Verfahren und Einrichtung zum selbsttätigen Aufschreiben von Noten beim Spielen von Tasteninstrumenten. Es ist ein bekannter Wunsch, die von Tasteninstrumenten stammenden Töne direkt aufzuschreiben. Bis jetzt war es nur möglich, Töne nach dem Prinzip der bekannten Dik tiermaschinen auf einen Tonträger zu bringen, so dass bei Ablauf das aufgetragene Tonbild resp. die Musik wiedergegeben werden kann. Die Versuche, z. B. Töne direkt aufzuschrei ben, scheiterten an tauglichen, praktisch ge eigneten Mitteln.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren und eine Einrichtung zum selbsttätigen Aufschreiben von Noten beim Spielen von Tasteninstrumenten. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren schliesst. man beim Tastenanschlag des Instrumentes einen elektrischen Stromkreis, in welchen die Taste eingeschlossen ist, und ruft unter Wir kung des Stromes die Aufzeichnung der der angeschlagenen Taste entsprechenden Note in einem Aufzeichnungsgerät hervor. Bei der Einrichtung gemäss der Erfindung zur Aus übung des Verfahrens ist jeder Taste des Instrumentes ein Steuerstromkreis zugeord net, und das Instrument ist mit einem durch den Strom der Steuerstromkreise gesteuerten Aufzeichnungsgerät versehen.
Bei jedem Ta stenanschlag wird dabei der zugehörige Steuerstromkreis geschlossen und damit ein entsprechender Aufzeichner im Aufzeich nungsgerät in Funktion gesetzt.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist die zur Ausübung des Verfahrens dienende Ein- richtung gemäss der Erfindung in beispiels weisen Ausführungsformen dargestellt, und es zeigt: Fig. 1 das Musikinstrument mit Aufzeich nungsapparat, Fig. 2 die Tastaturkontakte in Seiten ansicht mit teilweisem Schnitt, Fig.3 den Schlagmechanismus bei einem Flügel resp.
Klavier, Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3, Fig.5 eine Draufsicht auf die Tastatur mit dem Aufzeichnungsgerät, Fig.6 ein Aufzeichnungsgerät in Seiten ansicht mit Typenstangensystem, Fig. 7 eine Draufsicht zu Fig. 6, Fig. 8 eine Seitenansicht bei einem Ty pen- hebelantrieb, Fig. 9 ein elektrodynamisches Relais als Typenträger, Fig. 10 eine schematische Darstellung eines optischen Notenaufzeichnungsgerätes, Fig.17.
eine ebensolche mit Projektions spiegeln, Fig.12 ein optisch-mechanisch wirkendes Notenaufzeichnungsgerät, Fig.l3 eine Variante des optisch-mecha- nisch wirkenden Notenaufzeichnungsgerätes, Fig.14 ein zur Verwendung kommender Spiegelgalvanometer in perspektivischer An sicht, Fig.15 ein auf elektrolytiseher Wirkung beruhendes Aufzeichnungsgerät, Fig. 16 eine Tastenanfeuchtungsvorrich tung zu letzterem, Fig. 17 ein thermisches Aufzeichnungs gerät.
Das zu spielende Tasteninstrument, wie Klavier, Flügel usw., weist Steuerstromkreise auf, in welche das Aufzeichnungsgerät 1 (Fig.1) eingeschlossen ist. Die Steuerstrom kreise weisen im Bereich der Tastatur lie gende Kontakte 6 auf, die von der Tastatur 2, 3 (Fug. 2) gesteuert werden können, so dass bei jedem Tastenanschlag der entsprechende Kontakt und damit der Steuerstromkreis ge schlossen und bei Beendigung des Anschlages geöffnet wird. Es wäre aber auch möglich, den einen Pol des Kontaktes direkt an der Taste zu befestigen.
Die Kontakte 6 sind bei Flügeln vorteil haft unter jeder Taste 2 bzw. 3 angebracht und werden über Stössel 4 beim Tasten anschlag gesteuert; beim Klavier werden die Kontakte 6 zweckmässigerweise durch den Schlagmechanismus, z. B. die Hämmerchen (Fug. 3 oder 4), gesteuert. Im ersten Falle entspricht die Dauer der Kontaktsteuerung der Zeit des Fingerdruckes und somit des Tonklingens, während im zweiten Falle die Dauer der Kontaktsteuerung nur der Zeit eines Stromimpulses entspricht.
