us patent 4672671-amplifier with tube-1997
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-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
1/20
United
S t a t e s Patent
[ 1 9 1
[ 1 1 ] P a t e n t N u m b e r : 4 , 6 7 2 , 6 7 1
Kennedy
[ 4 5 ]
D a t e o f P a t e n t :
J u n .
9 , 1 9 8 7
[ 5 4 ]
AUDIO FREQUENCY SIGNAL
[ 5 7 ]
ABSTRACT
A r e a m p l i ? e r
a d a p t e d
t o r e c e i v e
a u d i o f r e q u e n c y e l e c
t r i c a l s i g n a l s g e n e r a t e d b y a
m u s i c a l i n s t r u m e n t
f o r
[ 7 5 ]
I n v e n t o r :
B r u c e
L .
K e n n e d y ,
S a n t a B a r b a r a , p r o v i d i n g
c o n t r o l l e d
o u t p u t
s i g n a l s
t h e r e f r o m
h a v i n g
C a l i f .
s e l e c t e d d i s t o r t i o n
and
h a r m o n i c s i g n a l
c o n t e n t
i s
[ 7 3 ] A s s i g n e e : C a r t e r
D u n c a n
C o r p o r a t i o n ,
S a n t a
i h o w n
g r a i n t h e p r e a m p l i ? e r l i n c l p d e s
. a n
a m p l i ? e r
B a r b a r a C a l i f o r a m p l l y 1 n g a u d l o f r e q u e n c y e e c t r l c a l
s l g n a l s g e n e r
a t e d by t h e m u s i c a l i n s t r u m e n t , a ? r s t
e l e c t r i c l s i g n a l
[ 2 1 ] A p p l .
N o . : 6 7 7 , 2 2 5 p r o c e s s i n g
c h a n n e l
o p e r a t i v e l y c o u p l e d t o t h e a m p l i ? e r
[ 2 2 ] F i l e d :
D
3 1 9 8 4 f o r r e c e i v i n g
t h e
a m p l i ? e d
a u d i o
f r e q u e n c y e l e c t r i c a l
s l g n a l s and f o r producmg i n
r e s p o n s e
t h e r e t o
a
? r s t
[ 5 1 ] I n t .
C l . 4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
H03G
/00 c o n t r o l l e d o u t p u t
s i g n a l
wherein t h e ? r s t e l e c t r i c a l
[ 5 2 ] US.
C l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 1 / 6 1 ;
84/DIG.
2 6 ;
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l
i n c l u d e s a
p l u r a l i t y
o f
s e l e c
8 4 / D I G . 9 ; 3 8 1 / 1 1 3 ; 3 3 1 / 1 9 ; 3 8 1 / 9 8 ; 3 8 1 / 3 t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s i n g
c i r c u i t s
a t
F i e l d
O f Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 , 9 8 , 1 0 1 ,
l e a s t one
of
i s
capable of a t l e a s t
one
of s e l e c .
3 8 1 / 1 8 , 1 1 9 , 6 3 ; 3 4 / 1 - 1 6 , 1 - 1 9 ,
1 3 1 6 - 9
t i v e l y
a m p l i f y i n g ,
d i s t o r t i n g a n d a d d i n g
p r e s e l e c t e d
[ 5 6 ]
R e f e r e n c e s C i t e d
h a r m o n i c
c o n t e n t t o t h e
? r s t
c o n t r o l l e d o u t p u t
s i g n a l , a
s e c o n d
e l e c t r i c a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l o p e r a t l v e l y
cou
U - S -
PATENT DOCUMENTS
p l e d
t o
t h e a m p l i ? e r f o r r e c e i v i n g t h e
a m p l i ? e d
a u d i o
2 , 3 1 5 , 2 4 8
3 / 1 9 4 3
de Rosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 8 1 / 9 8
e l e c t r i c a l
S i g n a l s
a n d
f o r
Producing response thereto a
3 , 6 6 3 , 7 3 5 5/1972
Evans
. . . . . . . . 84/ . 1 6
seco nd
controlled output
signal a n d w h e r e i n
th e
seco nd
3 , 9 7 3 , 4 6 1 8/1976
Jahns
. . . . . . . . . 84/124
e l e c t r i c a l
processing ch a n n e l includes a p l u r a l i t y of
4 , 2 1 1 , 8 9 3
7 /
1 9 8 0
S m i t h
- - - -
- - 3 8 1 / 1 1 8
s e l e c t i v e l y
interconnectable s i g n a l processing m e a ns a t
4 , 4 8 1 , 6 6 1 1 1 / 1 9 8 4 S p e c t o r
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 1 / 6 1
l e a s t one of w h ic h
i s
capabla of a t l e a s t one of s e l e c _
OTHER
PUBLICATIONS
I b a n e z UE-400, M u l t i E f f e c t s S e r v i c e M a n u a l ,
1 9 8 0 .
TUSC
Tube A m p l i ? e r s
s a l e s
b r o c h u r e
c a p t i o n e d ,
T h a n k s
f o r
t h e
Memory, r e l a t i n g t o
TUSC n t r o
d u c e s t h e W o r l d s
F i r s t
2
Channel
Amp i t h a B u i l t- I n
P r e - P r o g r a m m a b l e
M e m o r y , d i s t r i b u t e d b y
TUSC
I n
t e r n a t i o n a l S a l e s
O f ? c e ,
3
O v a l
D r i v e , C e n t r a l
I s l i p ,
New
York 1 1 7 2 2 .
P r i m a r y ExaminerForester W.
I s e n
A t t o r n e y , A g e n t ,
o r
FirmDaniel
.
M e a n e y ,
J r .
t i v e l y
a m p l i f y i n g ,
d i s t o r t i n g
a n d
a d d i n g
p r e s e l e c t e d
harmonic
c o n t e n t
t o
t h e s e c o n d c o n t r o l l e d
a m p l i t u d e
o u t p u t s i g n a l a n d
a n
o u t p u t
c i r c u i t
o p e r a t i v e l y c o u p l e d
t o
t h e
? r s t
a n d
s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n
n e l s f o r s e l e c t i v e l y a p p l y i n g o n e o f
t h e
? r s t
a n d
s e c o n d
c o n t r o l l e d o u t p u t
s i g n a l s t o a n
o u t p u t t e r m i n a l i s
s h o w n .
A
e t h o d f o r
p r o v i d i n g
c o n t r o l l e d o u t p u t s i g
n a l s
h a v i n g s e l e c t e d
d i s t o r t i o n
a n d h a r m o n i c
s i g n a l
c o n t e n t i s a l s o shown.
2 5 C l a i m s ,
1 5 D r a w i n g
F i g u r e s
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
2/20
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3/20
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7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
4/20
S h e e t 3 o f 7
4 , 6 7 2 , 6 7 1
? g 4 4 / 4
5/?
U .
. P a t e n t J u n .
9 , 1 9 8 7
4
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
5/20
U . . P a t e n t J u n . 9 , 1 9 8 7 S h e e t 4 o f 7
4 , 6 7 2 , 6 7 1
Z ;
V
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
6/20
U. s . Patent J u n . 9 , 1 9 8 7 S h e e t S o f 7
4,672,671
90 6 9 2
fay
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
7/20
U.
S .
Patent J u n . 9 , 1 9 8 7 S h e e t 6 o f 7 4,672,671
K 0 )
[ 5 )
6 )
K ? )
f 5 )
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
8/20
U . . P a t e n t
J u n .
9 , 1 9 8 7 S h e e t 7 o f 7 4 , 6 7 2 , 6 7 1
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
9/20
4 , 6 7 2 , 6 7 1
1
AUDIO
FREQUENCY
SIGNAL PREAMPLIFIER
FOR
PROVIDING
CONTROLLED OUTPUT
,
SIGN LS
BACKGROUND OF THE INVENTION
1 . F i e l d
o f
t h e
I n v e n t i o n
T h i s
i n v e n t i o n
r e l a t e s t o a n
e l e c t r o n i c a m p l i ? c a t i o n
s y s t e m f o r m u s i c a l i n s t r u m e n t s
a n d ,
more p a r t i c u l a r l y ,
r e l a t e s
t o a p r e a m p l i ? e r a d a p t e d f o r r e c e i v i n g a u d i o
f r e q u e n c y
e l e c t r i c a l s i g n a l s
g e n e r a t e d b y a
m u s i c a l
i n
s t r u m e n t a n d
f o r
p r o v i d i n g
c o n t r o l l e d o u t p u t s i g n a l s
t h e r e f r o m
h a v i n g s e l e c t e d d i s t o r t i o n
a n d h a r m o n i c s
s i g n a l
c o n t e n t .
2 .
D e s c r i p t i o n
o f
t h e P r i o r A r t
I t
i s
known
n
t h e
a r t t o u t i l i z e
p e r f o r m a n c e
a m p l i ? e r s
i n c o n n e c t i o n w i t h m u s i c a l
i n s t r u m e n t s ,
s u c h a s
e l e c t r i
c a l g u i t a r , w h e r e i n
t h e o u t p u t t h e r e o f
h a s
i t s a m p l i t u d e ,
f r e q u e n c y a n d h a r m o n i c d i s t o r t i o n m o d i ? e d b y
t h e
a m p l i ? e r p r i o r t o a p p l i c a t i o n o f t h e m o d i ? e d
e l e c t r i c a l
s i g n a l s t o
a n
o u t p u t
d e v i c e .
I n t h e
s t a t e - o f - t h e - a r t
m u s i
c a l
i n s t r u m e n t
p e r f o r m a n c e
a m p l i ? e r s , t h e
a m p l i ? e r s
t r a d i t i o n a l l y
u s e d s o l i d - s t a t e
d e v i c e s ,
s u c h
a s
NPN
r a n
s i s t o r s o r PNP r a n s i s t o r s , ? e l d e f f e c t
t r a n s i s t o r s ,
and
t h e l i k e .
O t h e r known
m u s i c a l i n s t r u m e n t
p e r f o r m a n c e a m p l i
? e r s u t i l i z e vacuum t u b e s a s t h e a c t i v e e l e m e n t s . O ne
s u c h t u b e - t y p e a m p l i ? e r
i s o f f e r e d
f o r
s a l e a n d s o l d
under t h e t r a d e m a r k TUSC,
and one
o f t h e s e r i e s i s
i d e n t i ? e d a s t h e P r e s t i g e S e r i e s programmable t u b e
t y p e a m p l i ? e r s . The TUSC u b e - t y p e a m p l i ? e r u t i l i z e s a
s i n g l e c h a n n e l w h i c h i s a d a p t e d t o b e p r o g r a m m a b l e t o
h a v e two d i f f e r e n t o p e r a t i n g
c h a r a c t e r i s t i c s
s u c h
t h a t
i t
s i m u l a t e s
a
t w o - c h a n n e l s y s t e m .
