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La présente invention se rapporte aux instruments de musique comprenant un clavier et des organes vibrants actionné par percussion ou par pinçage.
Elle a pour but la création d'une mécanique pour instrument de ce genre qui soit de faible encombrement, de poids réduit et ne nécessite au- cune réglage au montage tout en procurant le même rendement que les instru- ments similaires à fonctionnement non électrique.
En . vue de la réalisation de ce but, chaque touche est en liaison électrique directe avec un organe électromagnétique commandant la vibration d'un organe correspondant, par exemple une verge, une anche, une tige, une corde, etc...
Dans la réalisation pratique de l'invention, l'organe électro- magnétique est constitué par une bobine d'induction dont le noyau mobile agit sur l'organe vibrant et dont l'enroulement est en liaison avec un rhéostat soumis à l'action de la touche et disposé de telle manière qu'un courant d'intensité variable soit transmis à la bobine selon l'intensité ou la vites- se de frappe.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après à titre non limitatif un exemple de réalisation dans son application à un piano en se référant aux dessins dans lesquels:
La figure 1 est une vue schématique représentant plus particuliè- rement les différents organes prévus pour chaque touche et les pédales.
La figure 2 est une vue de détail en coupe montrant la coopération de la touche avec un dispositif à résistances variables.
La figure 3 est une vue en perspective destinée à représenter l'ensemble de la mécanique et les commandes des pédales.
La figure 4 est une vue de détail.
La figure 5 se rapporte à un instrument fonctionnant par pinçage.
Le dispositif objet de l'invention comprend un clavier constitué comme d'habitude par des touches blanches 1 et noires 4 (dièzes) montées de manière à osciller autour de pivots portés par des blocs 2 solidaires d'un support fixe 3.
Chaque touche porte sur sa face inférieure un couteau 5 pouvant agir sur des contacts juxtaposés 6 à lamelles élastiques et faisant partie d'un rhéostat 7 reposant sur le support 3.
Une bobine d'induction 8 en liaison avec le rhéostat d'une part, d'une manière directe par un conducteur 9 et d'autre part par un fil 10 raccordé à un combinateur 11 coopérant avec un enroulement 12 faisant partie d'un transformateur 13 et en liaison avec le rhéostat 7 par un conducteur 14.
La bobine 8 est munie d'un noyau plongeur 15 en fer doux maintenu en position de repos par une barre 16 garnie d'une couche 17 de matière souple. La bobine est fixée à sa partie supérieure par une vis 18 ou un autre organe à un support 21 disposé horizontalement sur toute la longueur de l'appareil et se repliant à une extrémité de manière à former une patte 22 dirigée vers le haut de façon à se terminer par une patte horizontale 23.
Avec la bobine 8 vient en contact une attrape 19 en fer doux qui possède un trou pour le passage du noyau 15 et qui à une extrémité est également repliée en formant une patte 20 parallèle à la patte 22.
Cette attrape 19 s'aimante dès que le noyau 15 arrive à sa hauteur et elle peut ainsi agir sur une piéce 24 également en forme de plat qui constitue un étouffoir, qui est mobile autour d'un pivot 25, qui porte sur sa face inférieure à son extrémité un bloc 26 en feutre ou en une autre ma-
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tière étouffante.
Chaque bloc 26 peut venir en contact avec une pièce vibrante 27, telle qu'une verge,anche ou corde maintenue à une extrémité entre des sillets 28 et un contre-sillet 29. Les sillets 28 sont solidaires d'un bloc 30 reposant sur le support 21 tandis que le contre-sillet est fixé au bloc 30 par exemple par des vis 310
A son extrémité libre la pièce vibrante peut être chargée d'une masse 32 constituée d'un empilage de plaques en métal légèrement espacées les unes des autres par exemple par des feuilles en papier isolant de manière à former une dentelure.
Parallèlement et latéralement par rapport à ces pièces vibrantes sont prévus des microphones 33 34, 35 en liaison avec un amplificateur.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant:
Lorsque on agit sur une touche 1, cette dernière provoque le passage d'un courant dans le circuit 9' 8, 10, 11, 12,14 et grace à une ou plusieurs résistances 36 du réhostat 7 branchées en série avec l'enroulement de la bobine 8, un courant plus ou moins intense parcourra ce circuit suivant l'effort de frappe
Sous l'effet du passage du courant, le noyau 15 sera soulevé et agira sur la verge ou autre pièce 27 qui se mettra à vibrer par percussion.
