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Ffeifeninstrumellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft Pfeifeninstrumente, seien es nun Pfeifenorgeln, Harmoniums oder ähnliche aus mehreren Pfeifen zusammengesetzte Musikinstrumente.
Die Erfindung besteht in einer besonderen Ausbildung der Orgel und der damit zusammenhängenden Erzeugung der Klangfarben der einzelnen Töne.
Bei der Pfeifenorgel, wie sie bis heute gebaut wird, erzielt man eine Abwechslung in der Klangfarbe hauptsächlich dadurch, dass man die Pfeifen verschieden konstruiert als Lippen- oder Zungenpfeifen und diese mit engerem oder weiterem Durchmesser ausführt oder dadurch, dass man die Lippenpfeifen mit niedrigem oder hohem Aufschnitt sowie mit verschieden geformten Bärten versieht u. dgl. mehr. Alle diese Massnahmen bewirken eine Änderung des Stärkeverhältnisses der den Pfeifenklang zusammensetzenden Teiltöne zueinander und somit die Verschiedenheit der Klangfarben der einzelnen Stimmen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Ersparnis an Pfeifen zu erzielen dadurch, dass nur Pfeifen verwendet werden, die möglichst obertonfrei sind, also nur Grundtöne abgeben, wobei diese Pfeifen dann durch geeignete Register beliebig kombiniert werden können, um die verschiedenen Stimmen mit verschiedener Klangfarbe hervorbringen zu können. Während also bei den bekannten Orgeln für jeden Ton bestimmter Klangfarbe eine besondere Pfeife vorhanden sein muss, kann man bei der Orgel gemäss der Erfindung durch Kombination der verschiedenen Pfeifen sich einen Ton beliebiger Klangfarbe aus dem Grundton und den jeweils charakteristischen Teiltönen zusammensetzen. Die Pfeifenreihen unterscheiden sich also nur noch durch die Tonstärke, nicht mehr durch die Klangfarbe.
Da jede Pfeife möglichst obertonfrei sein soll, also nur einen einzigen Ton abgeben soll, verwendet man zweckmässig Labialpfeifen grösseren Durchmessers, die wie gewöhnlich zylindrisch oder prismatisch oder auch bauchig oder kugelig geformt werden können und die ausserdem zweckmässig mit möglichst niedrigem Winddruck angeblasen werden. Auch überblasende (oktavierende) Pfeifen können mit Vorteil verwendet werden. Verwendet man Zungenstimmen für die Abgabe des Tones, so muss man, da diese im allgemeinen nicht obertonfrei sind, durch Resonatoren oder durch entsprechende Ausbildung der Zungen eine möglichst weitgehende Obertonfreiheit erwirken, so dass z. B. bei Harmoniums auf diese Art flötenähnliche Klänge erzielt werden können.
Der Hauptvorteil eines derartigen Harmoniums ist eine einfache Registriermöglichkeit bei relativ geringer Stimmenzahl. Dieser Vorteil ist gerade beim Harmonium von besonderer Bedeutung, da dieses Instrument für den Gebrauch in beschränkten Räumen bestimmt ist und daher einen möglichst geringen Raumbedarf haben soll. Je nach der Obertonfreiheit der verwendeten Pfeifen wird die Auswahl der relativen Stärkegrade derselben zweckmässig so erfolgen, dass die im Klange der Pfeifen noch vorhandenen Teiltöne keine störende Wirkung bei der Bildung der Klangfarbe ausüben können. Man kann auch Kombinationen der obenbeschriebenen Zungenpfeifen mit Labialpfeifen anwenden.
Um die Zahl der Pfeifen auf ein Mindestmass zu beschränken, kann man sich des sogenannten "Transmissiol1ssystems" bedienen, mit der Erweiterung, dass man die einzelnen Pfeifenreihen nicht nur in verschiedenen Oktavanlagen unabhängig voreinander an die verschiedenen Klaviaturen anschalten kann, sondern in allen Tonlagen, die den harmonischen Teiltönen des Grundklanges bis zu einer gewissen Ordnungszahl hinauf, etwa bis zum zehnten Teilton, ganz oder doch nahezu in der Tonhöhe entsprechen. Dies hat noch den weiteren Vorteil, dass in dem Pfeifenwerk der Orgel zwei oder mehr Pfeifen von gleicher Tonhöhe und Mensur und gleichen Windverhältnissen, welche beim Zusammenklingen Störungen durch Interferenz hervorrufen können, nicht vorkommen. Versuche haben das überraschende Resultat ergeben, dass man ausser den Quint-und Nonenlagen, die dem 3., 6. und 9.
Teilton entsprechend und der temperierten Tonhöhe sehr nahe kommen, auch die dem 5., 10. und 7. entsprechenden Terz-und Septimenlagen durch Transmission aus ein und derselben Pfeifenreihe entnehmen kann, welche auch die Grundlage sowie die Oktavlagen in der bisherigen Ausführungsform der Transmission hervorbringt und dies, trotzdem die natürlichen Terzen (Teiltöne 5 und 10) um ein Achtel Halbton tiefer liegen als die sie hier vertretenden temperierten Terzen. Die Einheitlichkeit der Klangfarben wird durch diese Stimmungsdifferenz nicht gestört.