The
TUSC u b e - t y p e
a m p l i ? e r
i n c l u d e s a
programmable
m e m o r y
which
con
t a i n s m emor y means
f o r
p r o v i d i n g a ? r s t
p r e p r o
grammed s e t o f s e t t i n g s which c a n
u t i l i z e t h e
c h a n n e l a s
a programmable A h a n n e l and wherein t h e s e t t i n g s on
t h e
s i n g l e
a m p l i ? e r
c a n b e changed t o a s e c o n d p r e p r o
grammed
s e t t i n g f o r m i n g a s e c o n d c h a n n e l , o r program
B
c h a n n e l . The p r o g r a m m a b l e
memory f e a t u r e p e r m i t s
p r o g r a m m a b l e
o v e r d r i v e
a n d
p a r a m e t r i c
e q u a l i z a t i o n
s e t t i n g s which p e r m i t t h e u s e r t o o b t a i n a wider r a n g e
of
t o n a l
p o s s i b i l i t i e s . _
U . S .
P a t .
No. 3 , 6 6 3 , 7 3 5 d i s c l o s e s a n
a r r a n g e m e n t
e m p l o y i n g two
c h a n n e l s
a n d g a n g e d
s w i t c h i n g
d e v i c e s
a t
t h e
o u t p u t o f
e a c h
o f
a p a i r
o f
c h a n n e l s .
One
c h a n n e l
i n c l u d e s a
means f o r producing
a
p a r t i c u l a r amount of
d i s t o r t i o n
a n d
t h e
o t h e r p r o d u c e s
a
c l e a n ,
u n d i s t o r t e d
v e r s i o n
o f
t h e
s i g n a l . The s w i t c h i n g d e v i c e i n U . S .
P a t .
N o . 3 , 6 6 3 , 7 3 5 e m p l o y s g a n g e d s w i t c h i n g
d e v i c e s a t
t h e
o u t p u t o f each o f a p a i r o f c h a n n e l s
under
c o n t r o l o f a
moving f o o t s w i t c h f o r
c h o o s i n g
one c h a n n e l o r t h e
o t h e r
c h a n n e l .
T h i s a r r a n g e m e n t r e q u i r e s r e l a t i v e l y
c o m p l e x c i r c u i t r y
a n d s i m u l t a n e o u s
c o n t r o l o f
s e v e r a l
s w i t c h e s .
U . S . P a t . No. 3 , 9 7 3 , 4 6 1
d i s c l o s e s
a
d i s t o r t i o n
c o n t r o l
c i r c u i t which
i n c l u d e s
a n
i n p u t t e r m i n a l
which s f e d
t o
a t w o - t e r m i n a l s y s t e m having a d i s t o r t i o n c h a n n e l
which i n c l u d e s a d i s t o r t i o n
c i r c u i t
a nd a second channel
d e s i g n a t e d a s a
c l e a n
c h a n n e l wherein t h e
o u t p u t
o f
b o t h t h e
d i s t o r t i o n
c h a n n e l and t h e c l e a n c h a n n e l
o u t
p u t
s i g n a l s a r e
c o n c u r r e n t l y a p p l i e d a c r o s s
a
v a r i a b l e
r e s i s t o r .
I n t h i s
a r r a n g e m e n t ,
t h e d i s t o r t i o n c h a n n e l
p r o v i d e s
a n o u t p u t
t h a t i s i n p h a s e w i t h
t h e
i n p u t
t h e r e t o , whereby t h e s i g n l s i n t h e
two
c h a n n e l s w i l l
n o t c a n c e l
r e g a r d l e s s
o f t h e
p o s i t i o n
o f t h e
a d j u s t a b l e
r e s i s t o r . I n t h i s
a r r a n g e m e n t , under
c o n t r o l
o f
a n o f f - o n
1 5
2 5
4 5
6 5
2
s i g n a l , t h e d i s t o r t i o n
c h a n n e l c a n b e
s h u t
o f f ,
p e r m i t t i n g
t h e
s i g n a l s
o f t h e c l e a n c h a n n e l o n l y
t o
b e a p p l i e d a c r o s s
t h e v a r i a b l e r e s i s t o r . Wh en t h e
s w i t c h
p o s i t i o n
i s
c h a n g e d ,
t h e d i s t o r t i o n
c h a n n e l
i s t h e n
s w i t c h e d
i n t o
t h e
c i r c u i t a n d
i n
p a r a l l e l c i r c u i t r e l a t i o n s h i p t o
t h e
c l e a n c h a n n e l . T h i s r e s u l t s i n a n o u t p u t s i g n a l b e i n g
p r o d u c e d
which
i s
a
c o m b i n a t i o n o f
t h e
s i g n a l s
p r o
d u c e d b y t h e d i s t o r t i o n
c h a n n e l
a n d
t r a n s m i t t e d
b y t h e
c l e a n
channel
a c r o s s t h e
v a r i a b l e r e s i s t o r . I n
t h e d i s t o r
t i o n c o n t r o l c i r c u i t
d i s c l o s e d i n U . S .
P a t . No. 3 , 9 7 3 , 4 6 1 ,
e i t h e r one
o r both c h a n n e l s a r e
o p e r a t i v e t o produce
e i t h e r
a c l e a n
s i g n a l o r a
c l e a n
s i g n a l having d i s t o r t i o n .
U . S . P a t .
No. 4 , 2 1 1 , 8 9 3 d i s c l o s e s a
dual~mode m u s i c a l
i n s t r u m e n t
w h e r e i n a
s i n g l e - c h a n n e l a m p l i f y i n g
a p p a r a
t u s
i n c l u d e s a
? n a l output s t a g e
w h ic h
can be switched
i n t o t h e c i r c u i t o r
s w i t c h e d o u t
o f t h e c i r c u i t , depending
o n t h e
t y p e o f m u s ic a l s i g n a l d e s i r e d
b y t h e
o p e r a t o r .
S p e c i ? c a l l y , t h e l a s t o u t p u t
s t a g e
i s o p e r a t e d
s u c h t h a t
l a r g e a m p l i t u d e
i n p u t s i g n a l s h a v i n g b o t h
p o s i t i v e
a n d
n e g a t i v e
e x c u r s i o n s d r i v e
t h e t u b e
t o
o p e r a t e i n t h e
n o n l i n e a r p o r t i o n s o f
i t s
c h a r a c t e r i s t i c s ,
r e s u l t i n g
i n
a n
o u t p u t o f
d i s t o r t e d s i g n a l s
h a v i n g
b o t h e v e n a n d
odd
h a r m o n i c s . A l s o , U . S .
P a t . N o .
4 , 2 1 1 , 8 9 3 d i s c l o s e s t h a t
some p r e c e d i n g
s t a g e s ,
which a r e e s s e n t i a l l y s t a g e s
o f
a m p l i ? c a t i o n ,
c a n e i t h e r b e
d u a l - t r i o d e e l e c t r o n i c
t u b e s
o r ? e l d e f f e c t t r a n s i s t o r s d i r e c t l y i n t e r c h a n g e a b l e w i t h
t h e
vacuum
t u b e s . A l s o , t h e o v e r d r i v e s a t u r a t i o n p r i n c i
p l e s
i n
t h e d u a l - m o d e m u s i c a l i n s t r u me n t
a m p l i ? e r c a n
l i k e w i s e
b e
o b t a i n e d
by any c o m b i n a t i o n
o f
vacuum
t u b e s ,
? e l d e f f e c t t r a n s i s t o r s o r
b i p o l a r
t r a n s i s t o r s .
US P a t . No. 2 , 3 1 5 , 2 4 8 d i s c l o s e s a n
a m p l i ? c a t i o n
s y s t e m which
s
a d a p t e d t o p r o v i d e a
p s e u d o - e x t e n s i o n
o f t h e f r e q u e n c y b a n d o f t h e o u t p u t
s i g n a l s
g e n e r a t e d b y
t h e a m p l i ? e r .
U . S . P a t . N o .
2 , 3 1 5 , 2 4 8 d i s c l o s e s t h e
c o n
c e p t
o f
u t i l i z i n g
t w o
c h a n n e l s ,
h a v i n g
two
a m p l i ? e r s
a n d two i n p u t
m i c r o p h o n e s
which a r e
r e s p o n s i v e
t o
s e l e c t e d
f r e q u e n c y
r a n g e s ,
a n d t h e
o u t p u t s
o f e a c h o f
t h e
two
c h a n n e l s a r e then combined by means of a
m i x i n g
t u b e which p r o d u c e s a n o u t p u t s i g n a l which s a
c o m p o s i t e o f t h e s i g n a l s p a s s e d b y t h e t w o s e p a r a t e
c h a n n e l s .
The
a m p l i ? e r
o f
U . S . P a t . N o . 2 , 3 1 5 , 2 4 8 mod
i ? e s
a n d d i s t o r t s
t h e
t o n a l q u a l i t y o f a ud i o f r e q u e n c y
s i g n a l s g e n e r a t e d b y a m u s i c a l
i n s t r u m e n t
b y o v e r d r i v
i n g t h e e l e c t r o n i c d i s c h a r g e
d e v i c e o f
o n e
o f
t h e
s t a g e s
o f
t h e a m p l i ? e r a n d
p r o v i d i n g
a n o n l i n e a r o u t p u t .
The o p e r a t i o n o f t r i o d e t u b e s , p e n t o d e t u b e s , a n d t h e
l i k e , i n
a m p l i ? e r s
a d a p t e d f o r C l a s s A , C l a s s
AB,
C l a s s
B
and
C l a s s C p e r a t i o n
a r e
d i s c l o s e d i n a number o f
r e f e r e n c e s ,
one
o f
which i s t h e Radio
A m a t e u r s Ha nd
b o o k by
t h e
H e a d q u a r t e r s
S t a f f o f
t h e American R a d i o
R e l a y L e a g u e o f
N e w i n g t o n , C o n n .
0 6 1 1 1 , U . S . A . , a s
s e t
f o r t h i n t h e 4 5 t h E d i t i o n
d a t e d
1 9 6 8 .
Th e
Radio
Amareurs Handbook
i n c l u d e s
a d e t a i l e d d i s c u s s i o n of
t h e method f o r
b i a s i n g
t u b e s f o r
l i n e a r
a n d
n o n l i n e a r
o p e r a t i o n , t h e o p e r a ti o n o f
v a r i o u s t y p e s
o f s o l i d - s t a t e
d e v i c e s
i n c l u d i n g
? e l d
e f f e c t
t r a n s i s t o r s a n d i n s u l a t e d
g a t e
? e l d
e f f e c t t r a n s i s t o r s .
I n
a d d i t i o n , c i r c u i t
d i a
g r a m s ,
b a s e t u b e
d i a g r a m s
and a d e s c r i p t i o n o f m i n i a
t u r e r e c e i v i n g t u b e c h a r a c t e r i s t i c s a r e l i k e w i s e s e t f o r t h
i n
t h e Radio
A m a t e u r s
Handbook.
