DE3612516C2 - Elektronisches Schlagstabinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Schlagstabinstrument mit einer Vielzahl von klaviaturähnlich parallel angeordneten und mit einem Schlagklöppel anschlagbaren Platten, die verschiedenen zu erzeugenden Musiktönen entsprechen, mit einer Vielzahl von Anschlagdetektionsmitteln, die jeweils an den Unterseiten der Platten angeordnet sind.

Xylophone, Marimbas und Vibraphone sind als mechanisch-akustische Schlagstab­ instrumente mit klaviaturähnlichem Aufbau bekannt. Diese Schlagstabinstrumente weisen Reihen von hölzernen oder metallenen Stäben oder Platten auf, deren Resonanzfrequenzen auf die chromatische Tonleiter abgestimmt sind. Beim selektiven Anschlagen mit einem kleinen Hammer oder einem Schlagklöppel erzeugen die Stäbe oder Platten Töne, wobei eine Melodie gespielt werden kann.

Ein Schlagstabinstrument der eingangs genannten Art ist aus der US-3 542 936 bekannt. Das bekannte Schlagstabinstrument weist Tonstäbe auf, die durch Anschlagen mit einem Klöppel in Schwingungen versetzt werden. Unterhalb der Tonstäbe befinden sich Resonanzrohre, die so abgestimmt sind, daß sie zusammen mit den Tonstäben als akustische Verstärker dienen. Innerhalb der Resonanzrohre ist jeweils ein Mikrophon angeordnet, das die Schwingung der in dem Resonanzrohr enthaltenen Luftsäule aufnimmt und das auf diese Weise erzeugte elektrische Signal einem Verstärker zuleitet. Bei dem bekannten Schlagstabinstrument wird der Ton auf "natürliche" Weise erzeugt, d. h. dadurch, daß ein Stab mit einer bestimmten Eigenschwingungsfrequenz mittels eines Anschlagklöppels zum Schwingen gebracht wird. Derartige Musikinstrumente sind groß und schwer und ihre Bedienung ist nicht einfach. Zwar können Tonhöhe und Tonfarbe sowie die Lautstärke je nach Wahl der Anschlagkraft und Anschlagposition modifiziert werden, hierzu ist jedoch eine hochentwickelte Anschlagtechnik erforderlich. Darüber hinaus ist infolge der mechanischen Tonerzeugung die Grundklangfarbe im wesentlichen festgelegt, so daß der Spieler nicht in den Genuß verschiedener Klangfarben beim Spielen des Instrumentes kommen kann, allenfalls sind - wie oben erwähnt - leichte Modifikationen möglich.

In der DE-30 44 384 A1 sind Analogschalter beschrieben, deren Kontaktwiderstand sich im umgekehrten Verhältnis zu der auf den Schalter einwirkenden Kraft ändert. Es ist vorgeschlagen, viele solcher Analogschalter nebeneinander oder hintereinander als Tastatur anzuordnen, oder einen einzelnen Schalter zur Erzeugung von Tonänderungen zu verwenden, indem die Kennlinien eines oder mehrerer Tongenerator-Schaltkreise im Musikinstrument geändert werden. Als Beispiel ist ein Druckwandler in der Luftkammer eines saxophonähnlichen Instrumentes angeordnet, dessen Ausgangssignal direkt zur Ansteuerung eines Verstärkers dient. Je fester somit in das Mundstück des Saxophons hineingeblasen wird, um so höher ist der Druck in der Luftkammer und um so lauter ist der erzeugte Ton.

Bei den elektronischen Perkussionsinstrumenten gibt es eine Art, bei der ein Vibrationsfühler in einer Trommel angeordnet ist und ein Nachweissignal von dem Vibrationsfühler verstärkt und in einem Lautsprecher hörbar gemacht wird. Bei einer zweiten Art von Instrumenten ist ein piezoelektrisches Element in einem Schlagklöppel oder Schlagstäbchen untergebracht und zwar in einem Teil, der außer­ halb des Griffteiles liegt. Ein spannungsgesteuerter Oszillator, ein spannungs­ gesteuertes Filter oder dergleichen wird entsprechend dem Ausgangssignal des piezo­ elektrischen Elements angesteuert, um ein Musiktonsignal zu erzeugen (siehe beispielsweise japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 59-5912).