In Fig. 3 bezeichnen 11, 12, 13, 14 die ein zelnen Teile eines Klavierhammersystems, 7 die Saite, 15 den Tonlöscher, 8 die Kontakt- befestigumgsleiste, 9 und 10 die Pole des Kon taktes. In Fig. 4 bezeichnen 22, 23 den Ham mer, 17 die Saite, 24 einen Stössel, 25 eine Filzpolsterung, 21 den Kontakt, 18 die Kon- taktbefestigumgsleiste und 19, 20 die Leitun gen des Steuerstromkreises.
Jede Taste 27 (Fig.5) des Instrumentes sowie jeder der Fusspedale 28, 29 (bei Or geln auch Registerknöpfe) wirkt direkt oder indirekt auf den entsprechenden Steuerstrom kreis 30, wobei die einzelnen Stromauslösun gen zeitlich genau die entsprechenden Ton auslösungen wiedergeben. Die der Anzahl der Tasten entsprechende Anzahl der Stromkreise wird aus dem Instrument, z. B. durch Mehr- fachkabel und Mehrfachsteckdose, ausgeführt und mittels Mehrfachstecker mit dem Auf zeichnungsgerät verbunden. Die Einführung der Steuerstromkreise bedarf keinerlei Ände rungen in der bisherigen Instrumentenkon struktion, da das Stromkreissystem in jedem fertigen Instrument, z.
B. als Leiste mit an gebrachten Kontakten und Kabel, jederzeit nachträglich eingebaut werden kann. Das Aufzeichnungsgerät hat die Aufgabe, die vom Musikinstrument gesteuerten Stromimpulse tonal und zeitlich getreu als Notenaufzeich nungen auf Papier oder Film aufzutragen. Die kann mechanisch auf ge wöhnlichem Notenpapier, z. B. in Bandform, erfolgen.
Es kann aber auch eine Notenbahn mit einer Schicht vorgesehen sein, auf der man durch Lichteinwirkung Aufzeichnungen hervorrufen kann; die Schicht könnte aber auch so beschaffen sein, dass man die Auf zeichnungen auf chemischem, auf elektrolyti schen Vorgängen beruhendem Wege oder durch Wärmewirkung hervorrufen kann. Die mechanische Aufzeichnung kann auf dem Prinzip der elektrisch gesteuerten Schreib maschine beruhen. Das grundsätzliche Prin zip einer solchen Schreibmaschine wird bei Fig.5 besonders geschildert.
Der vom Netz abgezapfte Strom wird zur Speisung der Steuerstromkreise 31 sowie zum Antrieb des Notenpapierbandes 42 verteilt. Zwecks An passung der Laufgeschwindigkeit des Noten papieres 42 an das Tempo des 331usizierens wirkt ein kleiner Antriebsmotor 49 nicht di rekt an der Papiertragwelle 40, sondern mit tels eines Getriebekastens 47, an dem ver- sehiedene Geschwindigkeiten mittels des Dreh griffes 47' eingestellt werden könnten, sowie über ein Schneckengetriebe 45, 46.
An der Antriebsachse wird der Nocken 48 ange bracht, der zum Zwecke der absoluten oder relativen Zeitmarkierungen dient, indem er regelmässig den Zeitkontakt 44 steuert, der einen regelmässigen Anschlag des Zeittypen 43 bewirkt und Zeitmarkierungen am Papier bande druckt. Somit werden in regelmässigen Zeitspannen am Notenpapier Zeitmarkierun gen eingetragen, die eine genaue Übersicht über die Zeitverhältnisse der Notenzeichen liefern und somit die spätere Notenaufteilung in Takte ermöglichen. Die Notentypen 38, die ähnlich der Schreibmasehinentypen ausgebil det sind, werden mittels Hebelsystem 36, 35 zum Anschlag elektrisch ausgelöst. Jeder Steuerstromkreis mündet hierzu in ein klei nes Relais 32, 33, das durch Anziehen des Ankers 34 den Typenhebel bewegt.