SUMMARY OF
THE
PRESENT INVENTION
Th e p r e se n t i n v e n t i o n p r o v i d e s
a new, n o v e l and
u n i q u e p r e a m p l i ? e r w h i c h
i s
a d a p t e d
t o r e c e i v e a u d i o
f r e q u e n c y e l e c t r i c a l s i g n a l s
g e n e r a t e d
b y a m u s i c a l - i n ~
s t r u m e n t
w h e r e i n
t h e
p r e a m p l i ? e r p r o d u c e s c o n t r o l l e d
o u t p u t
s i g n a l s t h e r e f r o m h a v i n g
s e l e c t e d d i s t o r t i o n
a n d
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
10/20
4 , 6 7 2 , 6 7 1
3
h a r m o n i c s i g n a l c o n t e n t . I n t h e
p r e f e r r e d
e m b o d i m e n t ,
t h e p r e a m p l i ? e r c o m p r i s e s
m e a n s
a d a p t e d t o s e l e c t i v e l y
a m p l i f y
t h e
a u d i o f r e q u e n c y
e l e c t r i c a l s i g n a l s
g e n e r a t e d
by
a
m u s i c a l i n s t r u m e n t .
The
p r e a m p l i ? e r f u r t h e r
i n
c l u d e s a t
l e a s t two
l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l s ,
e a c h
b e i n g c a p a b l e o f r e c e i v i n g
f r o m
t h e
a m p l i f y i n g
m e a n s
t h e s e l e c t i v e l y a m p l i ? e d a u d i o
f r e q u e n c y
e l e c t r i
c a l s i g n a l ,
f o r
p r o d u c i n g a r e s p o n s e t h e r e t o ? r s t
and
second c o n t r o l l e d o u t p u t s i g n a l s .
Each
o f
t h e
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l s i n c l u d e s a p l u r a l i t y o f s e l e c
t i v e l y i n t e r c o n n e c t a b l e s i g n a l
p r o c e s s i n g
m e a n s a t l e a s t
one o f which
i s
c a p a b l e o f a t
l e a s t
one o f s e l e c t i v e l y
a m p l i f y i n g , d i s t o r t i n g a n d a d d i n g p r e s e l e c t e d h a r m o n i c
c o n t e n t t o t h e ? r s t
and
s e c o n d c o n t r o l l e d
o u t p u t
s i g n a l s .
The p r e a m p l i ? e r f u r t h e r i n c l u d e s m e a n s , i n c l u d i n g a
p r e a m p l i ? e r o u t p u t
t e r m i n a l
w h i c h i s
o p e r a t i v e l y
c o u
p l e d
t o
t h e ? r s t a n d s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l s , f o r s e l e c t i v e l y a p p l y i n g o n e o f s a i d ? r s t a n d
s e c o n d c o n t r o l l e d o u t p u t s i g n a l s t o t h e
p r e a m p l i ? e r
o u t p u t
t e r m i n a l .
I n t h e p r e f e r r e d embodiment
o f
t h e i n v e n t i o n , t h e
p r e a m p l i ? e r c o m p r i s e s a h o u s i n g
which
i n c l u d e s means
f o r
d e ? n i n g
a s u r f a c e h a v i n g
a n
e l o n g a t e d
o p e n i n g
formed t h e r e i n .
The
p r e a m p l i ? e r
i n c l u d e s
a n e l e c t r o n i c
c i r c u i t m e a ns
which i n c l u d e s
a c i r c u i t
means
having
a
p r i n t e d
c i r c u i t m e a n s p o s i t i o n e d w i t h i n
s a i d
h o u s i n g
a n d l o c a t e d
b e l o w
t h e e l o n g a t e d
o p e n i n g . The
c i r c u i t
means
s a d a p t e d
t o de?ne
e l e c t r i c a l l y
c o n d u c t e d
p a t h s
formed i n a
p r e d e t e r m i n e d
p a t t e r n and ? r s t and s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l s , e a c h o f w h i c h i s
c a p a b l e o f
r e c e i v i n g
a n d p r o d u c i n g , i n r e s p o n s e t o s e
l e c t i v e l y a m p l i ? e d a u d i o
f r e q u e n c y
e l e c t r i c a l s i g n a l s ,
? r s t
a n d
s e c o n d c o n t r o l l e d o u t p u t
s i g n a l s . The
e l e c
t r o n i c c i r c u i t
means
f u r t h e r i n c l u d e s a
p l u r a l i t y
o f
means
a d a p t e d t o
r e c e i v e i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o
c e s s i n g
means
which a r e
l o c a t e d on t h e p r i n t e d
c i r c u i t
m e a n s .
Each o f
t h e
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s i n g
means a r e
e l e c t r i c a l l y
o p e r a t i v e l y connected
t o
t h e
c i r c u i t means
and
t o t h e
? r s t
and second e l e c t r i c a l
s i g
n a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l s .
At
l e a s t
two i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s i n g means a r e a d a p t e d t o b e p a s s e d
t h r o u g h
t h e
e l o n g a t e d o p e n i n g o f
t h e
h o u s i n g s u r f a c e
a n d i n s e r t e d i n t o one o f
t h e
p l u r a l i t y o f c o n n e c t i n g
means and e l e c t r i c a l l y
connected
such
t h a t
a t l e a s t
one
o f t h e
two
i n t e r c o n n e c t a b l e s i g n a l
p r o c e s s i n g means
a r e
o p e r a t i v e l y
c o u p l e d t o one
o f
t h e ? r s t and s e c o n d e l e c
t r i c a l s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l s .
The
two i n t e r c o n n e c t
a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g
means
i n c l u d e
e l e c t r o n i c
means
f o r
a t
l e a s t o n e
o f
s e l e c t i v e l y a m p l i f y i n g , d i s t o r t i n g
a n d
a d d i n g
p r e s e l e c t e d h a r m o n i c c o n t e n t
t o
t h e ? r s t
a n d
s e c o n d c o n t r o l l e d a m p l i t u d e o u t p u t s i g n a l . The
p r e a m
p l i ? e r
f u r t h e r i n c l u d e s m e a n s , i n c l u d i n g a
p r e a m p l i ? e r
o u t p u t t e r m i n a l o p e r a t i v e l y c o u p l e d t o t h e c i r c u i t
m e a n s ,
f o r s e l e c t i v e l y a p p l y i n g one o f t h e ? r s t and s e c
o n d
c o n t r o l l e d o u t p u t s i g n a l s t o t h e
p r e a m p l i ? e r
o u t p u t
t e r m i n a l .
The
s i g n a l s
a p p e a r i n g o n t h e p r e a m p l i ? e r o u t p u t
t e r m i n a l can be u t i l i z e d a s i n p u t t e r m i n a l s t o a
s t a n d a r d
a m p l i ? c a t i o n
s y s t e m
o r t o a s p e c i a l l y d e s i g n e d a m p l i ?
c a t i o n s y s t e m .
The
TUSC
preprogrammable
m e m o r y
u t i l i z e s
a
s i n
g l e p r e a mp l i ? e r c h a n n e l w h e r e i n
t h e e l e m e n t s
w i t h i n
t h e c h a n n e l
a r e
programmed s o t h a t t h e v a l u e s t h e r e o f
c a n b e c h a n g e d ,
b a s e d upon
i n f o r m a t i o n
s t o r e d
i n
t h e
memory,
by
a s w i t c h i n g
m e a n s .
The TUSC
u b e - t y p e
a m p l i ? e r
w i t h
p r e p r o g r a m m a b l e
memory
i n c l u d e s
means
f o r
p r o g r a m m a b l e
o v e r d r i v e
a n d
p a r a m e t r i c
O
20
2 5
3 0
3 5
45
5 0
6 5
4
e q u a l i z a t i o n
s e t t i n g s t o
a l l o w f o r a
wider
r a n g e
o f t o t a l
p o s s i b i l i t i e s .
US.
P a t . No. 3 , 6 6 3 , 7 3 5
u t i l i z e s
a r o c k a b l e
f o o t s w i t c h
t o c o n t r o l a complex s w i t c h i n g
c i r c u i t
t o s w i t c h
b e
tween
one
element
having one c i r c u i t
which
produces a
p a r t i c u l a r amount o f
d i s t o r t i o n f r o m a n
i n p u t
s i g n a l a n d
a c l e a r c h a n n e l . Th e
c h a r a c t e r i s t i c s
of each channel a r e
? x e d .
T h e d i s t o r t i o n c o n t r o l c i r c u i t
of US. P a t .
No.
3 , 9 7 3 , 4 6 1 u t i l i z e s two
p a r a l l e l
c h a n n e l s which a r e e l e c
t r i c a l l y
c o n n e c t e d s u c h t h a t e i t h e r
o n e c h a n n e l o r b o t h
c h a n n e l s
must b e e l e c t r i c a l l y
c o n n e c t e d i n t o t h e
c i r c u i t .
T h e d i s t o r t i o n c o n t r o l c i r c u i t i n c l u d e s
means f o r
t u r n
i n g t h e d i s t o r t i o n o n a n d o f f ,
e n a b l i n g
o n l y a s i n g l e
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l t o a p p l y a n o u t p u t s i g n a l t o
t h e p r e a m p l i ? e r o u t p u t
t e r m i n a l .
W h e n b o t h c h a n n e l s
a r e i n
o p e r a t i o n , an o u t p u t v a r i a b l e r e s i s t o r r e c e i v e s
o u t p u t s i g n a l s
f r o m
e a c h o f
t h e
c h a n n e l s a n d p r o d u c e s
a n o u t p u t which i s a m i x t u r e o f t h e two s i g n a l s .
US.
P a t .
N o . 2 , 3 1 5 , 2 4 8
u t i l i z e s
two
a r a l l e l e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l s , t h e o u t p u t s
o f
w h i c h a r e
combined o g e t h e r by
m i x i n g
t u b e t o p r o d u c e
a n o u t p u t
s i g n a l .
One o f
t h e
two s i g n a l p r o c e s s i n g
c i r c u i t s i s
c a p a b l e
o f
i n t r o d u c i n g
c o m p l e x e l e c t r i c a l s i g n a l s
w h e r e i n
t h e
f r e q u e n c y
a n d
p h a s e
m o d u l a t i o n t h e r e o f s
complex.
US.
P a t . No. 4 , 2 1 1 , 8 9 3 d i s c l o s e s a
s i n g l e - c h a n n e l ,
d u a l - m o d e m u s i c a l i n s t r u m e n t a m p l i ? e r
w h e r e i n
t h e
? n a l o u t p u t
s t a g e
can
be switched
i n t o o r o u t
of
t h e
c i r c u i t
t o
p r o v i d e o u t p u t
s i g n a l s w h i c h ,
when t h e
c i r
c u i t
i s
e l e c t r i c a l l y
c o n n e c t e d
i n t o t h e p r e a m p l i ? e r c i r
c u i t , r e s u l t s i n l a r g e
a m p l i t u d e
s i g n a l s w h i c h a r e d e v e l
oped due
t o
o p e r a t i o n o f t h e s i n g l e o u t p u t s t a g e i n
t h e
n o n l i n e a r p o r t i o n o f
i t s
c h a r a c t e r i s t i c s t o
p r o d u c e e v e n
and
odd
h a r m o n i c s .
