Манипулятор для электромузыкальных инструментов

Манипулятор для электромузыкальных инструментов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 310289

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22Х111.1968 (№ 1263868/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.Ч11.1971. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 7.Х.1971

МПК G 10h 1/02

Комитет по делам иаобретвний и открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 681.828(088.8) Автор изобретения

А. В. Бубнов

Заявитель

МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛ ЕКТРОМУЗ Ы КАЛ ЬН Ъ|Х

ИНСТРУМЕНТОВ

Предлагаемое устройство относится к области конструктивных элементов электромузыкальных инструментов.

Известны манипуляторы с включением клавишного контакта и сглаживающей цепочки 5 в эмиттерную цепь однотактного усилителя.

Во всех известных типах манипуляторов амплитуда затухающего гармонического сигнала монотонно убывает, асимптотически приближаясь к .нулю, а фазы гармоник оста- 10 ются неизменньгми. Такой характер затухания не создает ощущения пространственного рассеивания звука, свойственного естественной реверберации.

Цель изобретения — получение ревербера- 15 ционного эффекта. Достигается это тем, что к сглаживающей цепочке манипулятора подключен полупроводниковый диод, анод которого включен в цепь эмиттера усилителя и через последовательно cîåäèíåííûå резистор 20 и емкость подключен ко входу тембрового блока.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предла аемого устройства; на фиг. 2— график изменения, амплитуды и фазы звуко- 25 вого сигнала.

По своей структуре манипулятор является однотактным усилителем с автоматическим смещением в эмиттерной цепи транзисгорного усилителя 1. Один вывод конденсатора 2 30 и резистора 8 сглаживающей цепочки соединены вместе. Второй вывод конденсатора 2 г;одсоединен к общей нулевой шине. Между вторым выводом резистора 8 и нулевой шиной включен клавишный контакт 4. В цепь эмиттера транзисторного усилителя включен резистор 5. К резистору 6 в цепи коллектора подсоединен один вывод суммирующего резистора 7. Между резистором 5 и сглаживающей цепочкой включен полупроводниковый диод 8, анод которого подсоединен к цепочке, состоящей из последовательно соединеньых резистора 9 и конденсатора 10. Второй вывод суммирующего резистора 7 подсоединен к конденсатору 10 и ко входу тембрового блока 11. Входное сопротивление тембрового блока значительно меньше сопротивлений резисторов 7 и 9. К базе транзисторного усилителя подключен задающий генератор 12 с напряжением сигнала звуковой частоты в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов положительной полярности с амплитудой UM,„,;„ïåðèîäoì следования Т и длительностью импульса 1„.

В электромузыкальных инструментах длительность нарастания или затухания амплитуды звукового сигнала во много раз больше его периода. Поэтому в манипуляторе посто янные времени цепей 2, 8; 2, 5 и 9, 10 значительно больше периода повторения прямо3i0289

1 =A e—-",с +,A e-, к—

+ 2

l, = В(е-" — е-"), 30 угольньгх импульсов, т. е. реактивные сопротивления конденсаторов 2 и 10 для всех частот спектра звукового сигнала малы по сравнению с сопротивлениями резисторов 8, 5 и 9. Кроме тога, падение напряжения на pe3IIсторе б значи гельно больше падения напряжения на переходе база-эмиттер транзисторного усилигеля и прямом переходе полупроводникового диода 8. Поэтому можно считать, что напряжения звуковой частоты на конденсаторах 2 и 10 и напряжения на переходе база-эмиттер, прямом переходе полупроводникового диода 8 и на входе тембрового блока р авны нулю.

Манипулятор работает следующим образом. От задающего генератора 12 на базу транзисторного усилителя поступает напряжение U,, звуковой частоты. Ток через транзисторный усилитель проходит в те моменты времени, когда к переходу база-эмиттер приложено положител,гга.а.наи, т. е. при

Ua ) U<, где U<. — наимеуц ее з двух напряжений UI и U на,конденсата ах 2 и 10.

Напряжение звуковой частоты на резисторе 9 появляется только при закрытом полупроводниковом диоде 8, т. е. при U> ) U>.

При U, (U> полупроводн иковьги диод открыт, через нега течет разрядный ток емкости

10. Падение напряжения звуковой частоты в цепи полупроводниковый диод 8 — конденсатор 2 и, следовательно, на резисторе 9 равно нулю. При U, ) U> полупроводниковый диод

8 открывается тогда, когда сумма напряжения U и падения напряжения звуковой частоты на резисторе 9 становится равной напряжению UI, т. е. амплитуда напряжения звуковой частоты на резисторе 9 ограничена уровнем разности напряжений UI — U>. Так как входной сигнал и все токи звуковой частоты в цепях манипулятора имеют вид прямоугольных импульсов, то уровень ограничения не оказывает влияния на форму звукового сигнала, и, следовательно, на его гармонический состав.

