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Einrichtung zur Übertragung und zur Verstärkung von Musik.
Man kennt bereits Verfahren, die es gestatten, z. B. von einem Saal in einen andern, Musik eines
Orchesters oder eines einzelnen Musikinstrumentes mittels einer Einrichtung zu übertragen, welche grundsätzlich aus einem Mikrophon, einem Verstärker und einem Lautsprecher besteht. Man kennt auch Verfahren, welche eine Verbesserung der musikalischen Wiedergabe durch Verwendung von Schallfilter bildenden Resonatoren bewirken.
Es ist aber auch allgemein bekannt, dass es unmöglich ist, ein Orchester im gleichen Saale zu ver- stärken, wegen des sogenannten Arsene-Effekts"der in Schallreaktionen zwischen den Lautsprechern und dem Mikrophon besteht.
Die vorliegende Erfindung betrifft Vervollkommnungen an Verfahren und Apparaten der vorbeschriebenen Art, welche es gestatten, die Übertragung von Musik (Orchester oder Einzelinstrumente, wie Orgel, Harmonium, Klavier usw.) durchzuführen, ohne den sonst unvermeidlichen Übelständen ausgesetzt zu sein.
Diese Verbesserungen gestatten die von einem Orchester oder einem Einzelinstrument erzeugte Musik durch ein oder mehrere Mikrophone aufzunehmen, dieselbe durch einen oder mehrere Verstärker zu verstärken und durch einen oder mehrere Lautsprecher wiederzugeben, die ihrerseits mit abgestimmten Resonatoren kombiniert sind, was die Intensität und Tonfülle der auf diese Weise übermittelten Musik stark erhöht.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Harmonium mit zwei gruppierten Resonatorstöcken, Fig. 2 das betreffende elektrische Schema, Fig. 3 ist ein Harmqnium gemäss Fig. 1, aber mit zwei getrennten Resonatorstöcken, Fig. 4 das betreffende elektrische Schema und Fig. 5 ein Schema hinsichtlich der Zusammenarbeit der elektrischen und mechanischen Regulierungsmittel. Die Fig. 6 und 7 zeigen im Schnitt und im Aufriss eine Reihe von Resonatorelementen. Fig. 8 zeigt eine vergrösserte Einzelansicht eines Elementes gemäss Fig. 6. Die Fig. 9 und 10 zeigen Schnitte vom Unterteil eines Elementes gemäss Fig. 6. Fig. 11 zeigt eine Gesamtansicht eines Harmoniums, das mit Resonatoren ausgestattet ist.
In Fig. 1 bedeuten 11 und 12 die beiden Tastenreihen des Harmoniums (Rezital und Grosse Orgel) ; 13 Resonanzböden und Stimmblattreihen ; 14 eine Schallkammer aus schalldichtem Material ; 15 in dieser Kammer untergebrachte Mikrophone ; 16 Windbleche, die das Passieren (durch Saugen oder Drücken) der Luft, welche die Stimmblätter betätigt, gestatten ; 17 und 18 Ausdrucksklappen, die durch die Aus-
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finden und welche die Veränderung der Stärke des elektrischen Stromes gestatten.
Die Arbeitsweise ist wie folgt : Die musikalische Sendung erfolgt im Innern der Schallkammer 14, die vollständig abgeschlossen ist und in deren Innern sich das Mikrophon 15 befindet. Eine Schallreaktion (Arséne-Effekt) tritt nicht mehr auf. Die Intensitätsregulierungen erfolgen automatisch durch die Betätigung der Pedale und der Klappen 17, 18 wie bei einem normalen Harmonium. Die zusätzlichen Intensitätsvariationen erfolgen auf elektrischem Wege mittels der Potentiometer 21 und 22. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, wirkt das Mikrophon 15 auf einen Verstärker 23 mit zwei Ausgängen. Die Potentiometer 21 und 22 wirken auf die elektrische Einrichtung von grossen Lautsprechern 24 und 25 (Rezital und Grosse Orgel).
