Pfeifeninstrument mit Einrichtung zur Erzeugung Tönen verschiedener Klangfarbe. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pfeifeninstrument, das eine Pfeifenorgel, ein Harmonium oder ein ähnliches, eine Mehrzahl von Pfeifen aufweisendes Musik instrument sein kann und eine Einrichtung zur Erzeugung von Tönen verschiedener Klangfarbe besitzt.
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 Lippen pfeifen mit niedrigem oder hohem Auf schnitt, sowie mit verschieden geformten Bärten versieht, und dergleichen mehr. Alle diese Massnahmen bewirken eine Än derung des Stärkeverhältnisses der den Pfeifenklang zusammensetzenden Teiltöne zueinander und somit die Verschiedenheit der Klangfarbe der einzelnen Stimmen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Ersparnis an Pfeifen zu erzielen, und be- wirkt dies dadurch, dass grundtönig in tonierte Pfeifen verwendet werden, das heisst Pfeifen, die annähernd obertonfrei sind, also nur Grundtöne angeben, wobei diese Pfeifen zum Beispiel durch Register beliebig kombiniert werden können, um Stimmen mit verschiedener Klangfarbe hervorbringen zu können. Die Pfeifen haben hierbei tempe rierte Stimmung.
Während also bei den bekannten Orgeln für jeden Ton bestimmter Klangfarbe eine besondere Pfeife vorhanden ist, kann man bei der Orgel gemäss der Erfindung durch Kombination der verschiedensten Pfeifen sich einen Ton beliebiger Klangfarbe aus dem Grundton und den jeweils charakteristi schen: Obertönen zusammensetzen. Für Orgeln werden zweckmässig Labialpfeifen grösseren Durchmessers verwendet, die, wie gewöhn lich, zylindrisch oder prismatisch oder auch bauchig oder.kugelig geformt sein 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 wird man, da diese im allgemeinen nicht obertonfrei sind, durch Resoriatoren oder durch entsprechende Aus bildung der Zungen eine möglichst weit gehende Obertonfreiheit erwirken, so dass zum Beispiel bei Harmoniums auf diese Art flötenähnliche Klänge erzielt werden können. Der Hauptvorteil eines derartigen Harmoniums ist eine einfache Registrier- möglichkeit bei relativ geringer Stimmen zahl.
Dieser Vorteil ist gerade beim Har monium von besonderer Bedeutung, da dieses Instrument für den Gebrauch in be schränkten Räumen bestimmt ist und da her 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 oben beschriebenen Zun genpfeifen mit Labialpfeifen anwenden.
'Um- die Zahl der Pfeifen auf ein Min destmass zu beschränken, kann man sich des sogenannten "Transmissionssystems" bedie nen, mit der Erweiterung, dass man die ein zelnen Pfeifenreihen nicht nur in verschie denen Oktavlagen unabhängig voneinander 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 Zusämmenklingen Störungen durch Interferenz hervorrufen können, nicht vor kommen.
Versuche haben das überraschende Resultat ergeben, dass man ausser den Q,uint- und Nonenlagen, die dem 3:, 6. und 9. Teil. ton entsprechen und der temperierten Ton höhe sehr nahe kommen, auch die den Teil tönen 5, 10 und 7 entsprechenden Terz- und Septimenlagen durch Transmission aus ein und derselben Pfeifenreihe entneh men kann, welche auch die Grundlage, so wie die Oktavlagen in der bisherigen Ausführungsform der Transmission her hervorbringt, und dies,
trotzdem die natür lichen Terzen (Teiltöne 5 und 10) um 1,(s Halbton tiefer liegen als die sie hier ver tretenden temperierten Terzen. Die Einheit lichkeit der Klangfarben wird durch diese Stimmungsdifferenz nicht gestört. Die Tem- perierung 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 hervor gebracht.
Zur Erzielung. bestimmter musi kalischer Wirkungen kann man aber ausser dem noch eine oder mehrere Pfeifenreihen in genauer natürlicher Terzenstimmung an ordnen zur Hervorbringung des 5. und 10. Partialtones und des diesen in der Tonhöhe sehr naheliegenden 7. Partialtones in den erforderlichen Tonstärken.
Die Zahl der Pfeifenreihen kann weiter hin noch dadurch verringert werden, dass man dieselben einzeln oder gruppenweise in Schwellkästen nach Art der bekannten Ja lousieschwelle einschliesst.
