DE3614240A1

DE3614240A1 - Orgelgenerator fuer unregelmaessig-schwebungsbehaftete hoehergestimmte oktavtoene

Info

Publication number: DE3614240A1
Application number: DE19863614240
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Ebinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-26
Filing date: 1986-04-26
Publication date: 1987-10-29

Description

Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktavtöne.

Ein Orgelgenerator ist die Zusammenfassung aller erzeugten Töne einer Elektronischen Orgel zu einem Funktionsblock. Der Orgelgenerator wird für die gesamte Orgel oder auch für einen Chor der Orgel vorgesehen, vergleichbar einer Pfeifenreihe. Die Probleme der Hörbarkeit von Oktavtönen werden in dem Buch von Juan Röderer (1978) "Physikalische und psychoakustische Grundlagen der Musik" erschöpfend behandelt. Oktavtöne müssen aus gehörspezifischen Gründen auf Schwebung stehen, um als zwei Einzeltöne erkannt zu werden. Das gitl auch für Alliquoten, sollen diese einen Chorcharakter haben und eine Mehrchörigkeit hervorrufen. Deshalb baut man hochwertige Elektronische Kirchenorgeln mit hunderten von unsynchronisierten freilaufenden Tonoszillatoren auf. Nachfolgende Erfindung erzeugt derartige Töne auf digitalem Wege durch Frequenzteilung und ist ein Quasi-Eizeltonorgelgenerator für z. B. 63 Töne.

Mehrere Teileranordnungen nach Abb. 1 werden zugleich betrieben und von Frequenzen 1 f im gespreizten Halbtonabstand , zum Beispiel = 1,059551, synchronisiert. Die Teileranordnungen besitzen Teilerzahlen von 20, 24, 32, 36, 48, 54 usw.. Bei sechs Teileranordnungen entstehen nach Tabelle 1 am f/32-Ausgang die Töne f3, e3, es3, d3, cis3 und c3, wenn mit den vorgegebenen Eingangsfrequenzen 1 f synchronisiert wird (beachte: 44880,00 : 42357,56 = 1,059551). Oktavtöne werden in der Regel einer anderen Teileranordnung entnommen, so z. B. die Töne a2 und a1, die im Oktavabstand (Ist) von 882,5 : 440,0 = 2,0057 stehen. Es bedeutet, zwischen diesen Oktavtönen liegt eine Oktavschwebung von 440,0 · 0,0057 = 2,5 Hz. Die Schwebungszahlen sind zufällig gestreut und liegen nicht auf einem für alle Töne vorgegebenen Raster - ein weiterer musikalischer Vorteil.

Tabelle 1

Vergleicht man die Soll-Werte mit den erzeugten Ist-Werten, ergibt sich die relative Abweichung von -0,02% bis 0,26%, entsprechend ±0,14%, der Fehler beträgt 1/40 des Halbtonabstandes.

Die relative Abweichung von der temperierten Skala hängt von der Wahl des -Wertes ab, es lassen sich Schwebung und Rauhigkeit des Klangeindruckes vorgeben. Für die Werte und betragen die maximalen Abweichungen ±0,28%,nur ±0,14% werden durch erreicht. Aus Tabelle 1 kann man ableiten, daß man auch mehr als sechs Teileranordnungen verwenden kann, dann entfallen einige der Teilerzahlen. Bei Verwendung von fünf Teileranordnungen für einen Orgelgenerator kommen die Teilerzahlen 96 und 276 hinzu, zwei der Oktavtöne sind dann nicht mehr auf Schwebung. Von den durch Teilung erzeugten Tönen sind zirka 80% für die Verharfung geeignet.

Die Realisierung der Teileranordnung nach Abb. 1 zeigt Abb. 2. Einzelne Teiler durch 2, durch 3, durch 5, durch 7, durch 13 und durch 17 werden in Reihe geschaltet. Ein Musteraufbau mit Logikschaltungen enthält 25 Integrierte Schaltungen. Für die Wirtschaftlichkeit des Konzeptes ist von Bedeutung, daß die gleiche Integrierte Schaltung mit der Teileranordnung 6-, 12-, oder 18mal je nach Orgelgröße verwendet werden kann. Die absolute Tonhöhe der Eingangsfrequenzen 1 f kann frei bestimmt werden, es lassen sich Chöre für verschiedene Fußlagen aufbauen, wie in Patentanspruch 3 beschrieben. Auch kann ein zweiter Orgelgenerator zur Vergrößerung des Gesamttonumfanges von Signalen des Erstorgelgenerators synchronisiert werden.

Claims

1. Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktavtöne, dadurch gekennzeichnet, daß die Teileranordnung nach Abb. 1 mit Teilerzahlen von 24, 32, 36, 48, 54, 72, 102, 136, 162, 216, 306, 364, 486, 546, 612 und 816 mehrmals verwendet wird, die Eingänge von Eingangsfrequenzen 1 f im -Halbtonabstand synchronisiert werden und die durch Teilung gewonnenen Ausgangssignale Töne einer mehrere Oktaven umfassende temperierte Skala sind, deren Oktavtöne verschiedenen Eingangsfrequenzen entstammen.

2. Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktavtöne, dadurch gekennzeichnet, daß nach Anspruch 1 fünf gleiche Teileranordnungen mit Teilerzahlen von 24, 32, 36, 48, 54, 72, 96, 102, 136, 162, 216, 276, 306, 364, 486, 546, 612 und 816 von fünf Eingangsfrequenzen f 1 im - Abstand synchronisiert werden.

3. Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktavtöne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß weitere gleiche Orgelgeneratoren von Eingangsfrequenzen im schwebungsbehafteten Oktav-, Terz-, Quint- oder Tremolo-Abstand zum Erstorgelgenerator synchronisiert werden, und die Schwebungen und Oktavschwebungen durch die Wahl der Eingangsfrequenzen bestimmt werden.

4. Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktavtöne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderlichen Teiler-Ausgangssignale von programmierten Teileranordnungen in Mikrocomputersystemen erzeugt werden.

5. Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktavtöne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Halbtonschritte von 1,059625 oder 1,05997 oder 1,059829 jeweils zwei der erforderlichen Eingangsfrequenzen durch 57- und 64-Teilung oder 71- und 67- Teilung oder 124- und 117-Teilung aus einer höheren Frequenz erzeugt werden.

6. Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktaven nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter gleicher Orgelgenerator von Ausgangssignalen des Erstgenerators synchronisiert wird, so daß der Gesamttonumfang erweitert wird.

7. Orgelgenerator für unregelmäßig-schwebungsbehaftete höhergestimmte Oktavtöne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Teileranordnung durch drei oder durch fünf geteilt werden, um die Klangspektren zu ändern.