Die beiden oben beschriebenen elektronischen Perkussionsinstrumente können nicht selektiv einer Vielzahl von Noten entsprechende Musiktöne erzeugen, im Gegensatz zu den mechanisch-akustischen Perkussionsinstrumenten, und Melodien können nicht erzeugt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Schlagstab­ instrument der eingangs genannten Art zu schaffen, das leicht und mit variablem Ausdruck spielbar ist und sich durch verbesserte Tonabnahme auszeichnet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Das Bedienungsteil eines elektronischen Schlagstabinstrumentes gemäß einer ersten Ausführungsform, in Draufsicht;

Fig. 2 Einen Schnitt einer druckempfindlichen Platte des Bedienungsteils der Fig. 1 (Schnitt längs der Schnittlinie II-II);

Fig. 3 Ein Äquivalenzschaltbild der in Fig. 2 gezeig­ ten druckempfindlichen Platte;

Fig. 4 Einen Teilschnitt einer druckempfindlichen Plat­ te gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 5 Einen Schnitt einer druckempfindlichen Platte nach einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 6 Einen Schnitt einer druckempfindlichen Platte nach einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 7 Ein Blockschaltbild des elektronischen Schlag­ stabinstrumentes;

Fig. 8 Ein Blockschaltbild der Anschlagdetektionsein­ heit gemäß Fig. 7;

Fig. 9 Ein Blockschaltbild des Musiktonerzeugungs­ teils;

In Fig. 1 ist der Aufbau des Bedienungsteils eines elektronischen Schlagstabinstrumentes zu erkennen. Das Bedienungsteil weist ein Feld 12 zur Tonhöhenauswahl, einen Tonfarbenwahlschalter 14, ein Bedie­ nungsfeld 16 für eine Portamento-Funktion, ein Bedienungsfeld 18 für eine Dämpferfunktion, erste und zweite Schalterbereiche 20 und 22 und erste und zweite Lautsprecher 24 und 26 auf, die auf der oberen Fläche eines Gehäuses 10 angeordnet sind. In dem Gehäuse 10 befindet sich eine elektronische Schaltung, die später unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 beschrieben wird.

Sechsunddreißig druckempfindliche Platten (eine Platte ist durch das Bezugszeichen 12A bezeichnet) für drei Oktaven sind in der Reihen­ folge der Tonnamen in dem Tonhöhenwahlbereich 12 angeordnet und stellen eine einzige flache Oberfläche dar. Die Formen und die Anord­ nungsweise der druckempfindlichen Platten sind denen bei mecha­ nisch-akustischen Musikinstrumenten mit Klaviatur ähnlich. Es können jedoch auch andere Formen und Anordnungsweisen der druckempfind­ lichen Platten gewählt werden. Der Spieler schlägt selektiv mit Schlagklöppeln eine Vielzahl von druckempfindlichen Platten in dem Tonhöhenwahlbereich 12 an, wodurch eine Melodie erzeugt wird.

Bei (mechanisch-)akustischen Schlagstabinstrumenten mit Ton­ erzeugungsstäben werden die Musiktöne in natürliche Töne, die den Tonnamen C, D, E, F, G, A und H entsprechen und chromatische Töne unterteilt, die den Tonnamen Cis, Dis, Fis, Gis und Ais entsprechen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die druckempfindlichen Platten für die natürlichen Töne C, D, E, F, G, A und H in verzahnter Anordnung mit den Platten für die chromatischen Töne Cis, Dis, Fis, Gis und Ais in derselben Ebene angeordnet. Bei dieser Wahl der Anordnung der druck­ empfindlichen Platten kann ein Schlagklöppel in dem Verzahnungs­ bereich gegen die Platten gedrückt und überstreichend über die Plat­ ten in Richtung ihrer Aneinanderreihung geführt werden, wodurch in einfacher Weise ein Glissando-Effekt erzeugt wird. Dieser kann bei mechanisch-akustischen Schlagstabinstrumenten mit Tonerzeugungs­ stäben nicht erzielt werden.

Die verschiedenen Anordnungsweisen der druckempfindlichen Platte im Tonwahlbereich 12 werden weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 erläutert.

Die Tonfarbenwahlschalter 14 weisen eine Vielzahl von Einzelschaltern auf, die in Reihe nebeneinander angeordnet sind. Diese Schalter entsprechen jeweils den Klangfarben Klavier, Elektroklavier, Cembalo I, Cembalo II, Vibraphone, Marimba, Gitarre, Elektrogitarre, Harfe, Orgel, Jazz-Orgel, Trompete, Saxophon, Flöte, Klarinette, Schalmei, Glocke, Streicher I, Streicher II, Baß und Elektrobaß. Der Spieler betätigt einen der Tonfarbenwahlschalter, um eine gewünschte Tonfarbe auszuwählen. Der Spieler kann verschiedene Tonfarben bei einem einzigen Musikinstrument genießen. Jeder Tonfarbenwahlschalter kann aus einem druckempfindlichen Schalter bestehen, der durch An­ schlagen mit einem Schlagklöppel oder dgl. betätigt werden kann.