Die No- tenaufzeiehnung geschieht analog der Schreib maschine mittels Typenanschlägen durch das Kohlenband. Der Unterschied besteht darin, dass die Typen nicht an eine Stelle schlagen, sondern jede Type schlägt an die für die entsprechende Note gegebene Lage (in bezug auf Notenzeilen) und dass sich das Papier band auch während des Anschlages bewegt. Die genaue Führung der Typen 38 wird durch den Kamm 39 gesichert, wodurch der gleichzeitige Anschlag mehrerer Typen ohne Verklemmungsgefahr ermöglicht wird. Die Typen der Halbtöne schlagen neben die der Volltöne, und sie werden durch Formgebung oder Hilfszeichen erkennbar gemacht. Ähn lich wie bei Schreibmaschinen kann der Ty penanschlag im Typenstangensystem (Fig.6 und 7) oder Typenhebelsystem (Fig. 8) erfol gen.
Da bei beiden Systemen das Notenzei chen einen Punkt darstellt, wird jede Type bedeutend schmäler als die der Schreib maschine ausgebildet, wodurch eine grosse Anzahl von Typen auf verhältnismässig schmalem Papierband wirken kann. Da der Punktdruck infolge verschwindend kleiner Angriffsfläche einen sehr geringen Anschlag erfordert, wird die Anlaufweite der Typen verringert, was raschere und leichtere An schläge ermöglicht. Die Fig. 6 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Aufzeichnungs gerätes nach Ty penstangensystem. Das Noten papier 66 gelangt von der Rolle 64 an die Tragwelle 62, wo es mittels Wellen 63, 65 ge spannt wird. Die in Führungsschlitzen 50 freigehaltenen Typenstange 51, 60 schlagen auf das Papier durch das Kohlenband 61.
Der Strom wird von Steuerkreisen mittels Kabel 54 an die kleinen Relais 55, 59 ver teilt, die durch Anziehung des Ankers 53 mittels Hebels 52 auf die Typenstangen ein wirken. Zwecks Trägheitsverminderung wird das Hebelsystem leicht ausgebildet. 67, 68 bilden das Hilfsrelais, das Hilfstypen für zum Beispiel- oder b-Zeichen unter die Volltonty peu 60 einschlüpfen lässt. Die Fig. 8 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Ty- penliebelantriebes. 69 ist die Papierrolle, 70 das Kohlenpapier, 71 der Leitkamm, 72 die Type mit Punktzeichen, 73 der Typenhebel.
Letzterer wird durch das Relais 78, 79 bei der Anziehung des Ankers 80 mittels Zug stange 81 bewegt. Zwecks Verminderung der durch Ankergewicht bedingten Trägheit des Hebelsystems kann bei beiden Typenträger arten statt eines elektromagnetischen ein elek trodynamisches Relais (Fig. 9) verwendet werden. Dieses wird ähnlich dem Lautspre chersystem ausgebildet mit einer leichten, durch Träger 85 geführten Spule 84, die durch das Hebelsystem 83, 82 den Typen anschlag bewirkt. Das permanente Magnet system 88 mit Polplatten 90, 87 wird zwecks Gewichts- und Raumersparnis als ein grosser Magnet ausgebildet, dessen Polplatten mit mehreren Löchern und Kernen 89 in waben- artiger Anordnung versehen werden, in deren Schlitze alle Spulen eingesetzt werden.
Im ganzen genommen ermöglicht die mechanische Aufzeichnung die starke Anlehnung der Kon struktion an übliche Schreib- und Rechen schreibmaschinenarten, wodurch viele Bauele inente gemeinsam verwendet werden können. Die Grundtendenz der mechanischen Auf zeichnung liegt in der leichten, möglichst trägheitslosen Ausbildung der Hebel und Ty pen, was zur zeitlich getreuen Aufzeichnung der Noten erforderlich ist. Die optische Auf zeichnungsmethode beruht hauptsächlich auf dem photographischen Prinzip.
Die von Kon takten im Instrument ausgelösten Strom impulse wirken sich im Aufzeichnungsgerät optisch aus, werden auf lichtempfindlichen Papieren oder Filmen als Notenaufzeichnun gen photographisch aufgetragen und durch Fntwicklungs- und Fixiervorgang sichtbar gemacht. Fig. 10 und 11 zeigen das einfachste Prinzip der optischen Notenaufzeichnung. Jede Leitung 103 des sämtliche Steuerstrom kreise leitenden Mehrfachkabels 102 wird an separierte kleine, verzögerungsfrei leuchtende Lämpchen 105 angeschlossen. Die Lämpchen werden in einzelnen fächerartigen Teilen 107 des Kastens 106 eingeschlossen, die durch die Lochplatte 108 an der Tragwelle mit einge spanntem, lichtempfindlichem Papier oder Film münden.