Ein Pfeifenwerk gemäss vorliegender Er findung in Verbindung mit einer entspre chend ausgebauten Transmissionstraktur er gibt nicht nur bei gleicher Pfeifenanzahl eine viel grössere Mannigfaltigkeit der zu Gebote stehenden Klangfarben als gebräuch liche Pfeifenwerke, sondern ermöglicht auch die Zusammensetzung von ganz neuen Klängen, die weder auf der gewöhnlichen Orgel, noch mittelst der übrigen Musik instrumente hervorgebracht werden können.
Mit grossem Vorteil lässt sich das vor beschriebene Erfindungsprinzip auch zur Neugestaltung solcher Register heranziehen, die ihre Klangfarbe von der Tiefe nach der Höhe hin allmählich ändern. Bisher wury < den diese sogenannten "changierenden" Stim men in der Weise hergestellt, dass man den tiefen Pfeifen beispielsweise enge Mensur Tind --streichenden Ton gab, während man nach der Höhe hin diese Mensur bezw. Klangfarbe in diejenige eines Flötenregi sters übergehen liess.
Dieser allmähliche Übergang von einer zur andern Klangfarbe kann nun in der Weise bewirkt werden, dass man grundtönig intonierte Pfeifenreihen verschiedener Tonstärke nach oben hin durchgehend oder erst von einem bestimm ten Ton ab allmählich schwächer intoniert. wobei man dieselbe je nach Zweckmässig keit von einem bestimmten Ton ab auch ganz verstummen lassen kann, während andere Pfeifenreihen gleicher Art umgekehrt in der hohen Tonlage ihre grösste Tonstärke be sitzen und nach unten hin, wie eben erörtert, schwächer werden und gegebenenfalls ver stummen.
Zweckmässig wird man dabei ge wisse Pfeifenreihen aus den beiden verschie denen Gruppen paarweise in ihren T'onstärke- v erhältnissen derart aufeinander abstimmen, da,ss ein solches Paar, zusammen benutzt, eine gleichförmige Tonstärke durch den-gan- zen Tonumfang ergibt.
Natürlich kann man ein Pfeifenwerk (re- mäss' vorliegender Erfindung auch mit einem Werk bisher gebräuchlicher Bauart verbin den, indem man nach Belieben einzelne oder mehrere obertönig intonierte Pfeifenreihen, also solche mit ausgesprochener Klangfarbe, hinzufügt.
Diese Verbindung wirkt musi kalisch besonders befriedigend, wenn ein Register angeordnet wird, mittelst dessen die etwa gerade in Wirkung befindlichen tem perierten Terz- und Septimenlagen jedesmal durch solche in reiner, natürlicher Stimmung ersetzt werden können, wenn die obertöniger_ Stimmen erklingen.
Eine Orgel, bei welcher- in einfacher Weise die verschiedenen Pfeifen der ein zelnen Reihen zur Abgabe von Tönen be stimmter Klangfarbe kombiniert werden können, ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt. In Fig. 1 ist ein Traktur und Windlade umfassender Teil des Orgelwerkes in einer Teilansicht und im. Schnitt A-B (Fig. 2) dargestellt; Fig. 2 zeigt einen Schnitt<I>C-7)</I> (Fig. 1); Fig. 3, gibt eine Ausführungsform dafür, wie meh rere Pfeifen in einem Schwellkasten ange ordnet werden können.
In Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit wegen die Spieltischeinrichtung nicht mit ein gezeichnet; sie kann wie gewöhnlich aus geführt werden und ist im Schnitt in F'ig. 2 zu sehen.
Der vom Spieltisch durch die Ka näle 1, 2, 3 usw. zugeführte Spielwind tritt: in die Tastenkamellen 11, 12, 18 usw. der "Trakturwindlade" ein (er könnte auch statt dessen pneumafsche Relais üblicher Art betätigen, welche den Tastenkamellen frischen Wind zuführen). Über den Tasten- kanzellen verläuft senkrecht zu diesen eine Schar von kleineren "Tonkamellen" 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 andern bewegliches Ventil und empfängt ihren Wind direkt aus dem gemeinsamen Wind kasten 60; derselbe erscheint nur in der Fig. 1 geteilt, bildet aber in Wirklichkeit ein zusammenhängendes Ganzes. Den Ton- kanzellen 21 bis 32 entspricht eine erste Pfeifenreihe mi$ den Tönen C bis H, den Kanzellen 21a bis<B>329</B> eine zweite Pfeifen reihe mit den von C bis H reichenden Tö nen usw.