Das Feld zur Anwahl der Portamento-Funktion 16 weist einen druck­ empfindlichen Spannungsteiler auf, der sich längs einer druck­ empfindlichen Platte erstreckt, die entlang dem Tonhöhenwahlbereich 12 verläuft. Von dem Spannungsteiler wird ein spannungsgeteiltes Aus­ gangssignal erhalten. Der Signalpegel des spannungsgeteilten Ausgangs­ signales wird kontinuierlich mit der Änderung der Druckposition in Längsrichtung des Spannungsteiler geändert. Eine Tonhöhe wird somit kontinuierlich zwischen unterschiedlichen Tonhöhen basierend auf dem spannungsgeteilten Ausgangssignal geändert. Zur Erzeugung des Porta­ mento-Effekts drückt der Spieler den Schlagklöppel auf den Porta­ mento-Ansteuerbereich 16 und streicht mit dem Klöppel in Längs­ richtung.

Der Dämpfungsansteuerbereich 18 weist einen druckempfindlichen Schalter auf, der sich in Richtung der Reihe des Tonwahlbereichs 12 längs diesem erstreckt. Ein EIN-Signal von diesem Schalter wird zu einem Musiktonerzeugungsteil (weiter unten beschrieben) geleitet, um abrupt den Ton zu dämpfen. Der längliche Dämpfungsansteuerbereich 18 ist vor dem Tonwahlbereich 12 angeordnet. Aus diesem Grund kann der Spieler mühelos den Dämpfungs- oder Abklingeffekt zusammen mit der Tonwahl ansteuern. Beispielsweise kann der Spieler die druck­ empfindliche Platte 12A mit dem Schlagklöppel anschlagen, um einen Musikton zu erzeugen, und er kann dann mit dem Schlagklöppel den Dämpfungsansteuerbereich 18 anschlagen, so daß der Ton abrupt gedämpft wird. In derselben Weise kann bei der Bedienung der anderen druckempfindlichen Platten verfahren werden.

Das erste und das zweite Schalterfeld 20 und 22 weisen einen Haupt­ schalter, einen Lautstärkesteuerschalter, einen Abstimmschalter, einen Tremoloschalter, einen Tremolofrequenzschalter, einen Vibratoschalter, einen Vibratofrequenzschalter, Schalter für automatische Rhythmen (wie beispielsweise Rhythmuswahlschalter, Start/Stop-Schalter und Temposchalter) und einen automatischen Begleitakkordschalter auf. Diese Schalter müssen nicht notwendigerweise in dem ersten und zweiten Schalterfeld angeordnet sein, sie können ebenfalls auf dem Be­ dienungsteil liegen.

Die ersten und zweiten Lautsprecher 24 und 26 wandeln ein Musikton­ signal, das von der elektronischen Schaltung in dem Gehäuse 10 erzeugt wird, in ein akustisches Signal um. Einer der Lautsprecher 24 und 26 kann auch entfallen.

Fig. 2 ist eine Teilansicht der druckempfindlichen Platte 12A der Fig. 1 (gesehen längs der Schnittlinie II-II). Die anderen druckempfind­ lichen Platten haben den gleichen Aufbau wie die druckempfindliche Platte 12A.

Die druckempfindliche Platte 12A ist auf einem isolierenden Substrat 30 angeordnet. Die Platte 12A besteht aus einem leitenden elastischen Teil 32 aus leitfähigem Schaumstoff (Widerstand etwa 1 bis 10 ohm·cm) aus drei unteren Elektrodenteilen 34L, 34C und 34H, die auf der Unterseite des elastischen Teils 32 jeweils parallel zueinander angeordnet sind, und aus einem oberen Elektrodenteil 36 aus Gummi mit hoher Leitfähigkeit (Widerstand etwa 10^-2 ohm·cm), der auf der oberen Fläche des elastischen Teils 32 gebildet ist, und aus einem Flachteil, d. h. aus einer flachen Platte 38, beispielsweise aus isolieren­ dem Gummi, die das obere Elektrodenteil 36 überdeckt. Das Flachteil 38 kann an die Flachteile der anderen druckempfindlichen Platten ange­ koppelt sein. Mit anderen Worten, es kann ein gemeinsames Flachteil verwendet werden.

Ein Anschluß T ist an das obere Elektrodenteil 36 angeschlossen. Ent­ sprechend sind Anschlüsse TL, TC und TH jeweils an die unteren Elektrodenteile 34L, 34C und 34H angeschlossen. Variable Widerstände RL, RC und RH sind zwischen den Anschluß T und die Anschlüsse TL, TC und TH wie in dem Äquivalenzschaltbild der Fig. 3 gezeigt, geschaltet. Diese Widerstände sprechen auf den Anschlagdruck an.