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Gemäss Fig. 3 betätigen die beiden Tastenreihen 11 und 12 die beiden Schallböden 26 (Rezital) und 27 (Grosse Orgel), die in zwei voneinander unabhängigen abgeschlossenen Sehallkammern 28 und 29 (die der Kammer 14 in Fig. 1 entsprechen) angeordnet sind und welche die : Mikrophone 80 und 81 enthalten. die ebenfalls voneinander unabhängig sind. Die Potentiometer 21 und 22 werden von den Ausdruckspedalen 19, 20 betätigt und beinflussen ihrerseits die Empfindlichkeit der Mikrophone 30, 31 ; diese sind an zwei voneinander unabhängige Verstärker 32,33 angeschlossen (Fig. 4), an die Lautsprecher angeschlossen sind : der eine 34 für Rezital und der andere 35 für Grosse Orgel. Die Lautsprecher sind mit Resonatoren verbunden.
Bei der Einrichtung gemäss den Fig. 3 und 4 erfolgt die normale Tonerzeugung unabhängig in den beiden geschlossenen Kammern 28 und 29. Während bei dem System gemäss den Fig. 1 und 2 die Verschiedenheit der Lautstärke hauptsächlich durch Öffnen und Schliessen der Ausdrucksklappen 17. 18 bewirkt wird, sind diese beim zweiten System (Fig. 3 und 4) gänzlich weggelassen. Man bewirkt die Laut- stärkeregulierung durch Veränderung der elektrischen Leistung der Mikrophone, was mittels der Potentiometer 21, 22 erfolgt ; dies vereinfacht die Handhabung für den Spielenden.
In der Kammer 29 sind Platten 36,37 und 38 angeordnet ; dieselben sind aus poliertem Metall hergestellt und flach, parabolisch oder auch anders ausgebildet. Sie sind fest oder einstellbar angeordnet und haben den Zweck, im Innern der Kammern durch Reflektieren der Schallwellen gewisse Echowirkungen zu erzielen.
Fig. 5 zeigt die Verbindung der mechanischen mit der elektrischen Regulierung der Lautstärke ; 14 ist die schalldichte Kammer, 15 das Mikrophon, 13 der Sehallboden mit den Stimmblättern ; 17 die Klappe, 21 das Potentiometer und 19 das Ausdruckspedal.
Dieses System hat den Vorteil, dass nur ein einziges Pedal zur Betätigung des Potentiometers und der Schallklappe notwendig ist. Während beim gewöhnlichen Harmonium die Lautstärke beim- Öffnen der Klappe um 45 am stärksten ist und durch weiteres Öffnen der Klappe bis auf 900 nicht erhöht werden kann, wächst bei der erfindungsgemässen Kombination dagegen die, Lautstärke noch weiter an während des Öffnens von 450 auf 900 infolge der elektrischen Regulierung, welche gleichzeitig mit der mechanischen Regulierung wirkt.
Die sechs Elemente doppelter Resonatoren, aus denen die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Batterie besteht, sollen die vom Schallboden erzeugten Grossorgeltöne, die im allgemeinen den Oktaven 8 und 16 Fuss entsprechen, umwandeln und ihre Tönung bereichen.
Fig. 7 zeigt im Schnitt ein einzelnes Element, bestehend aus einem Schallboden 40 aus Holz, unter welchem ein Lautsprecher 41 befestigt ist. Dieser erregt den Resonator 42, welcher auf eine Frequenz der Oktave 8 Fuss (z. B. 120 Schwingungen) abgestimmt ist, während seine Rückseite den Resonator 43 erregt, der auf eine Frequenz der Oktave 16 Fuss (z. B. 60 Schwingungen) abgestimmt ist.
In jedem Resonator sind in der Nähe der Verbindung mit dem Schallboden 40 Öffnungen 44 ausgespart, die sich in einer bestimmten Entfernung vom Lautsprecher befinden, um Luftwirbel zu erzeugen, um auf diese Weise eine lose Kopplung zwischen dem Erreger und dem Resonator zu bilden. In jedem Resonator sind an den entgegengesetzten Enden Öffnungen 45 angeordnet, die mit Hilfe von verstellbaren Klappen 46 (Fig. 8) regulierbar sind, damit man eine genaue Abstimmung jedes Resonators erzielen kann.