The a b o v e e l e c t r i c a l a m p l i ? e r s a s
c h a r a c t e r i z e d
by
t h e a b o v e - d e s c r i b e d
p r i o r
a r t
do n o t p r o v i d e
t h e p e r
f o r m e r t h e
means
o f
s e l e c t i n g
o u t p u t o f a
? r s t c h a n n e l
and a
second
c h a n n e l , which
c h a n n e l s
have
i n t e r
c h a n g e a b l e s i g n a l
p r o c e s s i n g m o d u l e s t o s e l e c t i v e l y
produce a
? r s t c o n t r o l l e d e l e c t r i c a l s i g n a l and a s e c o n d
c o n t r o l l e d e l e c t r i c a l s i g n a l from
e i t h e r one
o f
t h e two
c h a n n e l s . The p r i o r a r t
e l e c t r i c a l
a m p l i ? e r s d i s c l o s e t h a t
t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f a
s i n g l e
c h a n n e l
c a n b e c h a n g e d ,
e i t h e r m a n u a l l y
o r
u n d e r programmed
c o n t r o l , t o
p r o
d u c e o u t p u t
s i g n a l s
h a v i n g
d i f f e r e n c t c h a r a c t e r i s t i c s .
I n
p r i o r a r t a m p l i ? e r s h a v i n g
two c h a n n e l s ,
t h e o u t p ut o f
one
channel
can
have
t h e
e l e c t r i c a l
c h a r a c t e r i s t i c s
t h e r e o f
v a r i e d ,
a n d t h e
v a r i e d
s i g n a l i s e l e c t r i c a l l y
mixed
w i t h a c l e a n s i g n a l t o p r o d u c e a n o u t p u t s i g n a l
which s a c o m p o s i t e
o f t h e
e l e c t r i c a l
s i g n a l s
p r o c e s s e d
by
b o t h
t h e
? r s t
c h a n n e l
a n d
t h e s e c o n d c h a n n e l .
One o f t h e p r i m a r y
d i s a d v a n t a g e s
o f t h e p r i o r a r t
d e v i c e s i s t h e i n a b i l i t y o f a
u s e r t o s e l e c t i v e l y
choose
b e t w e e n
t w o e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g p r e a m p l i ? e r
c h a n n e l s , e a c h o f
w h i c h
h a v e i n t e r c h a n g e a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g means t o p r o d u c e d i s c r e t e t y p e s o f o u t p u t
s i g n a l s
h a v i n g s e l e c t e d
c h a r a c t e r i s t i c s ,
a n d t o p r o d u c e
a t
t h e
o u t p u t t e r m i n a l o f t h e p r e a m p l i ? e r a n o u t p u t
s i g n a l
which i s d e r i v e d
from one
o f t h e p l u r a l i t i e s o f
s u c h
e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l s .
T h u s ,
o n e
a d v a n t a g e
o f t h e p r e se n t i n v e n t i o n i s
t h a t
t h e u s e r ,
by a c t u a t i n g
a s w i t c h i n g
m e a n s ,
c a n
immedi
a t e l y
s w i t c h t h e
p r e a m p l i ? e r
c h a n n e l from a ? r s t c h a n
n e l t o
a s e c o n d
c h a n n e l t o a b r u p t l y and s i g n i ? c a n t l y
v a r y t h e
o u t p u t
c h a r a c t e r i s t i c s
o f
t h e p r e a m p l i ? e r o u t
p u t s i g n a l
w i t h o u t
v a r y i n g i n d i v i d u a l , d i s c r e t e
compo
n e n t s ,
a d j u s t a b l e r e s i s t o r s ,
o r
t h e
l i k e .
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
11/20
4 , 6 7 2 , 6 7 1
5
A
e t
f u r t h e r a d v a n t a g e o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s
t h a t an ampli?er can i n c l u d e a
housing
having an e l o n
g a t e d
o p e n i n g
o n t h e t o p s u r f a c e
t h e r e o f
s u c h t h a t
p l u g
g a b l e
modules
c a n
b e i n s e r t e d i n t o
and removed
from a
p r i n t e d
c i r c u i t b o a r d l o c a t e d
w i t h i n t h e
i n t e r i o r o f t h e
h o u s i n g a n d w h e r e i n e a c h o f t h e p l u g g a b l e
m o d u l e s
i s
c a p a b l e
o f
a t
l e a s t
o n e
o f
a m p l i f y i n g , d i s t o r t i n g
a n d
a d d i n g a p r e s e l e c t e d h a r m o n i c c o n t e n t t o s i g n a l s
p r o
c e s s e d b y
t h e
s t a g e s i n t o w h i c h t h e p l u g g a b l e m o d u l e s
are
interconnected.
A e t f u r t h e r a d v a n t a g e
o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
i s
t h a t
t h e
h o u s i n g c a n
i n c l u d e a c o n t r o l p a n e l which
h a s
e x t e r n a l l y
e x t e n d i n g
c o n t r o l members
w h i c h
e x t e n d
f r o m
t h e
p r i n t e d c i r c u i t b o a r d
e x t e r i o r
t o
t h e
h o u s i n g
such
t h a t t h e u s e r can
p r e s e t
v a r i o u s v a l u e s on t h e
p r i n t e d
c i r c u i t b o a r d
f o r e a c h
o f
t h e
i n d e p e n d e n t ,
s e p a
r a t e
c h a n n e l s
and s u c h
t h a t
t h o s e
v a l u e s
w i l l
remain
a t
t h e p r e e s t a b l i s h e d s e t t i n g s w h i l e
p e r m i t t i n g
t h e u s e r
t o
s e l e c t i v e l y
s w i t c h
between any
o n e o f
t h e
p l u r a l i t y o f
o u t p u t c h a n n e l s
s u c h
t h a t
a n y
o n e o f t h e p l u r a l i t i e s
o f
e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l s c a n
b e
s e l e c t e d a n d
c a n h a v e
i t s e l e c t r i c a l
s i g n a l c h a r a c t e r i s t i c s
s e l e c t e d by
i n s e r t i o n o f
t h e
p l u g g a b l e m o d u l e s i n t o
t h e p r i n t e d
c i r
c u i t b o a r d .
A
e t f u r t h e r a d v a n t a g e o f t h e p r e se n t i n v e n t i o n i s
t h a t
t h e p l u g g a b l e
module
members
c a n
b e
formed
o f
vacuum t u b e s ,
s o l i d - s t a t e
d e v i c e s ,
or a
combination
t h e r e o f .
A
e t f u r t h e r
a d v a n t a g e o f t h e
p r e se n t i n v e n t i o n
i s
t h a t t h e
p r e a m p l i ? e r
p r i n t e d
c i r c u i t b o a r d
c a n
b e f a b r i
c a t e d t o
have
a n
i n p u t s t a g e
which s a d a p t e d t o
r e c e i v e
a
p l u g g a b l e
module a n d
two s e p a r a t e , p a r a l l e l e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l s ,
e a c h o f w h i c h
i s e l e c t r i c a l l y
c o n n e c t e d t o t h e
o u t p u t
o f t h e i n p u t s t a g e a n d
w h e r e i n
t h e
s w i t c h i n g
means o p e r a t e s t o
e l e c t r i c a l l y c o n n e c t
t h e
o u t p u t o f a s e l e c t e d one o f t h e e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s
i n g
c h a n n e l s t o t h e o u t p u t t e r m i n a l s u c h t h a t t h e e l e c t r i
c a l
s i g n a l
h a v i n g t h e
p r e d e t e r m i n e d
c h a r a c t e r i s t i c c a n
be s e l e c t e d by t h e u s e r a s a n i n p u t t o an
a m p l i ? e r .
A e t
f u r t h e r a d v a n t a g e o f
t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i s
t h a t
t h e p r e a m p l i ? e r p r o d u c e s e l e c t r i c a l
o u t p u t
s i g n a l s
w h ic h can be
u t i l i z e d
a s an
i n p u t
t o e i t h e r
a
standard
t y p e
o f
a m p l i ? e r o r a c u s t o m - d e s i g n e d a m p l i ? e r h a v i n g
c o n t r o l l e d power i n p u t
l e v e l s .
A e t f u r t h e r
a d v a n t a g e o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
i s
t h a t t h e a m p l i ? e r
c o n t r o l
p a n e l c a n i n c l u d e means f o r
v a r y i n g t h e i n p u t i m p e d a n c e , w h i c h a l l o w s u s e o f low
a n d h i g h - i m p e d a n c e
a c t i v e
p i c k u p s a n d l o w - i m p e d a n c e
p i c k u p s
t o
p i e z o h i g h - i m p e d a n c e
p i c k u p s .
A e t f u r t h e r a d v a n t a g e o f
t h e
p r e s en t i n v e n t i o n i s
t h a t
t h e
c i r c u i t
m e a n s ,
which
i n c o r p o r a t e s t h e
? r s t
a n d
s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l s , i n c l u d e s
means
f o r
c o n t r o l l i n g t h e amount o f o v e r d r i v e
s u c h
t h a t
t h e
e x t e r n a l l y l o c a t e d c o n t r o l s on
t h e
c o n t r o l p a n e l
c a n
be
r o t a t e d
i n
a
? r s t
d i r e c t i o n t o
d e c r e a s e d i s t o r t i o n and
i n
a
second
d i r e c t i o n
t o
i n c r e a s e
d i s t o r t i o n .
A e t
f u r t h e r a d v a n t a g e o f
t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n i s
t h a t
t h e
c i r c u i t
m e a n s , which i n c l u d e s t h e
? r s t and
s e c o n d e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l s , f u r t h e r
i n c l u d e s v a ri a b l e c o n t r o l means which c o n t r o l s t h e
p r e a m p l i ? e r
o u t p u t l e v e l
s u c h
t h a t t h e o u t p u t l e v e l o f
t h e e l e c t r i c a l
s i g n a l a p p e a r i n g
a t t h e t e r m i n a l c a n
be
s e l e c t i v e l y c o n t r o l l e d a n d w i l l c o n t a i n t h e
s e l e c t e d
s i g ~
n a l c h a r a c t e r i s t i c s i n d e p e n d e n t o f t h e
l e v e l
o f v o l u m e .
A
e t f u r t h e r a d v a n t a g e o f t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n
i s
t h a t t h e a m p l i ? e r
c a n i n c l u d e
means f o r i n d i c a t i n g
which
c h a n n e l i s i n
o p e r a t i o n .
I n t h e
p r e f e r r e d embodi
m e n t , t h e
a m p l i ? e r c a n
u t i l i z e a c o l o r e d l i g h t
s y s t e m
5
2 5
4 5
5 0
6 5
6
s u c h a s r e d l i g h t b e i n g
c h a n n e l
A n d g r e e n l i g h t b e i n g
channel
B .
Th e switching means can u t i l i z e a w i d e
v a r i e t y
of
means such a s
a
f o o t c o n t r o l , remote
a c t u a t
i n g
m e a n s ,
a n d
t h e
l i k e .
A
t i l l f u r t h e r a d v a n t a g e o f t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n i s
t h a t t h e
p r e a m p l i ? e r c i r c u i t
c a n i n c l u d e a u x i l i a r y c i r
c u i t s
which
p r o v i d e
a
wide
v a r i e t y o f t o n a l s s u c h a s
r e v e r b e r a t i o n , w a h - w a h , t r e m o l o , f u z z a n d
d i s t o r t i o n .
