NL8001938A - Elektronisch muziekinstrument met middelen voor het genereren van lang na-klinkende klanken. - Google Patents

Description

t ί Λ y i

Elektronisch muziekinstrument met middelen voor het genereren van lang na-klinkende klanken.

De uitvinding heeft betrekking op een elektronisch muziekinstrument met tenminste één kanaal dat een elektrisch signaal voert voor het genereren van lang na-klinkende klanken.

Een dergelijk elektronisch muziekinstrument is 5 bekend, bijvoorbeeld een elektronisch muziekinstrument dat een klaviersnaarinstrument, zoals piano en spinet, nabootst. Met de bekende elektronische muziekinstrumenten van de hier bedoelde soort doet zich de moeilijkheid voor dat de klank-kvaliteit onvoldoende moet vorden geoordeeld steeds wanneer sprake is van 10 een betrekkelijk gering klankvolume. Met name is deze onvoldoende klankkvaliteit het gevolg van bijgeluiden, zoals brom vanuit de voeding en door instraling. Verder kunnen als oorzaken van de onvoldoende klankkvaliteit vorden genoemd ruissignalen en stoorsignalen die ontstaan door doorstraling van elektronische 15 schakelelementen en door instraling langs capacitieve en/of inductieve weg of zelfs door galvanische koppeling vanuit het generatorsysteem in het instrument. Feitelijk hebben de bekende elektronische muziekinstrumenten van de hier bedoelde soort dus een zeer beperkte dynamiek.

20 De uitvinding verschaft een oplossing voor de genoemde moeilijkheid. Een elektronisch muziekinstrument van de in de aanhef omschreven soort heeft daartoe het kenmerk dat althans een aantal van de bedoelde kanalen is voorzien van een automatische volumestuurinrichting met als stuursignaal een 25 signaal waarvan het verloop in de tijd gelijkvormig is met dat van de omhullende van het bestuurde elektrische signaal in het fcttnpfti zelf, welke volumestuurinrichting de transferfunctie van het kanaal frequentie-afhankelijk instelt, waarbij een relatief zwak stuursignaal de significante delen van de transferfunctie 30 SO 0 1 9 38 2 bevoordeelt in de frequentieband vaar het gehoor nominaal het scherpst is, boven de frequentieband of -banden vaar het gehoor nominaal zwak is.

De uitvinding vordt hierna toegelicht met een beschrijving van enkele uitvoeringsvoorbeelden. De beschrijving 5 vervijst naar een tekening.

Fig. 1 toont in een grafische voorstelling het verloop van het volume van een snaarinstrumentklank vanaf het tijdstip vaarop het volume het grootst is.

Fig. 2 toont een uitvoeringsvoorbeeld van een auto-10 matische volumestuurinriehting volgens de uitvinding.

Fig. 3 toont een voorbeeld van een automatische volumestuurinriehting dat een variant is van het in ilg. 2 getoonde voorbeeld.

Fig. 3A toont een detail van de in fig. 3 voorge-15 stelde inrichting.

Fig. U toont een ander uitvoeringsvoorbeeld van een automatische volumestuurinriehting volgens de uitvinding.

Fig. 1 geeft het verloop van het volume van een snaarinstrumentklank vanaf het.tijdstip tg vaarop het klankvolume 20 het grootst is.'Op dit tijdstip tQ bedraagt de amplitude A. De klank sterft uit en tenslotte is zijn amplitude op het tijdstip t^ praktisch nul. Door nu tijdens het uitsterven van de klank de transferfunctie te wijzigen van het kanaal waarin het elektrische signaal dat de klank genereert, loopt, kan de dy-25 namiek van dit kanaal in gunstige zin worden beinvloed. Op het tijdstip t^ waar de amplitude van het elektrische signaal overeenkomt met de amplitude B van de gegenereerde klank, vordt een begin gemaakt met een geleidelijke beïnvloeding om er zo voor te zorgen dat hinderlijke ruis- en stoorsignalen worden 30 onderdrukt naarmate het klankvolume verder afneemt. Het elektrische signaal dat de klank genereert, vordt zoveel mogelijk ontzien. Voorts wordt het optreden van schakelklikken door plotseling inschakelen van bijvoorbeeld filtertrappen vermeden. Zo zal op het tijdstip tg hij een amplitude C de onderdrukking door 8001918 v i 3 selectieve demping van ruis- en stoorsignalen aanzienlijk groter zijn dan op het tijdstip t-. Het tijdsinterval, "bepaald door de .. i tijdstippen tQ en t^, heeft een duur die afhankelijk vanhet nagebootste instrument van 0,1 tot 30 seconden kan bedragen.