Diese Reihen unterscheiden sich nur durch die Tonsiä,rke. Diese ist bei der die Grundtöne G bis H liefernden Reihe am grössten. In der Fig. 1 sind aus der Pfeifen reihe nun die vier Pfeifen herausgezogen, die zum Beispiel zur Zusammensetzung des Tones D mit den drei Obertönen C, G, C' dienen.
Zwischen den Tasten- und T'on- ka.nzellen sind mit Bohrungen 70 versehene Schleifen 81, 82, 83 von der bei der ge- @vöhnlichen Schleiflade üblichen Art, jedoch in kleineren Dimensionen, angeordnet, wel che schräg verlaufen und in der Ruhelage die senkrecht übereinander liegenden Boh rungen 00 in der Decke der Tastenkanzellen und indem Boden der Tonkanzellen:
vonein- ander abschliessen, bei Verschiebung aber eine Verbindung zwischen Tasten- und Ton- kanzellen derart herstellen, dass der Wind je einer Tastenkamelle 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 Tastihnkanzelle zu verhindern (dies Zurücktreten wäre an sich möglich, sobald zwei oder mehrere Schleifen verschoben sind), ist jede Boh- rung 90 im Boden der Tonkanzellen mit einem Rückschlagventil (zum Beispiel Le- derstreifchen 40) bedeckt.
Man kann also die Reihe der Tastenkanzellen in beliebiger Weise mit der Reihe der Tonkamellen ver binden, so dass ein und dieselbe Pfeifenreihe in jeder gewünschten Tonlage auf der Tastatur spielbar ist. In der Figur sind vier Schleifen dargestellt, welche die zugehörige Pfeifenreihe in der 8'-, 4'-, 2 2/3'- und 2'- Tonlage spielbar machen.
Man kann ent weder jeder Pfeifenreihe eine besondere Trakturwindlade (vorbeschriebener Art K, M usw. (Fig. 2) zuordnen oder gegebenen falls über ein und derselben Tastenkanzellen- reihe Tonkanzellenreihen verschiedener Stim men, gemeinsam anbringen. Ferner ist es auch möglich, nicht nur oberhalb, sondern auch unterhalb der Tastenkanzellen Ton kamellen anzubringen, wodurch man unter Umständen die Taetenkanzellen erheblich verkürzen kann.
Bei dem Beispiel nach Fig. 2 ist 5 eine Taste, die vermittelst eines Spielventils 6 die Luftzufuhr zum Banal 7 und den je weils angeschlossenen Tastenkanzellen 11 der Trakturwindlade K bezw. einer der darüber liegenden Windlade M freigibt. Über der Tastenkanzelle 11 sieht man die Tonkanzel- len 21, 22 usw. und zwischen diesen und der Tastenkanzelle die Schleifen 81, 82, 83 usw., die in bekannter Weise von Register zügen bewegt werden können.
Der Über sichtlichkeit wegen sind diese nicht mit ein gezeichnet. Über den Trakturwindladen K -und M können noch weitere Windladen an- geordnet werden, wobei jede mit einer Pfei fenreihe 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 Tastenkanzelle 11, von wo er durch die Löcher der Schleifen 81, 82 usw. in die Tonkanzellen 21, 21a, 28a, 21b gelangt Von da strömt er durch die Rohre 31, 81a, 38a, '31b zu den Blasebälgen 41, 41a, 48a,. 41b.
Die Blasebälge betätigen die zugehöri gen Ventile 51, 15a usw., die den Wind aus, dem Kanal 60 in die Pfeifen C,<I>c,</I> g, <I>c'</I> einlassen. In derselben Weise werden die andern Töne<I>Cis, d</I> usw: aus Grundton und Obertönen zusammengesetzt.
Fig. 3 zeigt, wie eine Reihe von Pfei fen 51 in zwei .Schwellkästen 55 und 56 angeordnet werden können, da Klappen 26, 27, 28 und 29 geöffnet und geschlossen wer den können. Die Klappen werden in be kannter Weise durch Registerzüge 36 und 37 betätigt.