Somit wird beim Aufleuchten eines jeden Lämpchens der Lichtstrahl durch das entsprechende Loch 109 auf das Papier geworfen und photographisch registriert. Zur besseren Ausnutzung des Lichtstromes der einzelnen Lämpchen können optische Sammel- mittel, z. B. Sammellinsen (Fug. 11) oder Hohlspiegel; vorgesehen sein. Es lässt sich da mit ein schärfer abgegrenzter und intensiver Lichtfleck auf dem Papier 115 konzentrieren.
Ebenfalls werden die Zeitmarkierungen photo graphisch eingetragen, indem die vom Unter brecher 128, 126, 127 gesteuerten Strom impulse einem Lämpchen 125 zugeführt wer den, das mit oder ohne Spiegel- und Linsen system 124, 123 die Lichtmarken auf die Oberfläche des Papiers wirft. Zum verzöge- rungsfreien Leuchten der Lämpchen werden vorzugsweise Entladungsröhrchen 121 ver wendet. Dies bringt aber den Nachteil der recht geringen Lichtintensität der einzelnen Lämpchen sowie die Notwendigkeit des Spei- sens der Steuerkreise mit hoher Spannung mit sich.
Es wird deshalb die optische Auf zeichnungsmethode bevorzugt, die aus der Kombination der mechanischen und optischen Systeme besteht und nur eine einfache Be leuchtungslampe benötigt. Die Fig.12 zeigt das Grundprinzip solcher kombinierter op- tisch-mechanischer Lösung. Eine dauernd leuchtende kräftige Lampe 129 wirft mittels Projektionsspiegel 130 den scharfen Licht strahl an die Spiegelchen 131, die an den Ankern 133 der kleinen elektrischen Relais 134, 136, 135 befestigt sind. Jedes Relais wird mit dem entsprechenden Steuerstromkreis verbinden, und bei jedem Stromimpuls wird der Anker 135 angezogen.
Dadurch ändern die einzelnen Spiegel ihre Winkel, so dass der reflektierte Strahl, der vorher ausserhalb des ihm zugeordneten Loches einer Loch platte 137 lag, in das entsprechende Loch ge richtet wird. Dadurch wird das an der Trag welle gespannte lichtempfindliche Papier bzw.
Film an den den Notenzeilen entsprechenden Stellen kräftig beleuchtet, so da.ss die Stellen nach Sichtbarmachimg eine Notenaufzeich nung aufweisen. LTm eine gewisse, durch An kermasse gegebene Verzögerung der Aufzeich- nung zu vermindern, können bei kombinier ter optisch-mechanischer Lösung elektrodyna mische Relais verwendet werden. Fig.13 stellt das Grundprinzip dar:
Von der gemeinsamen Lichtquelle 141 wird mittels Spiegel 140 oder Linse 142 ein Lichtbündel auf den Spiegel 143 gerichtet, der mittels Hebel 144 mit einer leichten elektrodynamischen Spule 146 in Wirkungsverbindung steht. Bei Lageände rung der Spule unter Stromwirkung im Ma gnetfelde wird das reflektierte Strahlbündel von der Lage ausserhalb der Löcher einer Lochplatte 151 direkt in das entsprechende Loch gerichtet. Die Spulen können im Ma gnetfelde drehbar, analog Spiegelgalvano metern (Fig.14) angebracht werden.
In die sem Falle wird an einem gemeinsamen Ma gnet 153 ein Aggregat von kleinen Spiegel galvanometern befestigt, die aus den Polen 154, 155 mit dem Kern 159 bestehen, in des sen Luftspalt die Drehspule 158 angebracht wird, die axial durch die die Kontakte bilden den Lagerplatten 157 zentriert wird. An dein Spalenkörper wird ein leichter Spiegel 160 angebracht, der bei Verdrehung der Spule den Strahl auf das Loch der Lochplatte rich tet. Statt Spiegeln können an den Ankern oder Spulen der Relais leichte Abschirmplätt- ehen angebracht werden, die den direkt an die Löcher gerichteten Lichtstrahl abschirmen und bei Lageänderung der Anker bzw. Spu len die Abschirmung entsprechender Löcher der Lochplatte aufheben.