5 In fig. 2 is een uitvoeringsvoorbeeld van een volume- stuurschakeling getekend met een gedeelte I van het elektrische klankgeneratorkanaal welke volumestuurschakeling dient ter beïnvloeding van de transferfunctie van dit kanaal. Via een potentiometer 2 wordt een deel van de signaalspanning in het ka-10 naai 1 aangeboden aan een operationele versterker 3 die als buffer het signaalspanningdeel doorgeeft aan een gelijkrichttrap bestaande uit een diode ^ en een condensator 5. De gelijkgerichte spanning, dat vil zégen de omhullende van het signaalspannings-deel, wordt aangeboden aan de basis van een transistor 7 via een 15 weerstand 6. Bij de inzet van het signaal dat de klank van bijvoorbeeld een snaarinstrument moet opleveren, wordt de transistor 7 relatief snel in de geleidende toestand gebracht. De instelling van deze transistor 7 is nu zo gekozen dat bij een waarde van de door de gelijkrichttrap geleverde spanning die overeen-20 komt met de amplitude B in fig. 1, de geleiding van de transistor 7 begint af te nemen. De geleiding neemt verder af met het dalen van het aan de basis van de transistor 7 aangeboden uitstervende elektrische signaal. De transistor functioneert aldus als een lineaire omkeertrap die de helling van het aange-25 boden signaal omgekeerd weergeeft in het door de omkeertrap afgegeven signaal, evenwel vanaf een voorafbepaalde waarde van de amplitude van de aangeboden signaal die afhangt van de met het kanaal 1 verbonden toonhoogte, daarbij rekening houdend met de nominale gevoeligheid van het menselijk gehoor voor deze 30 toonhoogte.

Het uitgangssignaal van de omkeertrap wordt benut als gelijkspanningsstuursignaal voor een wat frequentiekarak-teristlistvariabel filter, bestaande uit een veerstand 12 in het kanaal 1, een condensator 11 en een transistor 10. Het 35 stuursignaal dat bij volledige geleiding door de omkeertrap wordt 800 1 9 38 k afgegeven, is te klein om de transistor 10 te laten geleiden te houden. Bij het toaiemen van het stuursignaal komt de transistor 10 geleidelijk in geleidende toestand en vel naar mate het stuursignaal afneemt met de vermindering van het via de 5 operationele versterker 3 aangeboden uitstervende klank voortbrengende signaal in het kanaal 1. Hiermede vordt van het RC-lid dat bestaat uit de veerstand 12 en de condensator 11, de afsnijfrequentie naar beneden verplaatst, vaardoor de uitgangs-klem 13 van het kanaal 1 een van stoorsignalen ontdaan signaal 1Q geeft naarmate het klank voortbrengende signaal in het kanaal 1 zelf vakker vordt.

De eveneens aan de uitgang van de transistor 7 aangesloten uitgangen 1¼ en 15 kunnen dienen om een filtertrap analoog aan 9, 10, 11, 12, maar in een ander kanaal, aan te 15 sluiten en te besturen.

De stuurschakeling volgens fig. 2 vindt bijvoorbeeld toepassing voor een kanaal 1 dat een scala van toonsignalen voert die overeenkomt met een octaaf. Hetzelfde is het geval met de volumestuurschakeling die in fig. 3 is getekend.

20 De volumestuurschakeling volgens fig. 3 is een va riant van de volumestuurschakeling volgens fig. 2 en voor overeenkomstige onderdelen zijn dezelfde vervijzingscijfers gebruikt. •De operationele versterker 3 die als bufferschakeling fungeert, is voorzien van een met een regelveerstand 18 instelbare terug-25 koppeling. Verder vordt het uitgangssignaal van de gelijkricht-trap U,5 ingevoerd inypotentiometer 16 en vanuit de loper daarvan aangeboden aan een geintregeerde schakeling van het type TCA 7^0 die de functie heeft van een gelijkspanningbestuurde toonsterkteregelaar die dubbel is uitgevoerd met het oog op 30 het regelen van de toonsterkte in tvee stereokanalen. Hier vordt de dubbele uitvoering benut voor het regelen van de transfer-functie in tvee identieke netverken 22, respectievelijk 27 die in serie zijn opgenomen in het kanaal 1 met de uitgang 13 daarvan.