Wenn der Spieler die oberen Flächen der druckempfindlichen Platte 12A mit einem Klöppel ML anschlägt, verkleinert sich die Entfernung zwischen dem oberen Elektrodenteil 36 und dem unteren Elektrodenteil 34L, 34C oder 34H. Zur gleichen Zeit wird der Widerstand des leitenden elastischen Teils 32 an der Anschlagstelle verringert. Entsprechend wird der Widerstandswert der Widerstände RL, RC oder RH verringert. Das Anschlagen oder Nichtanschlagen, die Anschlag­ stärke und die Anschlagposition können daher entsprechend einer Wider­ standsänderung festgestellt werden. Wenn die Platte 12A mit großer Kraft angeschlagen wird, wird durch das Musiktonerzeugungsteil (weiter unten beschrieben) die Lautstärke angehoben. Wenn der Spieler einen Teil anschlägt, der dem Elektrodenteil 34L entspricht, wird die Tonhöhe etwas niedriger als durch Anschlagen eines Teiles, die dem Elektrodenteil 34C entspricht. Sie ist jedoch noch etwas höher als beim Anschlagen des Teiles, der dem Elektrodenteil 34H entspricht.

Fig. 4 zeigt im Querschnitt den Aufbau einer druckempfindlichen Platte nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 4 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen gleiche Teile wie in Fig. 2 und eine detaillierte Beschreibung dieser Teile wird weggelassen. Ein wesentliches Merkmal der Ausführungsform der Fig. 4 besteht darin, daß die untere Fläche des leitenden elastischen Teiles 32 bogenförmig nach oben gekrümmt ist. Der dem unteren Elektrodenteil 34C entspre­ chende Teil ist empfindlicher als der jeweils den Elektrodenteilen 34L und 34H entsprechende Teil. Das Dickenmuster der druckempfindlichen Platte kann nach Wunsch geändert werden.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt den Aufbau einer druckempfindlichen Platte nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die druckempfindliche Platte wird dadurch erhalten, daß zwei druck­ empfindliche Platten der in Fig. 2 gezeigten Art im wesentlichen im Zentrum des Elektrodenteils 34C in Hälften geteilt werden, so daß ein linker und ein rechter Abschnitt entsteht, die durch einen Spalt S getrennt sind. Die in der linken Hälfte der Fig. 5 gezeigten Teile sind mit durch "L" ergänzten Bezugszeichen bezeichnet, soweit sie den in Fig. 2 gezeigten Bauteilen entsprechen. Die in der Figur rechts gezeigten Teile sind mit um den Buchstaben "H" ergänzten Bezugs­ zeichen versehen. Untere Elektrodenteile 34C1 und 34C2, die dem Elektrodenteil 34C der Fig. 2 entsprechen, sind jeweils auf den unte­ ren Flächen der leitenden elastischen Teile 32L und 32H ausgebildet. Anschlüsse TC1 und TC2 sind an die Elektrodenteile 34C1 und 34C2 jeweils angeschlossen. Ein Anschluß T ist gemeinsam an die oberen Elektroden 36L und 36H angeschlossen. Flachteile 38L und 38H können kontinuierlich ausgebildet sein.

Mit dem Aufbau der Fig. 5 kann ein Anschlagen der Abschnitte unab­ hängig festgestellt werden, die den Elektrodenteilen 34C1 und 34C2 entsprechen. Eine dem Spalt S entsprechende Anschlagsposition kann von der Anschlagsposition links oder rechts des Spaltes S unterschieden werden, wodurch eine Musiktonsteuerung mit hoher Präzision erreicht werden kann.

Fig. 6 zeigt den Aufbau einer druckempfindlichen Platte nach einer weiteren Ausführungsform im Schnitt.

Über ein erstes elastisches Abstandsstück 42 ist über der ersten elasti­ schen Platte 40 eine zweite elastische Platte 44 angeordnet. Unter Zwischenschaltung eines zweiten elastischen Abstandsstückes 46 ist eine dritte isolierende Platte 48 über der Fläche der zweiten isolierenden Platte 44 angeordnet. Die zweiten und dritten Platten 44 und 48 sind flexibel und bestehen beispielsweise aus Gummi. Auch die ersten und zweiten elastischen Abstandsstücke 42 und 46 bestehen aus Gummi oder dgl. In dem ersten elastischen Abstandsstück 42 sind drei Löcher L2, C2 und H2 für Schalter vorgesehen. Löcher L1, C1 und H1, die den Löchern L2, C2 und H2 entsprechen, sind in dem zweiten elastischen Abstandsstück 46 enthalten.

