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Elektrisches Musikinstrument mit Vorrichtung zum Regeln der Tonstärke
und Klangfarbe Die 1lrinduii"; betrift-t elektrische Musikinstrumente, bei denen
die elektrischen Tonfrequenzström-e über Verstärker einer Lautwieder:gabeeinrichtung,
beispielsweise einem Lautsprecher, zugeführt werden. Sie befaßt sich mit der Lösung
der Aufgabe, die Klangstärke und das Betonen einzelner Töne und gleichzeitig auch
die Klangfarbe mit ein und derselben Vorrichtung in musikalisch einwandfreier Weise
zu regeln, und zwar mit einfachen Mitteln, die praktisch keinem Verschleiß unterliegen
und daher v an großer Lebensdauer sind.
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Zu diesem Zweck ist bei dein elektrischen Musikinstrument gemäß vorliegender
Erfindung in, den LTbertragungs"veg der niederfrequenten Ströme in an sich bekannter
Weise eine verstellbare induktive Kopplung eingebaut, und zwar ist es dadurch gekennzeichnet,
daß diese Kopplung aus mindestens zwei Spulen b--steht, vün denen eine oder mehrere
mit wahlweise einschaltburen. Abgriffen zur Erzielung verschiedener Klangfarben
und deren Intensitäten versehen sind und deren gegenseitige Lage zueinander von
Hand, durch Knie oder Fuß kontinuierlich verstellbar ist, so daß damit das An- und
Abklingen eines Tones in der durch die Abgriiie eingestellten Klangfarbenintensität
und die dynamische Gestaltung einer Phrase erfolgen. Die Regelung der Klangstärke
kann mit Hilfe einer solchen Kopplung kontinuierlich in sehr einfacher Weise vorgenommen
werden, indem der Kopplungsgrad verstellt wird.. Die einfachste konstruktive Lösung
ist
die, daß man die gegenseitige Lage der Spulen zueinander verstellbar macht, so daß
man beispielsweise ihren Abstand ändern kann. Es ist hierbei nicht erforderlich,
beide bzw. alle Spulen beweglich anzuordnen. Vielmehr genügt es, wenn. man eine
Spule ruhend anordnet und nur .die anderen Spulen beweglich, so daß letztere -an
die feste Spüle angenähert und von. dieser entfernt werden können. Die Bemessung
der Anordnung wird hierbei so gewählt, daß sich ein völlig kontinuierlicher Regelbereich
von den kleinsten überhaupt in Frage kommenden Klangstärken bis zu den erforderlichen
größten Klangstärken. ergibt.
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Die Verwendung einer solchen regelbaren induktiven: Kopplung als Lautstärkeregler
besitzt -geigenüber den bei elektrischen Musikinstrumenten bisher gebräuchlichen
Potentiometern den großen Vorteil, daß die bei letzteren auftretenden Störgeräusche
völlig fortfallen. Auch ist die Lebensdauer solcher Poterntiometer außerordentlich
gering, da ja die Dynamik des Spieles eine laufende Betätigung erfordert, die schnell
zur völligen Abnutzung des Widerstandskörpers und des Regelkontaktes führt. Bei
einer regelbaren induktiven Kopplung der genannten Art treten demgegenüber solche
Störgeräusche und Abnutzungserscheinungen nicht auf.
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Es ist nun zwar die Verwendung von stufenweise verstellbaren induktiven
Kopplungen zur Änderung der Lautstärke .an sich bekannt. Es ist aber mit den bekannten
Instrumenten nicht möglich, das Spiel dynamisch zu gestalten, weil dazu eine während
-des Spielens- leicht bedienbare kontinuierliche Kopplung erforderlich ist. Hinzu
kommt bei denn Instrument gemäß der Erfindung das wesentliche Merkmal, daß eine
oder mehrere der Kopplungsspulen mit wahlweise einschaltbaren Abgriffen zur Erzielung
verschiedener Klangfarben und deren Intensitäten versehen sind. Dadurch, daß die
Spulen bzw. abgegriffenen Spulenteile in ihren Schwingungseigenschaften wahlweise
verstellbar sind, so .daß ihre Charakteristik verändert werden kann, ist man in
der Lage, jeweils eine bestimmte Instrumentengruppe auszuwählen. Mit Hilfe weiterer
Schaltelemente, die zu den Spulen bzw. ab@ge-,griffenen Spulenteilen zugeschaltet
werden können, kann der Klangcharakter noch weiter gefärbt werden, so daß er wahlweise
-auf ein ganrz bestimmtes Instrument intoniert werden kann. Als Schaltelemente für
diesen Zweck kommen in erster Linie Kondensatoren in Frage, jedoch auch Sputlen
und Widerstände sowie Kombinationen dieser Schaltelemente. Diese ergeben zusammen
mit den Spulen bzw. abgegriffenen Spudenteilen weitere elektrische Kreise mit bestimmten
elektrischen Eigenschaften. Außerdem ergeben die Eigenschaften .der zwischengeschalteten
elektrischen Kreise zusätzliche Veränderungen der Kurvenformen, d. h. mehr oder
weniger Teiltöne, so daß also der Klangcharakter der an den Lautsprecher weitergeleiteten
Schwingungen durch die Eigenschaften der zwischengeschalteten Kreise beeinfiußt
wird.