BRIEF DESCRIPTION OF THE
DRAWING
T h e s e a n d o t h e r
a d v a n t a g e s
o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
w i l l become a p p a r e n t
when
c o n s i d e r e d
i n
l i g h t o f
t h e
d e t a i l e d
d e s c r i p t i o n
o f
t h e p r e f e r r e d embodiment
h e r e
i n b e l o w , w h i c h
i n c l u d e s t h e f o l l o w i n g
? g u r e s :
FIG. 1 i s a b l o c k
diagram
o f a
complete
m u s i c a l i n
s t r u m e n t p i c k u p a m p l i ? c a t i o n s y s t e m , i n c l u d i n g t h e
p r e a m p l i ? e r s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s
o f
t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n ;
F I G .
2 i s
a
b l o c k
d i a g r a m i l l u s t r a t i n g t h e p r e a m p l i ? e r
o f t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n
h a v i n g
a
p l u r a l i t y
o f
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l s ,
e a c h
o f
which
h a s a
p l u r a l
i t y
o f
i n t e r c o n n e c t a b l e s i g n a l p r o c e s s i n g means
and
a
s w i t c h i n g means a t t h e
i n p u t
t h e r e o f ;
FIG. 3 i s a
b l o c k
d i a g r a m o f t h e
p r e a m p l i ? e r
o f t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n , i n c l u d i n g a n
i n p u t s t a g e a n d ? r s t
a n d
s e c o n d e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
s t a g e s ,
w h i c h i n
c l u d e
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s i n g means a n d
means
f o r a d j u s t i n g t o n e l e v e l s , o v e r d r i v e volume o f
t h e
s i g n a l s
a l o n g e a c h
c h a n n e l
and
a s w i t c h i n g
means
t
t h e o u t p u t t h e r e o f ;
FIG.
4 i s a n e l e c t r i c a l s c h e m a t i c diagram o f
t h e
p r e
a m p l i ? e r s y s t e m o f t h e p r e f e r r e d e m b o d i m e n t o f t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n showing c i r c u i t means
which i n c l u d e s
a n
i n p u t
s t a g e and
a ? r s t
a n d s e c o n d e l e c t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g
s t a g e
a n d
a s s o c i a t e
c i r c u i t r y t h e r e o f ;
FIG.
5
i s
a n e l e c t r i c a l
s c h e m a t i c
d i a g r a m
o f
t h e i n t e r
c o n n e c t a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g
means
i n t h e form o f a
p l u g g a b l e m o d u l e w h i c h i s a d a p t e d f o r a m p l i f y i n g a n
a u d i o
s i g n a l ;
FIG. 6 i s a n e l e c t r i c a l s c h e m a t i c diagram o f a n i n t e r
c o n n e c t a b l e s i g n a l p r o c e s s i n g means
i n
t h e
form
o f
a
p l u g g a b l e m o d u l e
f o r
p r o d u c i n g d i s t o r t i o n i n t h e
e l e c
t r i c a l
s i g n a l s ;
FIG.
7 i s a n e l e c t r i c a l s c h e m a t i c diagram o f a n i n t e r
c o n n e c t a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g means
i n t h e form o f a
p l u g g a b l e
m o d u l e f o r
p r o d u c i n g h i g h , o v e r d r i v e s i g n a l s
i n t h e
e l e c t r i c a l
s i g n a l ;
FIG.
8 i s a n e l e c t r i c a l s c h e m a t i c diagram
o f
a n i n t e r
c o n n e c t a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g
means
i n
t h e
form
o f
a
p l u g g a b l e
module
f o r p r o v i d i n g
a s m o o t h o v e r d r i v e
a n d
i n c r e a s e d band
w i d t h i n
t h e
e l e c t r i c a l s i g n a l ;
FIG.
9 i s
an
e l e c t r i c a l s c h e m a t i c diagram o f a n i n t e r
c o n n e c t a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g means
i n
t h e
form o f a
p l u g g a b l e
m o d u l e f o r
p r o d u c i n g l o w e r o r d e r h a r m o n i c s
and a h a r d
o v e r d r i v e
i n
t h e
e l e c t r i c a l s i g n a l ;
FIG. 1 0 i s an e l e c t r i c a l s c h e m a t i c
diagram
o f a t o n e
c o n t r o l
c i r c u i t
f o r
p r o v i d i n g
t r e b l e , b a s s a n d m i d r a n g e
a d j u s t m e n t s ;
FIG.
1 1 i s a p e r s p e c t i v e t o p
view
o f
one
example o f
a p l u g g a b l e module c i r c u i t h a v i n g a s i n g l e vacuum
t u b e ;
F I G .
1 2 ( a - g )
s h o w s w a v e f o r m s i l l u s t r a t i n g a n i n p u t
sound
w ave
and
t h e
e f f e c t s
i n t r o d u c e d
i n t o
t h e
s i g n a l s
b y t h e
s i g n a l
p r o c e s s i n g m o d u l e s a n d
w h e r e i n
t h e c i r
c u i t r y i l l u s t r a t e d
f o r
t h e
p l u g g a b l e
m o d u l e s
i n FIGS. 5 ,
6 , 7 ,
8 and 9 a r e c a p a b l e o f p r o d u c i n g waveforms
a s
i l l u s t r a t e d i n
F I G .
1 2 ( b - f ) ,
r e s p e c t i v e l y .
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
12/20
4 , 6 7 2 , 6 7 1
7
FIG.
13
s
a p e r s p e c t i v e view of an
embodiment
of an
i n t e g r a t e d a m p l i ? e r s y s t e m
h a v i n g
t h e p r e a m p l i ? e r
s i g n a l p r o c e s s i n g means
and
a c c e s s t h e r e t o l o c a t e d a t
t h e
t o p
t h e r e o f ;
FIG.
1 4 i s a t o p view o f t h e a m p l i ? e r o f
FIG.
1 3
showing a p r i n t e r
c i r c u i t
b o a r d
w i t h c o n n e c t o r s f o r
r e c e i v i n g t h e
p l u g g a b l e m o d u l e s ;
a n d
FIG. 1 5 i l l u s t r a t e s t h e p r e f e r r e d
embodiment o f
a
primary
c i r c u i t board
f o r
t h e preampli?er c i r c u i t
a nd a
p l u r a l i t y
o f p l u g g a b l e
modules formed
o f
c i r c u i t
means
h a v i n g s e l e c t e d s i g n a l
p r o c e s s i n g
c h a r a c t e r i s t i c s .
DESCRIPTION OF THE PREFERRED
EMBODIMENT
FIG. 1 i l l u s t r a t e s b y means o f
a
block diagram an
o v e r a l l m u s i c a l i n s t r u me n t a m p l i ? c a t i o n s y s t e m u t i l i z
i n g t h e
t e a c h i n g s
o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . S p e c i ? c a l l y ,
F I G . 1 d i s c l o s e s t h a t a p r e a m p l i ? e r s i g n a l
p r o c e s s i n g
means 2 0
i s
a d a p t e d t o
r e c e i v e a u d i o
f r e q u e n c y
e l e c t r i
c a l
s i g n a l s g e n e r a t e d
by
a
m u s i c a l i n s t r u m e n t
2 2
a n d
f o r
p r o v i d i n g
c o n t r o l l e d
o u t p u t
s i g n a l s
t h e r e f r o m ,
i l l u s
t r a t e d b y a r r o w
2 4 . The
c o n t r o l l e d
o u t p u t s i g n a l s , i l l u s
t r a t e d by
a r r o w
2 4 , h a v e
s e l e c t e d a m p l i ? c a t i o n ,
d i s t o r
t i o n
and
harmonic s i g n a l c o n t e n t which a r e
d e t e r m i n e d
b y t h e
p r e a m p l i ? e r s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s 2 0 . I f d e
s i r e d , t h e p r e a m p l i ? e r
s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s
i s
a d a p t e d t o h a v e o p e r a t i v e l y c o n n e c t e d t h e r e t o
o t h e r
e l e c t r i c a l
c i r c u i t s
which
c a n p r o v i d e e l e c t r i c a l s i g n a l
c h a r a c t e r i s t i c s , such
a s
a r e v e r b e r a t i o n s t a g e 2 6 .
T h e o u t p u t o f t h e p r e a m p l i ? e r s i g n a l p r o c e s s i n g
7
means
20 a r e c o n t r o l l e d o u t p u t s i g n a l s
having
s e l e c t e d
d i s t o r t i o n
and harmonic s i g n a l s w h ic h appear a s
output
s i g n a l s
2 4 a t a n o u t p u t
t e r m i n a l
i n
t h e p r e a m p l i ? e r
s i g
n a l p r o c e s s i n g m e a n s .
O u t p u t s i g n a l s
2 4 a r e a p p l i e d t o
a n
a m p l i ? c a t i o n
s t a g e
3 0 w h i c h ,
i n
t u r n ,
a p p l i e s
i t s
o u t
p u t t o a n o u t p u t s t a g e 4 0 .
The
a m p l i ? c a t i o n
s t a g e 3 0
and
output
s t a g e 40
can
be a n y w e l l - k no w n
ampli?er
a d a p t e d f o r
u s e
i n a m u s i c a l
a m p l i ? c a t i o n s y s t e m ,
s u c h
: a s a Model DC 0 0 a m p l i ? e r which i s s o l d by Crown
I n t e r n a t i o n a l
I n c . ,
E l k h a r t , I n d . The o u t p u t
s i g n a l s o f
4 0
t h e ampli?cation s t a g e 30 comprises p o s i t i v e a nd
nega
t i v e
a m p l i ? e d
s i g n a l s ,
a s i l l u s t r a t e d by a r r o w s 3 4
a n d
3 6 .
The o u t p u t
s i g n a l s
3 4
a n d
3 6
o f t h e
a m p l i ? c a t i o n
s t a g e
3 0 a r e 1 8 0 d e g r e e s o u t o f p h a s e
and
a r e a p p l i e d
a s
i n p u t s
t o
a n
o u t p u t s t a g e 4 0 . T y p i c a l l y ,
a n
o u t p u t s t a g e m a y be
i n
t h e form
o f a
well-known p u s h - p u l l
c i r c u i t .
The o u t
p u t f r o m
t h e
o u t p u t s t a g e
r e p r e s e n t e d b y
a r r o w 4 4 i s
a p p l i e d t o
a n o u t p u t d e v i c e
4 6 , which m a y
be a
s p e a k e r ,
s p e a k e r
s y s t e m ,
o r
t h e
l i k e .
F I G .
2
i l l u s t r a t e s t h e b r o a d c o n c e p t
o f
t h e p r e a m p l i
? e r s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s ,
w h i c h
i s i l l u s t r a t e d b y
dashed l i n e 2 0 and
which
r e p r e s e n t s t h e same e l e m e n t
2 0 i l l u s t r a t e d
i n
FIG.
1 .
FIG.