A l'endroit où le noyau rencontre la verge 27,, on peut prévoir sur celle-ci un bloc 37 garni de matières souples, mais ce bloc peut aussi être supprimé et le noyau peut alors être prolongé du côté servant à la frappe par des matières mtimagnétiques et être garni de feutre, caoutchouc, etc. selon le timbre que l'on veut obtenir.
Au clavier, on peut prévoir des contacts pour accouplements su- périeurs, inférieurs, quinte, tierce, accord parfait avec ou sans résistances séries pour obtenir différents effets sonoreso
Une caractéristique importante réside dans l'existance de la pièce 19 déjà décrite et formant attrape ainsi que commande d'étouffoir.
Comme déjà dit, elle provoque le basculement de l'étouffoir et cela avant que le noyau 15 ait frappé la verge 27.
Mais elle intervient aussi de manière à accélérer et à renforcer la course de frappe du noyau 15 et d'autre part, grâce à l'aimantation de la pièce 19 le noyau est immobilisé après la frappe.
Tant que la bobine 8 reste sous tension, l'étouffoir 24 reste levé et le noyau est immobilisé à la fin de sa course vers le haut.
Quand le courant est coupé, l'étouffoir et le noyau retombent sous l'effet de la pesanteuro
L'étouffoir est en tout ou en partie en fer doux et est isolé magnétiquement de l'ensemble pour lui permettre de pivoter sur son axe.
Les microphones qui peuvent être électrostatiques ou électromagnétiques sont dans l'exemple placés dans le sens de la longueur des pièces vibrantes.
Un micro 33 placé à la même hauteur que lapièce vibrante au repos donne un signal riche en harmoniques paires soit un son octaviant. Un micro 34 placé légèrement en dessous ou au dessus de la pièce vibrante donne un signal très faible en harmoniques par rapport à la fondamentale et un micro 35 placé devant la masse 32 donne un signal modulé en fréquences.
Ces différents micros connectés par des registres à l'amplificateur basse fréquence donnent des timbres différents qui peuvent être pris sur l'ensemble du clavier ou seulement la basse,le médium ou l'aigu.
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Le réglage de la modulation et de l'accord peut être obtenu par la variation du nombre des dentelures de la masse 32 et produit certaines harmoniques pour timbres connus ou nouveaux.
La charge augmente l'amplitude et la durée des fibrations et détermine l'accord et de cette façon la longueur des pièces vibrantes peut être constante pour une ou plusieurs octaves.
On peut toutefois supprimer la masse 32 et obtenir un réglage en faisant varier la longueur des différentes verges 270
Le dispositif décrit est complété par un dispositif à pédales et registres pouvant être conçu de la manière suivante:
Pédale douce. a) Diminution de la course des noyaux 15 par déplacement de la barre de repos 16 -170
A cet effet, on prévoit dans l'exemple représenté, une bobine 37 reposant sur un support horizontal 38 relié au plat 21 par une pièce 39 disposée verticalement. Cette bobine est munie d'un noyau 40 auquel est fixée une plaque 41 pouvant osciller autour d'un axe 42
En faisant passer le courant au moyen de l'interrupteur 43 dans l'enroulement de la bobine on soulève la barre 16 - 17 et l'on diminue ain- si la course du noyau 15.
L'interrupteur 43 peut être actionné par une pédale, un registre, une genouillère, etc... b) Dévoltage de la tension envoyée à la bobine 8 en faisant usage du combinateur 11 sous la commande d'une pédale, d'un registre ou d'une genouillèreo pédale forteo
On prévoit une bobine 43 reposant sur une pièce fixe 44 et dont le noyau 45 est en liaison avec une pièce 46 conçue de manière à soulever l'étouffoir 24.
Les étouffoirs peuvent ainsi être soulevés tous en même temps de telle sorte qu'ils n'empechent plus les vibrations des pièces 27 comme dans le piano ordinaire.
L'amenée du courant à la bobine 43 est commandée par un interrupteur 47 (par pédale etc.) Troisième pédale.
En agissant sur le combinateur 11, on peut alimenter la bobine 8 au moyen d'une tension plus élevée et obtenir ainsi une frappe plus forte des noyaux 15.