Schalter SL2, SC2 und SH2 bestehen aus Kontaktteilen, die auf gegen­ überliegenden Flächen der ersten und zweiten isolierenden Platten 40 und 44 angeordnet sind. Die Schalter befinden sich jeweils in den Lö­ chern L2, C2 und H2 des ersten elastischen Abstandsstückes 42. Ähn­ lich bestehen Schalter SL1, SC1 und SH1 aus Kontaktteilen, die an gegenüberliegenden Oberflächen der zweiten und dritten isolierenden Platten 44 und 48 angeordnet sind. Diese sind jeweils in den Löchern L1, C1 und H1 des zweiten elastischen Abstandsstückes 46 enthalten.

Die Abschnitte des ersten Abstandsstückes 42 zwischen den entsprechenden isolierenden Platten sind weiter als diejenigen des zweiten Abstandsstückes 46 zwischen den entsprechenden isolierenden Platten, im Schnitt gesehen. Wenn der Spieler beispielsweise den Abschnitt anschlägt, der dem Schalter SH1 entspricht, wird der Schalter SH1 geschlossen und danach wird der Schalter SH2 geschlossen. Diese Schließfolge gilt ebenfalls für die Schalter SC1 und SC2 und die Schalter SL1 und SL2. Die Verzögerungszeit beim Schließen ist im wesentlichen umgekehrt proportional zu der Anschlagkraft (oder der Anschlaggeschwindigkeit). Die Verzögerungs­ zeit wird elektrisch festgestellt, um die Musiktonsteuerung, wie in Fig. 2 erläutert, durchzuführen.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild des oben beschriebenen elektroni­ schen Musikinstruments. Das Instrument weist einen Anschlag­ detektionsabschnitt 50, einen Bedienungsdetektor 52, einen Musiktoner­ zeugungsabschnitt 54 und ein Klangsystem 56 auf.

Der Anschlagdetektor 50 weist das Anschlagen/Nichtanschlagen, die Anschlagkraft und die Anschlagposition einer Vielzahl von druck­ empfindlichen Platten des Tonhöhenwahlabschnittes 12 nach und liefert entsprechende Steuerdaten an den Musiktonerzeugungsabschnitt 54. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird ein detaillierter Aufbau des Anschlagdetektors 50 beschrieben.

Der Bedienungsdetektor 52 stellt eine Bedienung/Nichtbedienung und die Lautstärkeeinstellung eines jeden Schalters in den Feldern 20 und 22 fest, mit Ausnahme der Schalter in dem Tonhöhenwahlbereich 12, und liefert unterschiedliche Steuersignale an den Musiktonerzeugungs­ abschnitt 54.

Der Musiktonerzeugungsabschnitt 54 erzeugt einen Musikton entspre­ chend den Steuersignalen von dem Anschlagdetektionsabschnitt 50, dem Bedienungsdetektor 52, dem Dämpferbedienungsfeld 18 und dem Portamento-Bedienungsfeld 10. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 der detaillierte Aufbau des Musiktonerzeugungsabschnitts 54 beschrieben.

Das Klangsystem 56 umfaßt erste und zweite Lautsprecher 24 und 26, einen Endverstärker usw. und erzeugt einen Musikton, der dem Musik­ tonsignal aus dem Musiktonerzeugungsabschnitt 54 entspricht.

Fig. 8 zeigt im Detail den Aufbau des Anschlagdetektorabschnitts 50.

Eine Vielzahl von druckempfindlichen Platten im Tonwahlbereich 12 sind in erste druckempfindliche Platten 60 (1) der ersten Oktave, druckempfindliche Platten 60 (2) der zweiten Oktave und druckempfind­ liche Platten 60 (3) der dritten Oktave unterteilt.

Ein Ringzähler 62 zählt Taktimpulse von einem Taktgeber 64 und erzeugt sequentiell Ausgangsimpulse P, die die Tonhöhen abtasten. Ein Ringzähler 66 zählt die Überlaufimpulse CO von dem Ringzähler 62 und erzeugt sequentiell Ausgangsimpulse Q zur Abtastung der Oktave.