Die optische Auf zeichnung bietet. den grossen Vorteil denkbar einfacher -und betriebssicherer Ausführung der Aufzeichnungsgeräte bei äusserst präziser und zeitgetreuer Aufzeichnung. Sie hat je doch den Nachteil, dass das Papierband in lichtdichten Kassetten eingeschlossen sein muss und dass jeweils die Entwicklung der aufgenommenen Streifen nötig ist.
Die elektrolytische Methode der Aufzeich nung beruht auf durch Elektrolyse hervor gerufenen chemischen Umsetzungen, wobei Farbenänderungen auftreten. Bei der elek trolytischen Methode wird ein Papierband verwendet, dessen Oberfläche mit einer Schicht versehen ist, die derartige Farbände rungen gibt. Das Papierband 161 (Fig.15) geht von der Tragwelle 162 über eine An- feuchtungsvorriehtung 165, 164, die die Ober flächenschicht leicht mit Wasser oder Elek trolyt anfeuchtet. Das Papierband wird dauernd mit einer Gabel 168 belastet, von der jeder Zinken einen Doppelpol (Fig.16) bildet. An jedem Zinken wird ein entspre chender Steuerstromkreis 167 angeschlossen. Jedes Zinkenende bildet somit zwei Pole 176, 178, die durch eine Isolierschicht 177 ge trennt sind.
Beim Gleiten an der angefeuch teten Papieroberfläche 180 wird der Strom 181 vom Zinken über die Oberflächenschicht des Papiers zum andern Zinken fliessen, wo durch an den entsprechenden Stellen scharfe Farbänderungen eintreten. Somit werden an den entsprechenden Stellen des mit Notenzei len versehenen Papiers sichtbare Farbzei- chen aufgetragen, die genau die Tonhöhe so wie ihre zeitlichen Vorgänge wiedergeben.
Bei Verwendung geeigneter Zusammensetzungen der Oberfläehensehicht des Papiers, die un ter Stromwirkung sofortige und deutliche Färbung sichern, bietet die elektrolytische Methode eine einfache, billige und zuverläs sig wirkende Notenaufzeichnung, die den Vor teil gegenüber dem optischen Verfahren hat, dass die Notenaufzeichnungen laufend sicht bar sind.
Die thermische Methode der Aufzeichnung beruht auf der Benutzung von thermisch empfindlicher Oberflächenschicht des Pa piers, die unter lokaler Wirkung der Wärme in ähnlicher Weise wie bei der elektrolyti schen Methode deutliche Farbänderungen aufweist. Ein an der Tragwelle laufender Pa pierstreifen wird ständig mit der Gabel be- tastet, deren gleitende Zinken (Fig.17) bei Stromwirkung eine Wärmewirkung hervor rufen. Zu diesem Zwecke werden die gleiten- ten Zinken 170, 171 aus Widerstandsdräht- chen gebildet, die bei Stromdurchgang sofor tige Erwärmung der Taststelle 172 sichern.
Da die Widerstandsdrähtchen sehr klein sind, wird die nötige Trägheitslosigkeit der Wärme wirkung erreicht. Die sofortige Sichtbarkeit der lokalen Wärmewirkung kann dadurch erzielt werden, dass an der Oberfläche des Papiers solche chemischen Zusanunensetzun- gen aufgetragen werden, die unter Wärme wirkung sofortiger und konstanter Farbände rungen unterliegen. Die Sichtbarkeit der lo kalen. Wärmewirkung kann auch auf physi kalischem Wege erzielt werden, indem man zum Beispiel eine schwarze Papieroberfläche mit einer hauchdünnen, andersfarbigen, zum Beispiel weissen Schicht aus leicht schmelz barem Stoff überdeckt, die an den Wärme wirkungsstellen ausschmilzt und somit den schwarzen Untergrund zeigt.
Die thermische Methode bildet somit ebenfalls einen billigen, einfachen und zuverlässigen Weg der Noten aufzeichnung.
Bei dem mechanischen und optischen Ver fahren können die aufgetragenen Notenzei chen in Form von üblichen Noten, das heisst als die in der Notenschrift üblichen Zeichen, ausgebildet werden. Beim elektrolytischen und thermischen Verfahren werden die No tenzeichen lediglich als farbige Flecken bzw. Striche dargestellt, deren Lage und Grösse auf Papier über die Tonhöhe und zeitlichen Vorgänge schliessen lässt. Bei der Anbringung der Kontakte der Steuerstromkreise, z. B. zu den Hämmerchen der Instrumente (gemäss Fig. 3 und 4), werden die aufgetragenen punktförmigen Notenzeichen in der Breite des Papierbandes die Tonhöhe und in der Länge nur die zeitlichen Momente der Tonauslösung angeben.