35 In fig, 3A is het netverk 22 in detail getekend.

800 1 9 38 3» £ 5 de aansluitdraden 23, 2b en 25 vanuit het netwerk naar de geïntegreerde schakeling 29 zijn achtereenvolgens aangesloten aan de met respectievelijk 13, 1¾ en 15 aangeduide aansluit-punten van de schakeling van het type TCA 7^0 waarbij in een 5 typerend geval de condensatoren 31 en 3l* in het netwerk 22 een waarde van 1,8 nF hebben en de weerstanden 30, 32, 33 en 35 een waarde van 39 kohm. Het netwerk 27 is identiek aan het netwerk 22. Elk van de netwerken heeft een ruisonderdrukking tot een bedrag van 12 dB tot gevolg bij gebruik van de volle uit-10 slag van de regelaar 16. In totaal kan dus de ruisonderdrukking 2b dB bedragen hetgeen de dynamiek van het uitgangskanaal 1 aanzienlijk verhoogd. De regelbare weerstand 18 in de terugkoppeling in de operationele versterker 3 verzorgd een niveau-aanpassing van deze bufferschakeling aan het signaalniveau in 15 het kanaal 1, terwijl de instelling van de potentiometer 16 dient voor het kiezen van het signaalniveau waar beneden ruis waarneembaar is met het gehoord.

Fig. 1* toont een andere oplossing van het gestelde probleem in een uitvoeringsvoorbeeld dat geschikt kan worden 20 toegepast in een kanaal voor een signaal dat slechts een enkele klank genereert. In een dergelijk kanaal tussen de aansluit-klemmen 1*1 en 1*2 bevinden zich twee diodes 1*3 en 1*1* die deel uitmaken van een diodepoort die kan worden geopend door het gemeenschappelijk aansluitpunt aan de diodes, de kathodes, een 25 schakelspanning aan te bieden waarvan de signaalvorm overeenkomt met die van de omhullende van het klanksignaal zelf, zoals in de figuur is aangegeven bij de ingangsklem 1*5 die via een weerstand b6 is aangesloten aan de kathode van de diodes 1*3 en 1*1*, welke kathodes via een condensator 1*8 zijn geaard. De keuze van 30 de kapaciteit van de condensator 1*8 hangst samen met de dynamische weerstand voor kleine signalen van de diode 1*3 waarmede de condensator 1*8 een RC-lid vormt. Daarbij moet vanzelfsprekend rekening worden gehouden met de frequentie van het klankgenererende signaal in het kanaal 1*1/1*2. Een voorwaarde voor een deugdelijke 35 werking van de in fig. 1* getoonde schakeling is dat de signaalbron een lage inwendig weerstand heeft.

8001938

Claims (5)

1. Elektronisch muziekinstrument met tenminste een kanaal dat een elektrisch signaal voert voor het genereren van lang na-klinkende klanken, met he^kenmerk, dat althans een aantal van de bedoelde kanalen is voorzien van een automatische 5 volumestuurinrichting met als stuursignaal een signaal waarvan het verloop in de tijd gelijkvormig is met dat van de omhullende van het bestuurde elektrische signaal in het kanaal zelf, welke volumestuurinrichting de transferfunctie van het kanaal frequent i e-afhankelij k instelt waarbij een relatief zwak stuursig-10 naai de significante delen van de transferfuctie bevoordeelt in de frequentieband waar het gehoor nominaal het scherpst is, boven de frequentieband of -banden waar het gehoor nominaal zwak ·. is.

2. Elektronisch muziekinstrument volgens conclusie 15 1, met het kenmerk, dat de volumestuurinrichting is voorzien van een ingang die voert naar een gèlijkrichter, en van een bestuurbaar filternetwerk dat is opgenomen in het kanaal in serie met de uitgang daarvan, waarbij het bestuurbare filternetwerk het gelijkgerichte ingangssignaal van de volumestuurinrichting 20 als stuursignaal ontvangt, welk ingangssignaal aan een kanaal is ontleend.

3. Elektronisch muziekinstrument volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat in de stuuringang van het filternetwerk een omkeertrap is opgenomen.

25 U. Elektronisch muziekinstrument volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de volumestuurinrichting is voorzien van een aantal bestuurbare filternetwerken, elk voor een ander kanaal, naast het filternetwerk in het kanaal waaraan het ingangssignaal is ontleend.

5. Elektronisch muziekinstrument volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de automatische volumestuurinrichting in een diode-poortschakeling voor het gecontroleerd doorlaten in een kanaal van een generatorsignaal naar een weergeefuitgang 800 1 9 38 bestaat uit het benutten door een geschikte afsluiting via een condensator van de diode via welke het generatorsignaal wordt ingevoerd, waarbij de waarde van deze afsluitcondensator zodanig groot is gekozen dat bij geringe opening door het stuursignaal van de diodepoortschakeling de dynamische diodeweerstand 5 met de condensator de verlangde transferfunctie oplevert. 80 0 1 9 38