Die Temperierung der 5. (und 10. ) Teiltöne bringt noch den Vorteil mit sich, dass konsonante Akkorde dadurch beinahe so wohlklingend werden, als würden sie in absolut reiner (natürlicher) Stimmung aller Töne hervorgebracht. Zur Erzielung bestimmter musikalischer Wirkungen kann man aber ausserdem noch eine oder mehrere Pfeifenreihen in genauer natürlicher Terzenstimmung anordnen, zur Hervorbringung des 5. und 10.
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Partialtons und des diesen in der Tonhöhe sehr naheliegenden 7. Partialtons in den erforderlichen Tonstärken.
Die Zahl der Pfeifenreihen kann weiterhin noch dadurch veringert werden, dass man dieselben einzeln oder gruppenweise in Schwellkästen nach Art der bekannten Jalonsieschwelle einschliesst.
Ein Pfeifenwerk gemäss vorliegender Erfindung in Verbindung mit einer entsprechend ausgebauten Transmissionsstruktur ergibt nicht nur bei gleicher Pfeifenanzahl eine viel grössere Mannigfaltigkeit der zu Gebote stehenden Klangfarben als das gebräuchliche System, sondern ermöglicht auch die Zusammensetzung von ganz neuen Klängen, die weder auf der gewöhnlichen Orgel, noch miltels der übrigen Musikinstrumente hervorgebracht werden können.
Mit grossem Vorteil lässt sich das vorbeschriebene Erfindungsprinzip auch zur Neugestaltung solcher Register heranziehen, die ihre Klangfarbe von der Tiefe nach der Höhe hin allmählich ändern. Bisher wurden diese sogenannten"ehangierenden"Stimmen in der Weise hergestellt, dass man den tiefen Pfeifen beispielsweise enge Mensur und streichenden Ton gab, während man nach der Höhe hin diese Mensur bzw. Klangfarbe in diejenige eines Flötenregisters übergehen liess.
Gemäss vorliegender Erfindung wird dieser allmähliche Übergang von einer zur andern Klangfarbe in der Weise bewirkt, dass man grundtönig intonierte Pfeifenreihen verschiedener Tonstärke nach oben hin durchgehend oder erst von einem bestimmten Ton ab allmählich schwächer intoniert, wobei man dieselben je nach Zweckmässigkeit von einem bestimmten Ton ab auch ganz verstummen lassen kann, während andere Pfeifenreihen gleicher Art umgekehrt in der hohen Tonlage ihre grösste Tonstärke besitzen und nach unten hin, wie oben erörtert, schwächer werden und gegebenenfalls verstummen. Zweckmässig wird man dabei gewisse Pfeifenreihen aus den beiden verschiedenen Gruppen paarweise in ihren Tonstärke-Verhältnissen derart aufeinander abstimmen, dass ein solches Paar, zusammen benutzt, eine gleichförmige Tonstärke durch den ganzen Tonumfang ergibt.
Natürlich kann man das Pfeifensystem gemäss vorliegender Erfindung auch mit dem bisher gebräuchlichen verbinden, indem man nach Belieben einzelne oder mehrere obertönig intonierte Pfeifenreihen, also solche mit ausgesprochener Klangfarbe, hinzufügt. Diese Verbindung wirkt musikalisch besonders befriedigend, wenn ein Register angeordnet wird, mittels dessen die etwa gerade in Wirkung befindlichen temperierten Ter-und Septimenlagen jedesmal durch solche in reiner natürlicher Stimmung ersetzt werden können, wenn die obertönigen Stimmen erklingen.
Eine Orgel, bei welcher in einfacher Weise die Durchführung des Erfindungsgedankens, die verschiedenen Pfeifen der einzelnen Reihen zur Abgabe verschiedener Töne beliebiger Klangfarbe zu kombinieren, ermöglicht ist, ist in den Abbildungen beispielsweise dargestellt.
In Fig. 1 ist die pneumatische Ausführungsform der charakteristischen Teile-,, Traktur- und Windlade K"-des Orgelwerkes in einer Teilansicht nach dem Schnitt ab (Fig. 2) dargestellt. Fig. 2 zeigt die Orgel im Schnitt (C-D Fig. 1), Fig. 3 gibt eine Ausführungsform dafür, wie mehrere Pfeifen in einem Schwellkasten angeordnet werden können.
In Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit wegen die Spieltischeinrichtung nicht mit eingezeichnet, sie kann wie gewöhnlich ausgeführt werden und ist im Schnitt in Fig. 2 zu sehen. Der vom Spieltisch durch die Röhren 1, 2, 3 usw. zugeführte Spielwind tritt in die Tastenkanzellen 11, 12, 13 usw. der,. Trakturwindlade" ein (er könnte auch statt dessen pneumatische Relais üblicher Art betätigen, welche den Tastenkanzellen frischen Wind zuführen). Über den Tastenkanzellen verläuft senkrecht zu diesen eine Schar von kleineren"Tonkanzellen"21, 22, 23 usw., von denen jede durch eine Röhre 31 mit dem Balg 41 des Windventils 51 einer Pfeife in Verbindung steht.