Die den zwölf Tönen einer Oktave entsprechenden druckempfindlichen Platten 60 (1) bis 60 (3) der ersten bis dritten Oktave werden sequen­ tiell und wiederholt entsprechend den Ausgangsimpulsen P abgefragt. Die abgefragten Ausgangssignale von den betreffenden druckempfindli­ chen Platten 60 (1) bis 60 (3) werden Torschaltungen 68 (1) bis 68 (3) zugeführt. Die Torschaltungen 68 (1) bis 68 (3) werden sequentiell und wiederholt freigegeben, im Ansprechen auf die Ausgangsimpulse Q. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 68 (1) bis 68 (3) werden einem Detektor 70 zugeführt. Auf diese Weise gelangt ein elektrisches Signal, das dem Widerstandswert eines variablen Widerstandes einer je­ weiligen druckempfindlichen Platte entspricht, an den Detektor 70.

Der Detektor 70 stellt einen Anschlagen, die Anschlagkraft, und die Anschlagposition entsprechend den elektrischen Signalen fest, die durch Abfrage der Noten und Oktaven gewonnen werden. Wenn der Spieler eine bestimmte Platte anschlägt, erzeugt der Detektor 70 ein Anschlagsignal KON, Anschlagskraftdaten STD und Anschlagspositions­ daten PSD.

Ein Speicher 72 speichert die Notendaten, die eine bestimmte Note einer jeden druckempfindlichen Platte repräsentieren, kombiniert in Form eines Noten- und Oktavcodes. Der Speicher 72 empfängt als Adresseneingänge die Ausgangssignale P des Ringzählers 62 und die Ausgangssignale Q des Ringzählers 66. Das Anschlagsignal KON wird als Freigabesignal EN dem Speicher 72 zugeführt. Wenn das Anschlag­ signal KON durch das Anschlagen einer speziellen druckempfindlichen Platte erzeugt wird, werden die Notendaten, die eine entsprechende Tonhöhe der angeschlagenen Platte repräsentieren, aus dem Speicher 72 ausgelesen.

Fig. 9 zeigt im Detail den Musiktongeneratorabschnitt 54.

Eine Tonzuordnungsschaltung 74 ordnet das Anschlagsignal KON, die Anschlagskraftdaten STD und die Notendaten NMD und die Anschlags­ positionsdaten PSD einem geeigneten aus einer Vielzahl von Zeit-Multiplex Tonkanälen zu und sendet diese Daten jeweils bei den Öffnungs-Zeitpunkten der ausgewählten Kanäle aus. Wenn beispiels­ weise der Spieler gleichzeitig zwei druckempfindliche Platten anschlägt, werden die Daten dieser druckempfindlichen Platten unterschiedlichen Tonkanälen zugeordnet und unter Zeit-Multiplexie­ rung von der Zuordnungsschaltung 74 ausgesandt. Die Zeit-Multiplex Verarbeitung wird ebenfalls im Musiktonerzeugungsbereich durchge­ führt wie weiter unten beschrieben. Das elektronische Musikinstrument kann einen polyphonen Klang erzeugen.

Ein Frequenzzahlspeicher 76 weist einen Lesespeicher (ROM) zur Spei­ cherung vorgegebener Frequenzzahldaten auf, der den üblichen zwölf Notennamen der druckempfindlichen Platten 60 (1) bis 60 (3) zugeord­ net ist. Wenn die Tonzuordnungsschaltung 74 Notennamendaten NMD, die den speziellen druckempfindlichen Platten entsprechen, aussendet, werden Frequenzzahldaten F, die dem Notencode NC unter den Daten NMD entsprechen, aus dem Speicher 76 ausgelesen und einer Multipli­ zierschaltung 78 zugeführt.

Ein Konversionsspeicher 80 weist einen Lesespeicher (ROM) zur Spei­ cherung von Tonhöhensteuerdaten auf, die verschiedene Tonhöhen ent­ sprechend dem unterschiedlichen Anschlagspositionen bei jeder druck­ empfindlichen Platte entsprechen. Im Falle der druckempfindlichen Platte der Fig. 3 beispielsweise werden drei Tonhöhensteuersignale, die jeweils den Elektrodenteilen 34L, 34C und 34H entsprechen, in dem Konversionsspeicher 80 gespeichert. Wenn der Wert des Tonhöhen­ steuerdatums, das dem Elektrodenteil 34C entspricht, mit 1 angegeben ist, ist der Wert des Tonhöhensteuerdatums, das dem Elektrodenteil 34L entspricht, etwas kleiner als 1 und der Wert des Tonhöhensteuerda­ tums, das dem Elektrodenteil 34H entspricht, ist etwas größer als 1. Das Anschlagspositionsdatum der Tonzuordnungsschaltung 74 wird durch den Speicher 80 in ein Tonhöhensteuerdatum PCD umgewandelt, das dann an die Multiplizierschaltung 78 geliefert wird.