2 i l l u s t r a t e s
t h a t t h e
p r e
a m p l i ? e r
s i g n a l
p r o c e s s i n g m e a n s
2 0 r e c e i v e s a u d i o
f r e q u e n c y
e l e c t r i c a l
s i g n a l s a s
a n
i n p u t , w h i c h s i g n a l s
a r e r e p r e s e n t e d by arrow 0 .
The d a s h e d
l i n e s r e p r e s e n t
a
h o u s i n g f o r
t h e e l e c t r i c a l c i r c u i t s
d e s c r i b e d h e r e i n b e
l o w . The a u d i o
f r e q u e n c y e l e c t r i c a l
s i g n a l s a r e
g e n e r
a t e d
from a
musical
i n s t r u m e n t , a s d i s c u s s e d
i n
connec
t i o n
w i t h F I G . 1 .
The
a u d i o f r e q u e n c y e l e c t r i c a l s i g n a l s
a r e a p p l i e d t o a n i n p u t
s t a g e
which i s
r e p r e s e n t e d
by
module
1
d e s i g n a t e d by n u m e r a l 5 4 .
The o u t p u t o f
t h e
i n p u t s t a g e
i s
e l e c t r i c a l l y
c o n n e c t e d
t o
a
s i n g l e - p o l e ,
m u l t i p l e - t h r o w s w i t c h
5 6 .
I n t h e
embodiment
l l u s t r a t e d
i n F I G . 2 , t h e p r e a m p l i ? e r s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s 2 0
i n c l u d e s a
number o f
e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n
n e l s
i l l u s t r a t e d
a s c h a n n e l A , d e s i g n a t e d by n u m e r a l
5 8 ;
c h a n n e l
B ,
d e s i g n a t e d b y
n u m e r a l 6 0 ; a n d
c h a n n e l
N ,
1 5
20
2 5
3 5
4 5
5 5
6 5
8
d e s i g n a t e d
b y
n u m e r a l 6 2 .
The l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s
i n g
c h a n n e l s 5 8 , 6 0 a n d 6 2
a r e
e a c h c a p a b l e o f
r e c e i v i n g
t h e s e l e c t i v e l y p r o c e s s e d a u d i o f r e q u e n c y e l e c t r i c a l
s i g n a l s
f r o m
t h e i n p u t s t a g e b y
m e a n s o f
a
s w i t c h i n g
means
6 .
Each o f t h e
e l e c t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n
n e l s 5 8 ,
6 0
and 6 2 a r e a d a p t e d t o
p r o d u c e ,
i n r e s p o n s e t o
t h e
p r o c e s s e d
a u d i o
e l e c t r i c a l s i g n a l s ,
c o n t r o l l e d
o u t p u t
s i g n a l s . E a c h
o f t h e e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n
n e l s
58
a n d 60 a n d c h a nnel N,
being
shown s a d as h e d
l i n e ,
i s i d e n t i ? e d b y numeral 6 2 . T h e u s e of channel N
s
t o
i l l u s t r a t e
t h a t
t h e
c h a n n e l s which can b e u t i l i z e d
a r e
n o t l i m i t e d i n
n u m b e r .
However,
t h e p r e f e r r e d
e m b o d i
m e n t , a s s h o w n i n FIG. 3 , h a s t w o c h a n n e l s
and
t h e
s w i t c h i n g means l o c a t e d a t t h e o u t p u t t h e r e o f .
R e f e r r i n g a g a i n
t o
FIG. 2 ,
e a c h
c h a n n e l i n c l u d e s a
p l u r a l i t y o f s e l e c t i v e l y i n t e r c o n n e c t a b l e s i g n a l
p r o c e s s
i n g
m e a n s ,
f o r
e x a m p l e , m o d u l e 2 ,
i d e n t i ? e d
b y n u m e r a l
7 0 ;
m o d u l e
4 ,
i n d i c a t e d b y
n u m e r a l 7 4 ; a n d
m o d u l e
N ,
i l l u s t r a t e d
by
n u m e r a l 8 0 i n t h e ? r s t
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l , o r
c h a n n e l A . S i m i l a r l y ,
t h e
s e c o n d
e l e c t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l
6 0 ,
w h i c h
s c h a n n e l
B ,
i n c l u d e s s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s
i n g
m e a n s , s u c h a s module
3 , i d e n t i ? e d
by e l e m e n t 7 2 ;
m o d u l e
5 ,
i d e n t i ? e d b y
e l e m e n t 7 6 ; a n d
m o d u l e N+
,
i d e n t i ? e d
by e l e m e n t 8 2 . FIG.
2
i l l u s t r a t e s t h a t
t h e
o u t p u t o f e a c h o f t h e e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n
n e l s ,
o u t p u t 9 4 f r o m c h a n n e l A a n d
o u t p u t
9 6 f r o m
channel B , a r e e l e c t r i c a l l y connected t o an o u t p u t t e r
m i n a l 9 8 , t h e o u t p u t o f which i s i l l u s t r a t e d by arrow
1 0 0 .
Output
1 0 0
i s u t i l i z e d
a s
a n i n p u t
t o
a s u b s e q u e n t
s t a g e
o f
e l e c t r i c a l
a m p l i ? c a t i o n , s u c h a s i n t e r m e d i a t e
a m p l i ? c a t i o n
s t a g e
3 0 i n
FIG. 1 .
Each o f t h e s e l e c t i v e l y i n t e r c o n n e c t a b l e s i g n a l p r o
c e s s i n g
m e a n s
7 0 , 7 2 , 7 4 , 7 6 , 8 0 a n d 8 2
i s c a p a b l e
o f
a t
l e a s t
o n e
o f
s e l e c t i v e l y
a m p l i f y i n g ,
d i s t o r t i n g
a n d a d d
i n g p r e s e l e c t e d harmonic c o n t e n t t o t h e c o n t r o l l e d o u t
p u t s i g n a l s f r o m
e a c h
o f t h e r e s p e c t i v e e l e c t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l s .
The
s w i t c h i n g means 5 6 , i n t h i s
e x a m p l e , i s l o c a t e d a t t h e i n p u t s o f t h e e l e c t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l .
FIG.
3 i l l u s t r a t e s t h e
p r e f e r r e d embodiment f o r t h e
p r e a m p l i ? e r s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s w h i c h f u r t h e r
i n c l u d e s
c o n t r o l means
f o r a d j u s t i n g t h e t o n e ,
o v e r d r i v e
a n d
volume
o f t h e s i g n a l s
w i t h i n
e a c h o f t h e e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l s . S p e c i ? c a l l y ,
a n
i n p u t
s i g n a l
i n t h e form o f a n a u d i o f r e q u e n c y e l e c t r i c a l s i g n a l , i l l u s
t r a t e d by arrow 1 1 0 , i s a p p l i e d a s a n i n p u t
t o
t h e i n p u t
m e a n s ,
m o d u l e
1 1 2 ,
w h i c h
i s c a p a b l e o f s e l e c t i v e l y
p r o c e s s i n g ,
s u c h
a s
s e l e c t i v e l y
a m p l i f y i n g
t h e
a u d i o
f r e q u e n c y
e l e c t r i c a l s i g n a l s g e n e r a t e d b y a m u s i c a l i n
s t r u m e n t , which i s i l l u s t r a t e d
by
m u s i c a l
i n s t r u m e n t
2 2
o f F I G . 1 .
I n
t h e p r e f e r r e d e m b o d i m e n t , t h e i n p u t
means module i s s e l e c t e d t o a m p l i f y t h e a u d i o
f r e
quency e l e c t r i c a l
s i g n a l
which p r o d u c e s , a s a n
o u t p u t
s i g n a l ,
a s e l e c t i v e l y a m p l i ? e d a u d i o
f r e q u e n c y
e l e c t r i c a l
s i g n a l which a p p e a r s i n
o u t p u t
1 1 4 . I n t h e embodiment
o f FIG. 3 , t h e p r e a m p l i ? e r i n c l u d e s a ? r s t
and
a second
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l , d e s i g n a t e d a s c h a n
n e l
1 2 0
f o r
c h a n n e l
A
nd
1 2 2 f o r c h a n n e l B .
The
o u t p u t
a p p e a r i n g
i n
o u t p u t
1 1 4
f r o m
t h e
? r s t module
1 1 2 i s
s u p p l i e d t o a t e r m i n a l o r common o i n t 1 3 2 .
Th e
i n p u t
o f t h e ? r s t e l e c t r i c a l p r o c e s s i n g s i g n a l c h a n n e l 1 2 0 i s
c o n n e c t e d
t o
common
p o i n t
1 3 2 ,
a n d
t h e i n p u t
o f
t h e
s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g c h a n n e l 1 2 2 i s l i k e
w i s e connected t o
c o m m o n p o i n t
1 3 2 .
The ? r s t
e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l
1 2 0
i n c l u d e s a t o n e c o n t r o l , i l l u s t r a t e d by e l e m e n t 1 4 0 ,
w h i l e t h e s e c o n d e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e ss i n g c h a n n e l
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
13/20
4 , 6 7 2 , 6 7 1
9
1 2 2 i n c l u d e s a t o n e c o n t r o l 1 4 2 . A y p i c a l t o n e c o n t r o l
c i r c u i t
i s
i l l u s t r a t e d h e r e i n
a s
FIG.
1 0 .
Each o f t h e e l e c
t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l s 1 2 0 a n d 1 2 2 a r e c a p a
b l e o f r e c e i v i n g f r o m t h e i n p u t p r o c e s s i n g m o d u l e 1 1 2
p r o c e s s ed a u d i o f r e q u e n c y
e l e c t r i c a l s i g n a l s
w h i c h
a r e
a d a p t e d
t o b e
f u r t h e r
p r o c e s s e d by
e a c h
o f
t h e
? r s t
a n d
s e c o n d e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l s
1 2 0 a n d
1 2 2 .
The ? r s t e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l
1 2 0
i n c l u d e s , i n a d d i t i o n t o t o n e c o n t r o l 1 4 0 , a p a i r
o f
s e l e c
t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g means 1 4 6
a n d
1 5 0 .
An overdrive
c o n t r o l means 152 i s provided a s a
means f o r s e l e c t i v e l y
a p p l y i n g
a p o r t i o n
o f
t h e
o u t p u t
s i g n a l r e c e i v e d from module 1 4 6 t o a module 1 5 0 . Th e
o u t p u t o f
module
1 5 0
i s
c o n t r o l l e d by a m a s t e r
volume
c o n t r o l
means 1 6 0 t o
c o n t r o l
t h e magnitude o f t h e o u t
p u t
s i g n a l u l t i m a t e l y a p p l i e d t o t e r m i n a l 1 8 4 o f a s i n g l e
p o l e , d o u b l e - t h r o w s w i t c h 1 8 6 . The s w i t c h 1 8 6 a p p l i e s
t h e
o u t p u t
s i g n a l t o
a n o u t p u t
t e r m i n a l 1 9 0 . The s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l
1 2 2 l i k e w i s e i n
c l u d e s ,
i n
a d d i t i o n
t o t h e t o n e c o n t r o l
1 4 2 , a module
1 7 0
a nd a module 1 7 2 , an overdrive c o n t r o l means 174 a nd
a m a s t e r volume
c o n t r o l
means
1 8 0 .