В разомкнутом состоянии клавишного контакта 4 эмиттерная цепь постоянного тока разорвана, транзисторный усилитель закрыт и, ток звуковой частоты на входе тембрового блока равен нулю. Напряжения U> и U равны пиковому значению амплитуды UM„<.„. входного сигнала.

При замыкании клавишного контакта 4 в цепи резистора 3 появляется разрядный ток емкости 2, образуется разность напряжений

U> — UI, полупроводниковыи диод 8 открывается, и через резистор 9 течет разрядный ток емкости 10, Так как полупроводниковый диод 8 открыт, напряжение звуковой частоты на резисторе 9 и, следовательно, ток звуковой частоты в цепи резистор 9 — конденсатор 10 равны нулю, По мере уменьшения напряжения UI в эмиттерной и коллекторной цепях транзистора и цепи резистора 7 растет амплитуда тока звуковой частоты. Переход35

65 ный процесс завершается тогда, когда постоянный ток в цепи резистора 8 становится равным постоянной составляющей эмиттерного тока, а напряжение UI — равным напряжению U>. Следовательно, при замк нутохг состоянии клавишного контакта 4 ток звуковой частоты поступает на вход тембрового блока только из коллекторной цепи. Амплитуда тока нарастает монотонно, без фазовых изменений.

При новом размыкании клавишного контакта 4 конденсатор 2 начинает заряжаться импульсным током транзисторного усилителя, Напряжение U> растет, образуется, разность напряжений U> — U> ) О, приложенная к полупроводниковому диоду 8 в обратном направлении. На резисторе 9 появляется напряжение звуковой частоты с амплитудой., равной разности напряжений U, — U>. Так как приращения напряжений в коллектарной и эмиттерной цепях противоположны по знаку, то на вход тембрового блока поступает разность токов звуковой частоты коллекторной и эм иттерной цепей. Амплитуды токов Iк и I, в цепях суммирующего резистора 7 и резистора 9 — конденсатора 10 равны где t — время, отсчитываемое от момента размыкания клавиш ного контакта 4, А,, А>,  — постоянные коэффициенты, а, а — функции от сопротивлений резисторов 5 и 9, 1„ емкостеи 2 и 10, скважности импульсов

Т

Амплитуда тока I„является монотонно затухающей функцией времени, амплитуда тока

1, равна нулю при 1 = 0; при t) 0 1, возрастает, достигает максимума и затем монотонно затухает. При правильно выбранных параметрах существует такой момент времени to, когда 1„= I„при t (to амплитуда тока

1к ) 1д, при t ) 4 — 1„(Ig. При t = to происходит скачкообраз ное изменение полярности прямоугольных импульсов тока на входе тембрового блока, т. е. изменение фаз всех гармоник на 180 .

Таким образом амплитуда 1макс, равная по абсолютной величине разности амплитуд токов звуковой частоты 1 — I„затухает не монотонно, а однократно переходит через нулевое значение, В момент перехода амплитуды через нуль фазы всех гармоник скачкообразно изменяются на 180 . На фиг. 2 изображен графчик изменения амплитуды I,. и фазы гр звукового сигнала, где моменты замыкания и размыкания клавиш ного контакта обозначены 1„и

Однократное, но глубокое и быстрое изменение фаз при затухании звукового сигнала создает ощущение пространственного рассеивания звука, сходное с ощущением, воз никающим при естественной реверберации.

310289

Предмет изобретения

Фиг 1

Фиг. 2

Составитель Н. Герасимова

Текред Л. Л. Евдонов Корректор Н. Рождественская

Редактор И. Орлова

Заказ 2648/14 Изд. № 1079 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Манипулятор для электромузыкальных инструментов, содержащий транзисторный усилитель, сглаживающую цепочку, выполненную в виде параллельно соединенных емкости и резистора, клавишный контакт, задающий генератор и тембровый блок, отличаюи ийся тем, что, с целью получения реверберационного эффекта, к сглаживающей цепочке подключен полупроводниковый диод, анод которого включен в цепь эмиттера усилителя и через последовательно соединенные резистор и емкость подключен ко входу тембрового блока.