Die Multiplizierschaltung 78 multipliziert das Frequenzzahldatum F des Speichers 76 mit dem Tonhöhensteuerdatum PCD des Speichers 80 und gibt ein Frequenzzahldatum F′ aus, das dem Multiplikations­ ergebnis entspricht.

Das Frequenzzahldatum F′, das von der Multiplizierschaltung 78 kommt, wird an einen Akkumulator 82 geleitet und dort akkumulierend gespeichert. Wenn der akkumulierte Wert einen vorgegebenen Maximal­ wert erreicht, wird der Akkumulator 82 zurückgesetzt und er beginnt die Akkumulation erneut. In diesem Sinne hängt der Akkumulations­ zyklus von dem Frequenzzahldatum F′ ab. Die Akkumulationszeit wird somit verringert, wenn Noten mit höheren Tonlagen gespeichert werden.

Der Akkumulator 82 liefert Akkumulationsdaten qF′ (wobei q die Zahl der Akkumulationsvorgänge und F′ der Wert des Frequenzzahldatums F′ ist) an ein Schieberegister 84.

Das Schieberegister 84 verschiebt die Akkumulationsdaten qF′ entspre­ chend dem Oktavcodedatum OC des Notennamendatums NMD, um eine Oktave zu spezifizieren. Das oktav-spezifizierte Akkumulationsdatum wird von dem Schieberegister 84 an einen Musiktonsignalgenerator 86 geliefert.

Der Musiktonsignalgenerator 86 enthält einen Wellenformspeicher zur Speicherung von Wellenformabtastdaten eines Zyklus für jede Tonfarbe des Musikinstrumentes, wie vorstehend beschrieben. Tonfarbespezifi­ kationsdaten (Daten, die eine durch den entsprechenden Tonfarbenwahl­ schalter entsprechende Tonfarbe repräsentieren), die in den Bedienungsfelddaten PND des Bedienungsdetektors 52 der Fig. 7 enthalten sind, legen entsprechende Wellenformabtastdaten fest. Das Abtastdatum der Wellenform des Musiktones mit einer ausgewählten Tonfarbe wird aus dem Wellenformspeicher im Ansprechen auf das oktavenspezifizierte Akkumulationsdatum des Schieberegisters 84 aus­ gelesen. In diesem Fall werden Wellenformabtastdaten mit einer Rate ausgelesen, die der Akkumulationswiederholfrequenz entspricht. Die dem Notennamen der angeschlagenen Platte entsprechende Tonhöhe wird den ausgelesenen Daten verliehen.

Ein Hüllkurvengenerator 88 enthält einen Wellenformspeicher zur Spei­ cherung von Hüllkurvenabtastdaten einer jeden Tonfarbe. Spezifische Hüllkurvendaten der Tonfarbe werden im Ansprechen auf die Tonfarbe spezifizierende Daten in den Bedienungsfelddaten PND ausgelesen. Die der ausgewählten Tonfarbe entsprechenden Hüllkurvendaten werden im Ansprechen auf das Anschlagsignal KON ausgelesen. Die ausgelesenen Hüllkurvendaten werden korrigiert, so daß eine steile Anstiegsflanke im Ansprechen auf das Anschlagskraftdatum entsteht, wenn die An­ schlagskraft groß ist. Die korrigierten Hüllkurvendaten EVD werden dem Musiktonsignalgenerator 86 zugeführt. Der Hüllkurvengenerator 88 empfängt auch das Signal von dem Dämpferbedienungsfeld 18 und erzeugt Hüllkurvendaten EVD, um den Ton abrupt abklingen zu lassen.

Der Musiktonsignalgenerator 86 multipliziert den Abtastwert der Musik­ tonwellenform mit den Hüllkurvendaten EVD. Das Produktsignal dient als digitales Musiktonsignal.

Die Akkumulierung in dem Akkumulator 82, die Hüllkurvendatener­ zeugung des Hüllkurvengenerators 88, die digitale Musiktonsignalerzeu­ gung des Musiktonsignalgenerators 86 werden im Zeit-Multiplex- Verfahren synchronisiert mit der Kanalzuordnung der Tonzuordnungs­ schaltung 74. Beim gleichzeitigen Anschlagen einer Vielzahl von druck­ empfindlichen Platten, werden die digitalen Musiktonsignale, die den angeschlagenen druckempfindlichen Platten entsprechen, im Zeit-Multi­ plex-Verfahren in den entsprechenden Kanälen erzeugt.

Die digitalen Musiktonsignale der entsprechenden Kanäle werden addiert und einer Digital/Analog-Wandlung durch den Musiktonsignal­ generator 86 unterzogen, um ein analoges Musiktonsignal TS zu erzeugen. Das Signal TS wird dem Klangsystem 56 der Fig. 7 zugeführt und als Ton wiedergegeben.

