mit unterschiedlichen tonalen Charakteristika erzeugt und daß jedes dieser Tonsignale einer entsprechenden Verzögerungsleitung (46) zugeführt wird.
21. 21. Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignale den Verzögerungsleitungen (46) über eine Einrichtung zugeführt werden, welche verhindert, daß jedes der Tonsignale der entsprechenden Verzögerungsleitung (46) zugeführt wird.

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22. 22. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 "bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsgesteuerte Oszillator (38) eines jeden Kanals (10) von einem gesonderten periodisch sich ändernden Steuersignal "beaufschlagt wird, wobei jedes Steuersignal um einen vorbestimmten Betrag außer Phase mit den anderen Steuersignalen ist.
23. 23. Schaltung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen der Steuersignale statistisch schwankend sind.
24. 24. Schaltung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal für jeden der spannungsgesteuerten Oszillatoren (38) ein Signal mit Unterhörfrequenz ist.
25. 25. Schaltung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal für jeden der spannungsgesteuerten Oszillatoren (38) ein sinusförmiges Signal ist, dem ein höherfrequentes sinusförmiges Signal überlagert ist.
26. 26. Schaltung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Steuereinrichtung (66) für alle spannungsgesteuerten Verstärker (62) als Einrichtung (196) zur Modulation der Lichtmenge eine mit einem Pedal verbundene Schlitzblende mit variabler Schlitzweite ist.
27. 27. Schaltung nach einem der Ansprüchen bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Analogverzögerungsleitung (46) eine Eimerketten"-Analogverzögerungsleitung ist.
28. 28. Schaltung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 27 zur Erzeugung eines Choreffekts in einem elektronischen Musikinstrument mit N getrennten Verzögerungsleitungskanälen (10), wobei N" eine ganze Zahl größer als 1 ist;

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    mit einer Einrichtung (48) zur Erzeugung von mindestens zwei getrennten Tonsignalen unterschiedlicher tonaler Charakteristika; mit einer Einrichtung (230) zur selektiven Einspeisung eines jeden der Tonsignale in einen "besonderen Verzögerungsleitungskanal (10) und mit einer Einrichtung (12 - 44) zur unabhängigen Phasenmodulation der die einzelnen Kanäle (10) "beaufschlagenden Tonsignale.
29. 29. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsignalquelle (226) Ή verschiedene Tonsignale verschiedener tonaler Charakteristika erzeugt.
30. 30. Schaltung nach einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Tonsignalquelle (226) über Schalter (230) mit den Eingängen der Kanäle (10) verbunden sind.

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