Die Dimensionen jedes einzelnen Resonators werden vorzugsweise derart gewählt, dass die Abstimmungsfrequenz des einen die doppelte Frequenz des anderen ist, was zur Folge hat. dass, wenn einer der Resonatoren mit einer Grundnote in Resonanz tritt, der andere auf einen Nebenton desselben Grundtons in Resonanz tritt.
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drehen können. Man erzielt mittels dieser Anordnung das Vibrato der Resonatoren 8 und 16 Fuss. Da sich die Elemente jeweils in der Verlängerungsrichtung der andern Elemente befinden, so sind die Achsen 49.
50, um welche sich die Klappen drehen, für die nebeneinander angeordneten Resonatoren gemeinsam.
Fig. 11 zeigt eine Gesamtansicht der Kombination Harmonium und Resonatoren. M bezeichnet das eigentliche Harmonium mit der schalldichten Tonerzeugungs- und Mikrophonkammer ; 52 ist die Resonatorenbatterie, abgestimmt von 4 bis 1/4 Fuss ; 53 ist die doppelte Batterie der Resonatoren von 8 bis 16 Fuss ; 21 und 22 sind die mit der Hand zu bedienenden Potentiometer ; 19, 20 sind die Pedale, welche die Ausdrueksklappen betätigen, wobei die elektrische und die mechanische Regulierung kombiniert sein kann oder nicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Übertragung und zur Verstärkung von Musik, dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder mehreren geschlossenen und schalldichten Kammern eine oder mehrere musikerzeugende Instrumente und ein oder mehrere Mikrophone untergebracht sind.
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Device for the transmission and amplification of music.
Processes are already known which allow e.g. B. from one hall to another, music in one
To transmit an orchestra or a single musical instrument by means of a device which basically consists of a microphone, an amplifier and a loudspeaker. Methods are also known which bring about an improvement in the musical reproduction by using resonators which form sound filters.
But it is also well known that it is impossible to amplify an orchestra in the same hall because of the so-called Arsene effect "which consists of sound reactions between the loudspeakers and the microphone.
The present invention relates to improvements in methods and apparatus of the type described above, which make it possible to carry out the transmission of music (orchestra or individual instruments such as organ, harmonium, piano, etc.) without being exposed to the otherwise unavoidable inconveniences.
These improvements allow the music produced by an orchestra or a single instrument to be recorded by one or more microphones, to be amplified by one or more amplifiers, and to be reproduced by one or more loudspeakers, which are in turn combined with tuned resonators, which increases the intensity and richness of the tone music transmitted this way greatly increased.
In the drawing, some embodiments of the invention are shown, u. 1 shows a harmonium with two grouped resonator sticks, FIG. 2 shows the relevant electrical scheme, FIG. 3 is a harmonium according to FIG. 1, but with two separate resonator sticks, FIG. 4 shows the relevant electrical scheme and FIG Scheme of the cooperation between electrical and mechanical means of regulation. Figures 6 and 7 show in section and in elevation a number of resonator elements. 8 shows an enlarged individual view of an element according to FIG. 6. FIGS. 9 and 10 show sections of the lower part of an element according to FIG. 6. FIG. 11 shows an overall view of a harmonium which is equipped with resonators.
In Fig. 1, 11 and 12 denote the two rows of keys on the harmonium (recital and large organ); 13 soundboards and rows of reeds; 14 a sound chamber made of soundproof material; 15 microphones housed in this chamber; 16 baffles that allow the passage (by sucking or pushing) the air that operates the reeds; 17 and 18 expression flaps, which are
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find and which allow the change of the strength of the electric current.
The mode of operation is as follows: The musical transmission takes place inside the sound chamber 14, which is completely closed and inside which the microphone 15 is located. A sound reaction (Arsene effect) no longer occurs. The intensity adjustments take place automatically by actuating the pedals and the flaps 17, 18 as with a normal harmonium. The additional intensity variations take place electrically by means of the potentiometers 21 and 22. As can be seen in FIG. 2, the microphone 15 acts on an amplifier 23 with two outputs. The potentiometers 21 and 22 act on the electrical equipment of large loudspeakers 24 and 25 (recital and large organ).