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Die Farbe eines musikalischen Klanges ist in der Hauptsache durch
die Intensität der Teiltöne, aus denen der Klang sich zusammensetzt, bestimmt. Es
werden daher weiter gemäß der Erfindung die Kopplungsgrade bei gleichbleibendem
Weg des kontinuierlichen Regelbereiches, d. h. bei gleichem Hwb des mechanischen,
Betätigungsmittels, dem Klangcharakter einer jeweils gewählten und eingestellten
Instrumentengruppe bzw. Instrumentes angepaß;t. Diese Anpassung wird sowohl durch
die einstellbaren Spulenabgriffe als auch durch die zusätzlichen Kopplungsspulen
und regelbaren Widerstände erreicht. Es können dadurch sehr viele Regelbereiche
von ebenso vielen Intensitätsgraden kombiniert werden, wobei der einmal festgelegte
Weg des kontinuierlichen Regel-bereiche.s. bzw. der, Hub des mechanischen Bewegungsmittels
in jedem Fall der gleiche bleibt. Wenn, solche regelbare Widerstände zum Ausgleich
des Regelbereiches benutzt werden, werden diese durch ein und dasselbe Bedienungsorgan
gleichzeitig mit der regelbaren Kopplung gesteuert.
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Bei einer praktischen Ausführungsform beispieIsweise, bei der der
Abstand der Kopplungsspulen voneinander geändert werden kann, ist in den meisten
Fällten der Ton kaum noch hörbar, wenn die Spulen 70 mm voneinander entfernt
sind. Bei :außergewöhnlich starkem Kopplungsgrad müßte man die Spulten :aber etwa
bis zu zoo .mm voneinander entfernen, um die gleiche, kaum noch hörbaire Tonstärke
zu erhalten. Nun ist aber bei dieser Ausführu.ngsform der Hub des die Spulen bewegenden
Kniehebels durch seine Konstruktion auf 70 mm festgelegt. Es wird daher bei
starken Kopplungsgraden ein Widerstand in den Schwingungskreis einer Spule geschaltet,
.der gleichzeitig mit dem Kniehebel geregelt wird. Dieser Hilfswiderstand schaltet
sich bereits bei einem Hub von etwa 2o bis 30 mm aus.
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Man hat also die Möglichkeit, durch geeignete Bemessung der vorstehend
beschriebenen verschiedenen Kreise und durch die wahlweise Umschaltung und Kombination
auch gleichzeitig die jeweils gewünschten Klangfarben einzustellen. Diese Umschaltung
kann mittels einfacher Bedienungsorgane, beispielsweise mit Hilfe von Registerdrückern
oder Pedalen, erfolgen.
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Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung
zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, in denen neben dem Grundgedanken der Erfindung
und- den vorstehend schon behandelten erfindungsgemäßen Fortentwicklungen auch einige
weitere zweckmäßige Einzelheiten zu erkennen sind, ohne daß die Erfindung auf diese
Ausführungsformen beschränkt sein soll.
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Die Darstellung begnügt sich hierbei mit demjenigen Teil des Musikinstrumentes,
mit dem sich die Erfindung befaßt, nämlich mit der Vorrichtung zum gleichzeitigen
Regeln der Tonstärke und der Klangfarbe. Die Art der Tonerzeugung, d. h. der Erzeugung
der tonfrequenten elektrischen Ströme, ist nicht besonders erläutert. Diese Erzeugung
kann auf jede der sonst bekannten Arten erfolgen, sei es, daß die Schwingungen eines
mechanischen Klangerzeugers in elektrische Schwingungen umgesetzt
werden.,
sei es, daß die elektrischen Schwingungen mittels eines elektrischen Oszillato--s
unmittelbar erzeugt werden, vorzugsweise in der Form von Grundschwingungen, mit
großem Reichtum an Obertönen. Ebenso ist die NVeiterführung zum Lautsprecher nicht
besonders dargestellt. Auch: die Darstellung des Verstärkers erübrigt sich.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen besteht die induktive Kopplung aus
zwei Spulen i und 2, von denen die erste verstellbar und die zweite ruhend angeordnet
ist. Als Anschlußpunkt der Spule i ist die Anode 3 einer vorhergehenden Verstärkerröhre
gezeichnet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist die Eingangsspule i mit
zwei Endanschlüssen und einer Mittelanzapfung gezeichnet. Diese drei Anschlüsse
führen, über drei Leitungen. q., q.11 und qb über wahlweise einlegbare Schalter
zur Masse 31.