La figure 5 est relative à une variante pour instruments du type "pincé" (clavecins, guitares, etc..).
Dans ce cas, la pièce vibrante 241 est décalée par rapport au noyau plongeur 15 et ce dernier porte une rondelle 45 en une matière suffisamment dure pour agir par pinçage sur là pièce vibrante 2410
D'autre part, sur le support 21 est fixée une pièce de fer 46 qui en s'aimantant peut agir sur lemyau 15 de façon à l'écarter de la pièce vibrante 241 après qu'elle a été pincée. Le noyau peut alors retomber après rupture du courant sans toucher à nouveau lapièce vibrante.
Afin de permettre la manoeuvre décrite, le centre de la bobine possède avantageusement une forme conique
La mécanique à fonctionnement par pingage convient notamment
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dans le cas d'une guitare, d'un clavecin ou d'un appareil analogueo
L'appareil décrit peut éventuellement être adapté à ou combiné avec d'autres instruments de musique électroniques comme par exemple des orgues etc...
REVENDICATIONS.
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The present invention relates to musical instruments comprising a keyboard and vibrating members actuated by percussion or by plucking.
Its aim is to create a mechanism for an instrument of this type which is of small size, light weight and does not require any adjustment during assembly while providing the same efficiency as similar non-electrical operating instruments.
In . view of the achievement of this goal, each key is in direct electrical connection with an electromagnetic member controlling the vibration of a corresponding member, for example a rod, a reed, a rod, a string, etc.
In the practical embodiment of the invention, the electromagnetic member is constituted by an induction coil, the movable core of which acts on the vibrating member and the winding of which is in connection with a rheostat subjected to the action of key and arranged in such a way that a current of varying intensity is transmitted to the coil according to the intensity or the striking speed.
In order to make the invention fully understood, an example of an embodiment thereof in its application to a piano will be described below without limitation, with reference to the drawings in which:
FIG. 1 is a schematic view showing more particularly the different members provided for each key and the pedals.
FIG. 2 is a detailed sectional view showing the cooperation of the key with a device with variable resistances.
FIG. 3 is a perspective view intended to represent all of the mechanics and the pedal controls.
Figure 4 is a detail view.
Figure 5 relates to an instrument operating by clamping.
The device which is the subject of the invention comprises a keyboard constituted as usual by white 1 and black 4 keys (sharps) mounted so as to oscillate around pivots carried by blocks 2 integral with a fixed support 3.
Each key carries on its underside a knife 5 capable of acting on juxtaposed contacts 6 with elastic lamellae and forming part of a rheostat 7 resting on the support 3.
An induction coil 8 in connection with the rheostat on the one hand, directly by a conductor 9 and on the other hand by a wire 10 connected to a combiner 11 cooperating with a winding 12 forming part of a transformer 13 and in connection with the rheostat 7 by a conductor 14.
The coil 8 is provided with a plunger 15 of soft iron maintained in the rest position by a bar 16 lined with a layer 17 of flexible material. The coil is fixed at its upper part by a screw 18 or other member to a support 21 disposed horizontally over the entire length of the apparatus and folding at one end so as to form a tab 22 directed upwards so as to end with a horizontal tab 23.
With the coil 8 comes into contact a catch 19 made of soft iron which has a hole for the passage of the core 15 and which at one end is also folded back forming a tab 20 parallel to the tab 22.
This catch 19 becomes magnetized as soon as the core 15 reaches its height and it can thus act on a part 24 also in the form of a dish which constitutes a damper, which is movable around a pivot 25, which bears on its underside. at its end a block 26 of felt or another material
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stuffy stuff.
Each block 26 can come into contact with a vibrating part 27, such as a rod, reed or string held at one end between saddles 28 and a counter-saddle 29. The saddles 28 are integral with a block 30 resting on the support 21 while the counter-nut is fixed to the block 30 for example by screws 310
At its free end, the vibrating part can be loaded with a mass 32 consisting of a stack of metal plates slightly spaced from each other, for example by sheets of insulating paper so as to form a serration.
In parallel and laterally with respect to these vibrating parts, microphones 33 34, 35 are provided in connection with an amplifier.