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According to FIG. 3, the two rows of keys 11 and 12 actuate the two sound trays 26 (recital) and 27 (large organ), which are arranged in two independent, closed acoustic chambers 28 and 29 (which correspond to chamber 14 in FIG. 1) and which which: contain microphones 80 and 81. which are also independent of each other. The potentiometers 21 and 22 are operated by the expression pedals 19, 20 and in turn influence the sensitivity of the microphones 30, 31; These are connected to two independent amplifiers 32, 33 (Fig. 4) to which loudspeakers are connected: one 34 for recital and the other 35 for large organ. The speakers are connected to resonators.
In the device according to FIGS. 3 and 4, the normal sound generation takes place independently in the two closed chambers 28 and 29. While in the system according to FIGS. 1 and 2 the difference in volume is mainly caused by opening and closing the expression flaps 17, 18 these are completely omitted in the second system (FIGS. 3 and 4). The volume is regulated by changing the electrical power of the microphones, which is done by means of the potentiometers 21, 22; this simplifies handling for the player.
In the chamber 29 plates 36, 37 and 38 are arranged; they are made of polished metal and are flat, parabolic, or otherwise. They are arranged in a fixed or adjustable manner and have the purpose of achieving certain echo effects in the interior of the chambers by reflecting the sound waves.
Fig. 5 shows the connection between mechanical and electrical volume control; 14 is the soundproof chamber, 15 the microphone, 13 the hall floor with the reeds; 17 the flap, 21 the potentiometer and 19 the express pedal.
This system has the advantage that only a single pedal is required to operate the potentiometer and the sound flap. While with the normal harmonium the volume is strongest when the flap is opened by 45 and cannot be increased to 900 by opening the flap further, with the combination according to the invention, however, the volume increases even further during opening from 450 to 900 as a result the electrical regulation, which acts simultaneously with the mechanical regulation.
The six elements of double resonators which make up the battery shown in FIGS. 6 and 7 are intended to convert and range the grand organ tones produced by the soundboard, which generally correspond to octaves 8 and 16 feet.
Fig. 7 shows in section a single element, consisting of a sound floor 40 made of wood, under which a loudspeaker 41 is attached. This excites the resonator 42, which is tuned to a frequency of the octave 8 feet (e.g. 120 oscillations), while its rear side excites the resonator 43, which is tuned to a frequency of the octave 16 feet (e.g. 60 oscillations) is.
Openings 44 are recessed in each resonator in the vicinity of the connection with the soundboard 40, which are located at a certain distance from the loudspeaker, in order to generate air vortices in order in this way to form a loose coupling between the exciter and the resonator. In each resonator openings 45 are arranged at the opposite ends, which can be regulated with the aid of adjustable flaps 46 (FIG. 8), so that an exact tuning of each resonator can be achieved.
The dimensions of each individual resonator are preferably chosen such that the tuning frequency of one is twice the frequency of the other, which has the consequence. that if one of the resonators resonates with a fundamental note, the other resonates with a secondary note of the same fundamental note.
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can turn. This arrangement produces the vibrato of the 8 and 16 foot resonators. Since the elements are each located in the extension direction of the other elements, the axes 49.
50, about which the flaps rotate, common to the resonators arranged next to one another.
Fig. 11 shows an overall view of the combination of harmonium and resonators. M denotes the actual harmonium with the soundproof sound generation and microphone chamber; 52 is the resonator battery, tuned from 4 to 1/4 feet; 53 is the double battery of 8 to 16 foot resonators; 21 and 22 are the hand-operated potentiometers; 19, 20 are the pedals that operate the push-out flaps, whereby the electrical and mechanical regulation may or may not be combined.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the transmission and amplification of music, characterized in that one or more music-producing instruments and one or more microphones are housed in one or more closed and soundproof chambers.