Erfindungsgemäß sind eine Vielzahl von druckempfindlichen, den ver­ schiedenen Notennamen entsprechenden Platten vorgesehen, und das Anschlagen einer jeden druckempfindlichen Platte wird festgestellt. Musiktonsignale, die dem Tonnamen oder Noten entsprechen, werden elektronisch erzeugt. Das elektronische Schlagstabinstrument ist kom­ pakt und von geringem Gewicht und zur Erzeugung einer Melodie geeig­ net.

Wenn die Anschlagskraftdaten oder die Anschlagspositionsdaten von jeder druckempfindlichen Platte festgestellt werden, um die Musik­ tonparameter, wie beispielsweise die Tonhöhe, Tonfarbe und Lautstärke zu steuern, kann eine Vielzahl von Spielformen erreicht werden. Auch ein Anfänger kann bereits in den Genuß einer Vielzahl von Spieltechniken gelangen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann - sofern eine Wahlmöglichkeit für Tonfarben, Effekte, Abstimmung, Glissando, Porta­ mento, eine Rhythmusautomatik und eine Begleitakkordautomatik vor­ gesehen sind - eine Vielzahl von musikalischen Spielweisen genossen werden, in der gleichen Weise wie bei konventionellen elektronischen Musikinstrumenten, obwohl der Spielstil der gleiche ist, wie bei akusti­ schen Perkussionsmusikinstrumenten.

Claims (10)

1. Elektronisches Schlagstabinstrument mit einer Vielzahl von klaviaturähnlich parallel angeordneten und mit einem Schlagklöppel (ML) anschlagbaren Platten (38; 38L, 38H; 48), die verschiedenen zu erzeugenden Musiktönen entsprechen, mit einer Vielzahl von Anschlagdetektionsmitteln (32, 34L, 34C, 36; 32L, 32H, 34L, 34C1, 34C2, 34H, 36L, 36H; SL1, SC1, SH1, SL2, SC2, SH2), die jeweils an den Unterseiten der Platten (38; 38L, 38H; 48) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlagdetektionsmittel (32, 34L, 34C, 34H, 36; 32L, 32H, 34L, 34C1, 34C2, 34H, 36L, 36H) ein druckempfindliches elektrisch leitendes Element (32; 32L, 32H) und mehrere Paare von Elektroden (36, 34L, 34C, 34H; 36L, 36H; 34L, 34C1, 34C2, 34H) zur Bestimmung der Position des Anschlages auf der Platte und zur Erzeugung eines Anschlagpositionssignales (PSD) zur Modifikation des zu erzeugenden Musiktones aufweist, die an den Ober- und Unterseiten des druckempfindlichen leitenden Elementes (32; 32L, 32H) ausgebildet sind.

2. Schlagstabinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element für die verschiedenen Elektrodenpaare unterschiedliche Dicken aufweist, daß die Elektrodenpaare in einer Reihe angeordnet sind, und daß das leitende Element insbesondere im zentralen Bereich der Reihe dünner als zu den beiden Enden der Reihe hin ausgebildet ist.

3. Schlagstabinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckempfindlicher Spannungsteiler (16) zur Ausübung einer Portamentofunktion längs der klaviaturähnlich angeordneten Plattenreihe (36) vorgesehen ist.

4. Schlagstabinstrument nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Hüllkurvengenerator verbundenes Dämpferbedienungsfeld (18) längs der klaviaturähnlich angeordneten Plattenreihe (36) vorgesehen ist.

5. Schlagstabinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Paare der Elektroden (36, 34L, 34C, 34H; 36L, 36H, 34L, 34C1, 34C2, 34H) mindestens in zwei Blöcke (34L, 34C, 34H; 34L, 34C1, 34C2, 34H) unterteilt ist.

6. Schlagstabinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Platten in Form einer Klaviatur mit den diatonischen Tönen zugeordneten Vorderplatten und den chromatischen Tönen zugeordneten Hinterplatten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterplatten von der Anschlagseite her gesehen teilweise in Aussparungen der nebeneinander liegenden Vorderplatten eingefügt sind.

7. Schlagstabinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Tonfarbenwahlmittel (14) zur Auswahl einer dem Musikton aufzuprägenden Tonfarbe.

8. Schlagstabinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Platten und der Anschlagdetektionsmittel auf einem einzigen Substrat (30, 40) ausgebildet sind.

9. Schlagstabinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Platten durch eine anschlagseitige durchgehende Platte (38) abgedeckt sind.

10. Schlagstabinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (38) aus isolierendem Gummi besteht.