T h e
o u t p u t o f
t h e
m a s t e r volume
c o n t r o l
means 1 8 0 i s
a p p l i e d t o t e r m i n a l
1 8 2 o f t h e
s i n g l e - p o l e ,
d o u b l e - t h r o w s w i t c h
1 8 6 .
The
c o n t r o l l e d
a m p l i t u d e
o u t p u t
s i g n a l
w h i c h a p p e a r s
a t
o u t p u t
t e r m i n a l 1 9 0
s
a p p l i e d t o t h e i n p u t
o f a n
a m p l i ?
c a t i o n s t a g e .
Module 1 1 2
o f t h e i n p u t
s t a g e ,
m o d u l e s
1 4 6 a n d 1 5 0
o f t h e
? r s t e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l 1 2 0 a n d
m o d u l e s
1 7 0 a n d 1 7 2 o f
t h e s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l 1 2 2 c o n t a i n
i n t e r c h a n g e a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g means
i n
t h e form
o f e l e c t r i c a l c i r c u i t s
which a r e c a p a b l e
o f t l e a s t o n e
o f s e l e c t i v e l y a m p l i f y
i n g , d i s t o r t i n g
o r
a d d i n g p r e s e l e c t e d
h a r m o n i c
c o n t e n t
t o t h e e l e c t r i c a l s i g n a l s
b e i n g p r o c e s s e d
b y e a c h
o f t h e
v a r i o u s s t a g e s . The
i n t e r c h a n g e a b l e s i g n a l p r o c e s s i n g
m e a n s
p r o d u c e t h e c o n t r o l l e d o u t p u t s i g n a l s
h a v i n g
c h a r a c t e r i s t i c s d e t e r m i n e d b y
t h e
s p e c i ? c c i r c u i t r y u t i
l i z e d i n e a c h o f t h e
m o d u l e s .
F I G . 4
i s a s c h e m a t i c
d i a g r a m o f
t h e
p r e f e r r e d
e m
b o d i m e n t o f a p r e a mp l i ? e r h a v i n g s t a g e s c o r r e s p o n d i n g
t o
t h e b l o c k d i a g r a m o f FIG. 3 .
However,
t h e i n t e r
c h a n g e a b l e
s i g n a l p r o c e s s i n g means a r e
shown g e n e r
a l l y i n F I G . 4 .
FIGS. ,
6 , 7 ,
8
a n d 9 , d e s c r i b e d h e r e i n a f
t e r ,
a r e
c i r c u i t s f o r
t h e i n t e r c h a n g e a b l e s i g n a l p r o c e s s
i n g
means
o f t h e p r e f e r r e d
embodiment which
c a n
be
u t i l i z e d
i n t h e
s c h e m a t i c d i a g r a m o f F I G . 4 .
I n t h e
s c h e m a t i c d i a g r a m
o f
FIG.
4 , which l l u s t r a t e s
t h e
e l e c t r i c a l
w i r i n g f o r t h e p r e a m p l i ? e r i l l u s t r a t e d by
t h e
b l o c k
d i a g r a m
i n
F I G .
3 ,
t h e p o r t i o n
o f
t h e
e l e c t r i
c a l
c i r c u i t
d i a g r a m e n c l o s e d by
d a s h e d
box 2 0 0 c o r r e
s p o n d s t o t h e c i r c u i t o f FIG. 3 . The
p o r t i o n
o f t h e
c i r
c u i t
which
s
e n c l o s e d
by
t h e
o t h e r
d a s h e d
box 2 6 r e p r e
s e n t s
a
r e v e r b e r a t i o n c o n t r o l
c i r c u i t w h ic h i s e l e c t r i
c a l l y c o n n e c t e d t o t h e
p r e a m p l i ? e r o f
t h e p r e s e n t i n v e n
t i o n .
The p r e a m p l i ? e r shown b y
d a s h e d
l i n e
2 0 0 s
a d a p t e d
t o
r e c e i v e
a u d i o f r e q u e n c y e l e c t r i c a l s i g n a l s g e n e r a t e d
by a m u s i c a l i n s t r u m e n t which i s a p p l i e d a t i n p u t 2 1 2 .
The e l e c t r i c a l s i g n a l s
a r e
a p p l i e d a c r o s s a r e s i s t a n c e
network 216
a s an
i n p u t
t o an
i n p u t
means
2 2 0 . T h e
o u t p u t
o f t h e i n p u t
means
2 2 0 i s
a p p l i e d
t o a s p e c i a l
e f f e c t s
l o o p ,
i l l u s t r a t e d
g e n e r a l l y a s 2 2 4 . The s p e c i a l
e f f e c t s
l o o p
2 2 4
a l l o w s
a d j u s t m e n t
o f
t h e
s i g n a l l e v e l
b e i n g a p p l i e d
t o t h e
e f f e c t s l o o p
t o
o p t i m i z e t h e s i g n a l
t o - n o i s e
r a t i o
o f t h e s i g n a l . The
i n p u t
s t a g e , i n c l u d i n g
i n p u t means 2 2 0 , e f f e c t i v e l y a c t s
a s
a b u f f e r f o r t h e
2 0
2 5
3 0
3 5
4 5
6 0
6 5
e l e c t r i c a l p i c k u p o p e r a t i v e l y c o n n e c t e d t o
t h e
i n p u t 2 1 2
1 0
which f u n c t i o n s t o i s o l a t e t h e
e f f e c t s
l o o p f r o m t h e
e l e c t r o m a g n e t i c
p i c k u p . T h i s
r e s u l t s i n
r e d u c e d n o i s e
a n d a c l e a n s i g n a l a f t e r t h e ? r s t
i n p u t
means 2 2 0 . The
s p e c i a l
e f f e c t s l o o p
2 2 4 h a s
a n
E f f e c t s S e n d p o s i t i o n ,
i l l u s t r a t e d
b y
p o l e
p o s i t i o n 2 2 6 .
Wh en
t h e
s w i t c h i s i n
t h e E f f e c t s S e n d p o s i t i o n ,
i l l u s t r a t e d by p o l e
member
2 2 7
c o n t a c t i n g p o s i t i o n
2 2 6 , t h e
o u t p u t o f
t h e i n p u t
means 2 2 0 i s
a p p l i e d
t o
t h e i n p u t
o f
t h e
e f f e c t s l o o p .
Wh en t h e p o l e
member 2 2 7 c o n t a c t s p o s i t i o n 2 2 8 ,
which i s t h e
E f f e c t s
R e t u r n p o s i t i o n , t h e i n p u t i s
d e r i v e d f r o m
t h e
o u t p u t o f
t h e
e f f e c t s l o o p .
The
o u t p u t
o f t h e
e f f e c t s
l o o p
2 2 4
i s a p p l i e d
t o
t h e ? r s t a n d
s e c o n d
e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l s. I n F I G . 4 , t h e ? r s t
channel i n c l u d e s a t o n e c o n t r o l
2 3 0 ,
a nd t h e
second
e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l
i n c l u d e s a _ t o n e
c o n t r o l
2 3 2 . The
o u t p u t
from t o n e
c o n t r o l 2 3 0 , which
s
e l e c t r i c a l l y l o c a t e d i n t h e
? r s t e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s
i n g
c h a n n e l , i s
a p p l i e d t o a ? r s t s e l e c t i v e l y
i n t e r c h a n g e
a b l e s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s 2 4 0 which
s c a p a b l e
o f
a t
l e a s t
o n e
o f
s e l e c t i v e l y a m p l i f y i n g , d i s t o r t i n g a n d a d d
i n g p r e s e l e c t e d
h a r m o n i c
c o n t e n t t o
t h e
? r s t c o n t r o l l e d
o u t p u t
s i g n a l .
The o u t p u t
o f t h e
? r s t s e l e c t i v e l y i n t e r
c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s i n g
m e a n s
2 4 0
i s a p p l i e d
through a v a r i a b l e p o t e n t i o m e t e r 2 5 0 ,
which
a c t s a s an
o v e r d r i v e
o r means f o r
c o n t r o l l i n g
t h e magnitude o f t h e
s i g n a l f r o m t h e ? r s t
s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e s i g n a l
p r o c e s s i n g means
240 t o
a
second
s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n
n e c t a b l e s i g n a l p r o c e s s i n g m e a n s 2 5 4 . T h u s , t h e s i g n a l
from v a r i a b l e p o t e n t i o m e t e r 250
f u n c t i o n s
a s a n i n p u t t o
t h e
s e c o n d
s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s
i n g m e a n s 2 5 4 o f t h e ? r s t
e l e c t r i c a l
s i g n a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l .
The o u t p u t o f
t h e
s e c o n d s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n
n e c t a b l e
s i g n a l
p r o c e s s i n g means
2 5 4 i s
a p p l i e d v i a a
c o u p l i n g
c a p a c i t o r 2 5 6 ,
a m a s t e r o u t p u t
c o n t r o l
p o t e n t i
ometer 2 5 8
and
a n RC o u p l i n g c i r c u i t 260
t o
a n o u t p u t
t e r m i n a l 2 7 0 . I n a d d i t i o n , t h e c o u p l i n g c a p a c i t o r
2 5 6
l i k e w i s e
a p p l i e s
t h e
o u t p u t
s i g n a l f r o m t h e s e c o n d
s e l e c
t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o c e s s i n g
means 254 t o
a
l e a d
280
which s e l e c t r i c a l l y connected t o a c o n t a c t of
a
r e l a y .
I f
t h e
c o i l o f
t h e
r e l a y
i s
a c t u a t e d , t h e r e l a y
c o n t a c t
e l e c t r i c a l l y
c o n n e c t s l e a d
2 8 0
t o g r o u n d , which
e f f e c t i v e l y s h o r t s o u t t h e ? r s t e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s
i n g c h a n n e l a n d p r e v e n t s t h e a p p l i c a t i o n
o f
a n y
e l e c t r i
c a l s i g n a l s t h e r e a c r o s s
t o t h e RC
o u p l i n g n e t w o r k
2 6 0
a n d s u b s e q u e n t l y t o
t h e o u t p u t
t e r m i n a l
2 7 0 .
I n a s i m i l a r manner, t h e
second e l e c t r i c a l
s i g n a l
pro
c e s s i n g
c h a n n e l ,
which
i n c l u d e s
t o n e
c o n t r o l
2 3 2 , i n
c l u d e s a t h i r d s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g n a l p r o
c e s s i n g means
290 and a n o v e r d r i v e c o n t r o l p o t e n t i o m
e t e r
252
which
a p p l i e s
i t s
output
i n
a
s i m i l a r
ma nner
a s
d e s c r i b e d h e r e i n b e f o r e f o r t h e ? r s t e l e c t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g means
t o
t h e
f o u r t h s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n n e c t
a b l e s i g n a l p r o c e s s i n g means 2 9 6 . The o u t p u t o f p r o
c e s s i n g
m e a n s
2 9 6 s a p p l i e d
by
a c o u p l i n g c a p a c i t o r 3 0 0
t o
a
m a s t e r p o t e n t i o m e t e r 302 and
t o
l e a d 3 0 4 , which s
e l e c t r i c a l l y
connected t o a normally
c l o s e d c o n t a c t
o f a
r e l a y .