The operation of this device is as follows:
When one acts on a key 1, the latter causes the passage of a current in the circuit 9 '8, 10, 11, 12,14 and thanks to one or more resistors 36 of the rehostat 7 connected in series with the winding of coil 8, a more or less intense current will flow through this circuit depending on the striking force
Under the effect of the passage of the current, the core 15 will be lifted and will act on the rod or other part 27 which will start to vibrate by percussion.
At the place where the core meets the shank 27 ,, there can be provided on the latter a block 37 lined with flexible materials, but this block can also be omitted and the core can then be extended on the side used for striking by magnetic materials and be lined with felt, rubber, etc. depending on the stamp you want to obtain.
On the keyboard, contacts can be provided for upper, lower, fifth, third, perfect tuning with or without series resistors to obtain different sound effects.
An important characteristic lies in the existence of the part 19 already described and forming a catch as well as a damper control.
As already said, it causes the tipping of the damper and this before the core 15 has struck the rod 27.
But it also intervenes so as to accelerate and strengthen the striking stroke of the core 15 and on the other hand, thanks to the magnetization of the part 19, the core is immobilized after the striking.
As long as the coil 8 remains under tension, the damper 24 remains raised and the core is immobilized at the end of its upward stroke.
When the current is cut, the choke and the core fall again under the effect of the gravity euro
The damper is wholly or partly made of soft iron and is magnetically isolated from the assembly to allow it to pivot on its axis.
The microphones which can be electrostatic or electromagnetic are in the example placed in the direction of the length of the vibrating parts.
A microphone 33 placed at the same height as the vibrating part at rest gives a signal rich in even harmonics, i.e. an octaviant sound. A microphone 34 placed slightly below or above the vibrating part gives a very weak signal in harmonics with respect to the fundamental and a microphone 35 placed in front of the mass 32 gives a frequency modulated signal.
These different microphones connected by registers to the low frequency amplifier give different timbres which can be taken from the entire keyboard or only the bass, midrange or treble.
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The adjustment of the modulation and the tuning can be obtained by varying the number of serrations of mass 32 and produces certain harmonics for known or new timbres.
The load increases the amplitude and the duration of the fibrations and determines the tuning and in this way the length of the vibrating parts can be constant for one or more octaves.
However, we can remove the mass 32 and obtain an adjustment by varying the length of the different yards 270
The device described is completed by a device with pedals and registers which can be designed as follows:
Soft pedal. a) Reduction of the stroke of the cores 15 by displacement of the rest bar 16 -170
For this purpose, in the example shown, there is provided a coil 37 resting on a horizontal support 38 connected to the plate 21 by a part 39 arranged vertically. This coil is provided with a core 40 to which is fixed a plate 41 which can oscillate about an axis 42
By passing the current through the switch 43 in the winding of the coil, the bar 16 - 17 is raised and the stroke of the core 15 is thus reduced.
The switch 43 can be actuated by a pedal, a register, a toggle, etc ... b) Voltage reduction sent to the coil 8 by making use of the combiner 11 under the control of a pedal, a register or a kneepad o forte pedal o
There is provided a coil 43 resting on a fixed part 44 and the core 45 of which is connected to a part 46 designed so as to lift the damper 24.
The dampers can thus be raised all at the same time so that they no longer prevent the vibrations of the parts 27 as in the ordinary piano.
The supply of the current to the coil 43 is controlled by a switch 47 (by pedal, etc.). Third pedal.
By acting on the combiner 11, it is possible to supply the coil 8 by means of a higher voltage and thus obtain a stronger impact on the cores 15.
FIG. 5 relates to a variant for instruments of the "pinched" type (harpsichords, guitars, etc.).
In this case, the vibrating part 241 is offset relative to the plunger core 15 and the latter carries a washer 45 made of a material sufficiently hard to act by clamping on the vibrating part 2410
On the other hand, on the support 21 is fixed an iron part 46 which by magnetizing can act on lemyau 15 so as to move it away from the vibrating part 241 after it has been clamped. The core can then fall back after breaking the current without touching the vibrating part again.
In order to allow the described maneuver, the center of the coil advantageously has a conical shape.
The ping-pong mechanics are particularly suitable
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in the case of a guitar, harpsichord or analogo device
The apparatus described may possibly be adapted to or combined with other electronic musical instruments such as for example organs, etc.
CLAIMS.