Jede Pfeife hat somit ein unabhängig von den anderen bewegliches Ventil und empfängt ihren Wind direkt aus dem gemeinsamen Windkasten 60 ; derselbe erscheint nur in der Figur geteilt, bildet aber in Wirklichkeit ein zusammenhängendes Ganzes.
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setzung des Tones C dienen. Zwischen den Tasten-und Tonkanzellen sind mit Bohrungen 70 versehene Schleifen 81, 82, 83, von der bei der gewöhnlichen Schleiflade üblichen Art, jedoch in kleineren Dimensionen angeordnet, welche schräg verlaufen und in der Ruhelage die senkrecht übereinander liegenden Bohrungen 90 in der Decke der Tastenkanzellen und in dem Boden der Tonkanzellen voneinander abschliessen, bei Verschiebung aber eine Verbindung zwischen Tasten-und Tonkanzellen derart herstellen, dass der Wind je einer Tastenkanzelle in je eine Tonkanzelle treten kann,
sobald die Tastenkanzelle durch den Tastendruck mit Wind gefüllt wird. Um ein Zurücktreten des Windes aus der Tonkanzelle in eine andere Tastenkanzelle zu verhindern (dies Zurücktreten wäre an sich möglich, sobald zwei oder mehrere Schleifen verschoben sind), ist jede Bohrung 90 im Boden der Tonkanzellen mit einem Rückschlagventil (z. B. Lederstreifchen) 40 bedeckt. Je nach dem Ort, wo man die
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Schleifen in der Trakturwindlade anbringt, kann man die Reihe der Tastenkanzellen in beliebiger Weise mit der Reihe der Tonkanzellen verbinden, so dass ein und dieselbe Pfeifenreihe in jeder gewünschten Tonlage auf der Tastatur spielbar wird. In der Figur sind fünf Schleifen dargestellt, welche die zugehörige Pfeifenreihe in der 8'-} 4'-, 22/a'- und 2'-Tonlage spielbar machen.
Man kann entweder jeder Pfeifenreihe eine besondere Trakturwindlade vorbeschriebener Art K, M usw. (Fig. 2) zuordnen oder gegebenenfalls über ein und derselben Tastenkanzellenreihe Tonkanzellenreihen verschiedener Stimmen gemeinsam anbringen. Ferner ist es auch möglich, nicht nur oberhalb, sondern auch unterhalb der Tastenkanzellen Tonkanzellen anzubringen, wodurch man unter Umständen die Tastenkanzellen erheblich verkürzen kann.
Bei dem Beispiel nach Fig. 2 ist 5 eine Taste, die vermittels eines Spielventils 6 die Luftzufuhr zum Kanal 7 und den jeweils angeschlossenen Tastenkanzellen 11 der Trakturwindlade K bzw. einer der darüberliegenden Windladen M freigibt. Über der Tastenkanzelle 11 sieht man die Tonkanzellen 21, 22 usw. und zwischen diesen und der Tastenkanzelle die Schleifen 81, 82, 83 usw., die in bekannter Weise von Registerzügen bewegt werden können. Der Übersichtlichkeit wegen sind diese nicht mit eingezeichnet. Über den Trakturwindladen K und M können noch weitere Windladen angeordnet werden, wobei jede mit einer Pfeifenreihe in Verbindung steht.
Haben nun beispielsweise die Schleifen der Trakturwindlade K die Stellung, die in Fig. 1 dargestellt, und soll der Ton C aus Tönen dieser Windlade zusammengesetzt werden, so wird Taste 5 gedrückt, Ventil 6 hebt sich und lässt den Wind durch Kanal 7 in die Tastenkanzellen 11, von wo er durch die Löcher der Schleifen 81, 82 usw. in die Ton- kanzellen 21, 21a, 28a, 21b gelangt. Von da strömt er durch die Rohre 31, 31a, 38a, 31b zu den Blasbälgen 41, 41a, 48a, 41b. Die Blasbälge betätigen die zugehörigen Ventile 51, 51b usw., die den Wind aus dem Kanal 60 in die Pfeifen C, c, g, c'einlassen. In derselben Weise werden die andern Töne Cis, D usw. aus Grundton und Obertönen zusammengesetzt.
Fig. 3 zeigt, wie eine Reihe von Pfeifen 51 in zwei Schwellkästen 55 und 56 angeordnet werden können, da Klappen 26, 27, 28 und 29 geöffnet und geschlossen werden können. Die Klappen werden in bekannter Weise durch Registerzüge 36 und 37 betätigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pfeifeninstrument, gekennzeichnet durch temperiert gestimmte, grundtönig intonierte Pfeifen, aus welchen die verschiedenen Töne bestimmter Klangfarbe nach Belieben zusammengesetzt werden.