Ebenso ist die Ausgangsspule 2 mit drei Anschlüssen 5, 511 und.
Sb versehen, die in gleicher Weise über wahlweise einlegbare Schalter mit der Masse
M verbunden. werden können.
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Bei der Eingangsspule i ist die Anordnung so gewählt, daß die ankommenden
Ströme über die Leitung q. der Mittelanzapfung zugeführt werden, während die beiden
Endanschlüsse zu den den Klangcharakter bestimmenden Kreisen führen. Diese Kreise
-#verden hier im Zuge der Leitung q411 durch einen Widerstand und im. Zuge der Leitung
q.b durch eine Reihenschaltung von- Widerstand und Kapazität gebildet. Bei der erstgenannten
Leitung ist auch die Möglichkeit vorgesehen, die Verbindung mit Masse bei entsprechender
Kontaktstellung unmittelbar herzustellen. Ebenso kann: die Mittelleitung q. wahlweise
über einen Widerstand oder über einen Kondensator mit Masse verbunden werden.
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Die abgehende Leitung der Sekundärspule 2, die beispielsweise zum
Gitter einer nachfolgenden Verstärkerröhre führen möge, ist an das eine Ende der
Spule 2 unmittelbar angeschlossen, wobei dieses Spulenende und damit also auch die
weiterführende Leitung über die Leitung 5 mittels eines Schalters über einen Kondensator
oder mittels eines anderen Schalters über eine Reihenschaltung von Widerstand und
Kondensator an Masse gelegt werden kann. Das andere Ende der Spule :2 liegt 'hierbei
über die Leitung 511 ständig an Masse. Für die von der Spule abgegriffene Leitung
Sb bieten zwei Kontakte zwei verschiedene Schaltmöglichkeiten. Der eine Kontakt
gestattet es, diesen Abgriff Sb über einen Widerstand an Masse zu legen, der andere
Kontakt über eine Parallelschaltung von Widerstand und Kapazität.
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Um noch weitere Möglichkeiten zu veranschaulichen, ist in _Fig. 2
ein arideres Ausführungsbeispiel dargestellt, das in den grundlegenden Einzelheiten
mit demjenigen nach Fig. i übereinstimmt und nur einige Abänderungen zeigt. Hier
ist die von der Anode 3 kommende Zuleitung 6 an das eine Ende der Spule i geführt,
die im übrigen mit einer größeren Zahl von Albgriffen 611, 6b USW. versehen ist.
In entsprechender Weise ist bei der Ausgangsspule 2 die abgehende Leitung 7 wieder
an das eine Ende der Spule angeschlossen, wobei auch diese Spule hier mit einer
größeren Zahl von Abgriffen 711, 7b usw. versehen ist. Die Abgriffe beider Spulen
können über Kontakte wahlweise nach Belieben, hier beispielsweise unmittelbar, an
Masse gelegt werden. Es besteht somit die Möglichkeit, zahlreiche Regelbereiche
von ebenso vielen Intensitätsgraden bei jeweils gleichbleibendem Weg der Kopplungsspulen
zu kombinieren.
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Die Zuschaltung der elektrischen Schaltelemente zwischen Spuleneingang
und Masse erfolgt hierbei mit Hilfe eines weiteren Satzes von Kontakten, so daß
sich auif diese Weise eine große Zahl von Kombinationsmöglichkeiten aus den Kontakten
des Spulenkontaktsatzes und denjenigen: des zuletzt genannten Kontaktsatzes ergibt.
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Beide Ausführungsbeispiele veranschaulichen somit, daß für die Ausgestaltung
der Kreise eine sehr große Zahl von Möglichkeiten besteht. Es ist so die wahlweise
Einschaltung verschiedener Stromkreise auf der Eingangsseite wie auf der Ausgangsseite
möglich, wobei diese beiderseitig verschiedenen Kreise nun auch wieder in verschiedenster
Weise miteinander kombiniert werden können. Infolge der unterschiedlichen Eigenschaften
dieser Kreise und Kombinationen kann also eine große Zahl verschiedener Klangfarben
wahlweise herbeigeführt werden.