I n a s i m i l a r
m a n n e r , i f
t h e r e l a y
c o i l
i s
n o t
a c t u
a t e d ,
t h e r e l a y c o n t a c t
e l e c t r i c a l l y
c o n n e c t s l e a d 3 0 4 t o
g r o u n d ,
t h e r e b y s h o r t i n g o u t a n d p r e v e n t i n g t h e o u t p u t
f r o m t h e f o u r t h s e l e c t i v e l y i n t e r c o n n e c t a b l e s i g n a l p r o
c e s s i n g means
2 9 6 from
b e i n g a p p l i e d
t o
t h e m a s t e r
c o n t r o l p o t e n t i o m e t e r 3 0 2 . The
o u t p u t
o f
m a s t e r
con
t r o l
p o t e n t i o m e t e r 3 0 2
i s l i k e w i s e a p p l i e d t h r o u g h t h e
RC o u p l i n g
network
2 6 0
t o
t h e
o u t p u t
t e r m i n a l
2 7 0 .
I n t h e
c i r c u i t
d i a g r a m
o f
FIG. 4 ,
t h e
i n p u t means 2 2 0
a n d t h e
? r s t ,
s e c o n d ,
t h i r d a n d
f o u r t h
s e l e c t i v e l y i n t e r
c o n n e c t a b l e s i g n a l
p r o c e s s i n g m e a n s
2 4 0 ,
2 5 4 ,
2 9 0 a n d
2 9 6 , r e s p e c t i v e l y ,
a r e e l e c t r i c a l c i r c u i t s
a t l e a s t one
o f
-
7/26/2019 US patent 4672671-Amplifier with Tube-1997
14/20
4 , 6 7 2 , 6 7 1
1 1
which i s c a p a b l e
o f
a t l e a s t o n e o f s e l e c t i v e l y a m p l i f y
i n g ,
d i s t o r t i n g
a n d a d d i n g
p r e s e l e c t e d
h a r m o n i c c o n t e n t
t o t h e ? r s t c o n t r o l l e d o u t p u t s i g n a l
o r
t h e second con
t r o l l e d o u t p u t s i g n a l b y
t h e
RC o u p l i n g
n e t w o r k 2 6 0 t o
t h e o u t p u t t e r m i n a l 2 7 0 .
I n
t h e c i r c u i t d i a g r a m
o f
FIG.
4 ,
t h e
r e v e r b e r a t i o n
c i r c u i t
shown
b y
d a s h e d
l i n e
2 6
( w h i c h
c o r r e s p o n d s
t o
t h e
r e v e r b e r a t i o n
c o n t r o l
26 o f
FIG. 1 )
c a n be
s e l e c
t i v e l y
s w i t c h e d i n t o o r o u t
o f t h e c i r c u i t
t o p r o v i d e
f o r
t h e r e v e r b e r a t i o n e f f e c t . The c i r c u i t r y
i l l u s t r a t e d i n
FIG.
1
w i t h i n d a s h e d box
2 6
i s k no w n
i n t h e a r t and
i n c l u d e s a n i n t e g r a t e d
c i r c u i t
3 2 0 , which
m a y
be
a n
i n t e g r a t e d
c i r c u i t e l e m e n t s u c h a s NE-5534
i n t e g r a t e d
c i r c u i t .
A
e v e r b e r a t i o n
c o i l 3 2 2 f o r s t o r i n g t h e e l e c t r i
c a l s i g n a l s
t o p r o v i d e t h e
r e v e r b e r a t i o n
e f f e c t w h e r e i n
t h e m a g n i t u d e o f t h e
r e v e r b e r a t i o n
f o r
e a c h
c h a n n e l i s
c o n t r o l l e d b y p o t e n t i o m e t e r s
3 2 4 a n d 3 2 6 , t h e o u t p u t s
o f
which a r e e l e c t r i c a l l y
connected t o
a
common
o i n t
3 3 0
w h i c h
i s ,
i n
t u r n , e l e c t r i c a l l y c o n n e c t e d b y l e a d 3 3 2
t o t h e c o m m o n
o u t p u t
t e r m i n a l
2 7 0 .
T h u s , t h e common
o u t p u t
t e r m i n a l 2 7 0 f u n c t i o n s a s a
summing
p o i n t f o r
t h e o u t p u t s
o f e a c h o f t h e e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g
c h a n n e l s
a n d
o u t p u t f r o m
t h e
r e v e r b e r a t i o n
c i r c u i t r y
2 6 .
I n o p e r a t i o n , a r e l a y
c o i l
3 4 0 , w h en a c t u a t e d by a f o o t
s w i t c h
3 4 2 , m e c h a n i c a l l y c l o s e s t h e n o r m a l l y o p e n
c o n t a c t 3 4 6 , which
i s
o p e r a t i v e l y c o n n e c t e d between
> lead 2 8 0 a nd ground 3 5 0 . The
output
3 04 from
the
sec
o n d
e l e c t r i c a l s i g n a l
p r o c e s s i n g
c h a n n e l
i s a p p l i e d
v i a a
n o r m a l l y c l o s e d
c o n t a c t
3 5 2
t o
ground 3 5 0 , which oc
c u r s w h en t h e r e l a y c o i l 3 4 0
i s
n o t e n e r g i z e d .
T h u s ,
d e p e n d i n g on
t h e p o s i t i o n
o f
t h e f o o t
s w i t c h
3 4 2 a n d
whether c o i l 3 4 0
i s
e n e r g i z e d o r d e e n e r g i z e d , a t l e a s t
one o f t h e
? r s t e l e c t r i c a l
s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l a n d
t h e
s e c o n d e l e c t r i c a l s i g n a l p r o c e s s i n g c h a n n e l
i s
e l e c
t r i c a l l y
g r o u n d e d
a n d t h e r e b y d i s c o n n e c t e d
f r o m t h e
o u t p u t t e r m i n a l 2 7 0 .
The
l e c t r i c a l
c i r c u i t
d i a g r a m s
o f
FIGS. 5
t h r o u g h
9 ,
i n c l u s i v e ,
which
w i l l
b e d i s c u s s e d h e r e i n a f t e r , a r e c i r
c u i t s which a r e c a p a b l e o f
a t
l e a s t
one
o f
s e l e c t i v e l y
a m p l i f y i n g , d i s t o r t i n g o r
adding
p r e s e l e c t e d harmonic
c o n t e n t t o
t h e
s e c o n d
c o n t r o l l e d
a m p l i t u d e o u t p u t
s i g
n a l .
A n y
one
o f
t h e
c i r c u i t s
d e s c r i b e d h e r e i n b e l o w w i t h
r e s p e c t
t o FIGS.
5 t h r o u g h
9 ,
i n c l u s i v e , c a n b e i n s e r t e d
i n t o
t h e i n p u t means
220
o r
i n t o any one o f
t h e
? r s t
t h r o u g h
f o u r t h o f
t h e s e l e c t i v e l y
i n t e r c o n n e c t a b l e
s i g
n a l
p r o c e s s i n g
means 2 4 0 , 2 5 4 ,
2 9 0 a n d
2 9 6 ,
r e s p e c
t i v e l y ,
a l l a s i l l u s t r a t e d i n FIG. 4 .
The c i r c u i t i l l u s t ra t e d i n FIG.
5
can be c h a r a c t e r i z e d
a s
a
normal
module
schematic
u t i l i z i n g a d u a l - t r i o d e
vacuum t u b e , such a s
a
12AX7, having
a
f i r s t t r i o d e 370
a nd
a
second t r i o d e 3 7 2 . Triode 370
h a s a g r i d
3 8 0 ,
a
c a t h o d e
3 8 2 , and a n anode 3 8 4 . Th e
s e c o n d
t r i o d e s t a g e
372
h a s a g r i d 3 9 0 , a cathode 3 9 2 , and
an anode
3 9 4 . I n
u s e , a n i n p u t
s i g n a l
i s
a p p l i e d a c r o s s
i n p u t 4 0 0
which
a p p l i e s
t h e i n p u t
s i g n a l
t h r o u g h a n i n p u t r e s i s t o r 4 0 2
a n d
g r i d
r e s i s t o r s 4 0 4
a n d
4 0 6
t o g r i d s 3 8 0
a n d
3 9 0 ,
r e s p e c t i v e l y . The o u t p u t s i g n a l f r o m t h e
? r s t
t r i o d e t u b e
3 7 0
a p p e a r s a t
l e a d 4 1 0 , w i t h l e a d 4 2 0
b e i n g e l e c t r i c a l l y
g r o u n d e d .
P l a t e r e s i s t o r s
4 2 2 and c a t h o d e
r e s i s t o r s 4 2 4
f u n c t i o n a s a v o l t a g e - d i v i d i n g
network
t o e s t a b l i s h op
e r a t i n g
c h a r a c t e r i s t i c s o f
t h e t u b e . I n t h i s
a r r a n g e m e n t ,
i t i s d e s i r a b l e t o
u s e
a d u a l - t r i o d e vacuum
tube
having
h i g h u
i n
o r d e r t o o b t a i n t h e a m p l i ? c a t i o n
o f t h e
s i g n a l .
The c i r c u i t
i l l u s t r a t e d i n FIG.
5
p r o v i d e s a n o u t p u t
s i g n a l which
c a n b e
c h a r a c t e r i z e d a s c l e a n and
q u i e t ,
w i t h
low
i s t o r t i o n . The f r e q u e n c y r a n g e
i s i n t h e
o r d e r
o f 20
h e r t z
t o
20 k i l o h e r t z .
-
5
2 5
3 5
40
45
6 5
1 2
FIG.
6
i l l u s t r a t e s a c l a s s i c a l module
s c h e m a t i c
diagram u t i l i z i n g
a
d u a l - t r i o d e vacuum t u b e having
a
h i g h
u .
I n t h e c i r c u i t o f FIG.
6 ,
t h e c i r c u i t u t i l i z e s a
d u a l - t r i o d e vacuum t u b e h a v i n g
t r i o d e s t a g e s
5 0 0
and
5 0 2 . T r i o d e s t a g e 5 0 0 h a s a
g r i d
5 0 6 , a c a t h o d e 5 0 8 ,
and
an
anode 5 1 0 .
T h e
second
t r i o d e s t a g e
502
h a s a g r i d
5 1 2 , a c a t h o d e 5 1 4 , and a n anode 5 1 6 .
An
n p u t
s i g n a l
i s
a p p l i e d t o i n p u t 5 2 0 a c r o s s a v o l t a g e - d r o p p i n g r e s i s t o r
5 2 2
a n d i s a p p l i e d v i a g r i d r e s i s t o r s
5 2 6
a n d 5 2 8
t o
t h e
g r i d s
5 0 6
a n d 5 1 2 ,
r e s p e c t i v e l y . I n t h e
e m b o d i m e n t
o f
FIG. 6 , t h e c a t h o d e s 508
and
514
a r e