Bei der Anbringung der Kontakte zum Beispiel unter den Tasten (Fig.2) wer den die Notenzeichen linienförmig aufgetra gen, wobei die Linienlängen auch der jewei ligen Klangdauer der Töne entsprechen. Das beschriebene Verfahren erleichtert die Arbeit von Komponisten, da sie die unmittel bare Notenniederschrift der auf Tasteninstru menten gespielten Kompositionen ermöglicht.
Method and device for the automatic writing of notes when playing keyboard instruments. It is a well known desire to directly write down the notes derived from keyboard instruments. Until now it was only possible to bring sounds to a sound carrier according to the principle of the well-known Dik animal machines, so that when the sound image is applied, respectively. the music can be played. The attempts, e.g. B. To write down tones directly, failed because of suitable, practically suitable means.
The present invention now relates to a method and a device for automatically writing notes when playing keyboard instruments. After the method according to the invention, it closes. when you press the key on the instrument, you create an electrical circuit in which the key is included, and under the action of the current, the note corresponding to the key pressed is recorded in a recording device. In the device according to the invention for practicing the method, each key of the instrument is assigned a control circuit, and the instrument is provided with a recording device controlled by the current of the control circuits.
With each keystroke, the associated control circuit is closed and a corresponding recorder in the recording device is activated.
The accompanying drawing shows the device according to the invention, which is used to carry out the method, in exemplary embodiments, and it shows: FIG. 1 the musical instrument with recording apparatus, FIG. 2 the keyboard contacts in a side view with partial section, FIG. 3 the impact mechanism in a wing, respectively.
Piano, FIG. 4 a variant of FIG. 3, FIG. 5 a plan view of the keyboard with the recording device, FIG. 6 a recording device in side view with type rod system, FIG. 7 a plan view of FIG. 6, FIG. 8 a side view with a type lever drive, FIG. 9 an electrodynamic relay as type carrier, FIG. 10 a schematic representation of an optical note recording device, FIG. 17.
a similar one with projection mirrors, FIG. 12 an optically-mechanically operating note recording device, FIG. 13 a variant of the optically-mechanically operating note recording device, FIG. 14 a perspective view of a mirror galvanometer to be used, FIG. 15 an electrolytic effect based recording device, Fig. 16 a key moistening device to the latter, Fig. 17 a thermal recording device.
The keyboard instrument to be played, such as a piano, grand piano, etc., has control circuits in which the recording device 1 (FIG. 1) is included. The control circuits have in the area of the keyboard lying low contacts 6, which can be controlled from the keyboard 2, 3 (Fug. 2), so that with each keystroke the corresponding contact and thus the control circuit closed ge and opened when the attack is completed becomes. But it would also be possible to attach one pole of the contact directly to the button.
The contacts 6 are advantageously attached to wings under each button 2 or 3 and are controlled via plunger 4 when the buttons stop; at the piano, the contacts 6 are conveniently by the striking mechanism, for. B. the hammers (Fug. 3 or 4), controlled. In the first case the duration of the contact control corresponds to the time of the finger pressure and thus the sounding of the tone, while in the second case the duration of the contact control corresponds only to the time of a current pulse.
In Fig. 3, 11, 12, 13, 14 denote the individual parts of a piano hammer system, 7 the string, 15 the sounder, 8 the contact fastening strip, 9 and 10 the poles of the contact. In FIG. 4, 22, 23 denote the hammer, 17 the string, 24 a plunger, 25 a felt padding, 21 the contact, 18 the contact fastening strip and 19, 20 the lines of the control circuit.
Each button 27 (Fig.5) of the instrument and each of the foot pedals 28, 29 (at Or rules also register buttons) acts directly or indirectly on the corresponding control circuit 30, with the individual Stromauslösun conditions precisely timed to reproduce the corresponding sound. The number of circuits corresponding to the number of keys is taken from the instrument, e.g. B. by multiple cables and multiple sockets, executed and connected to the recording device by means of multiple plugs. The introduction of the control circuits does not require any changes in the previous instrument construction, since the circuit system in each finished instrument, eg.
B. as a bar with attached contacts and cables, can be retrofitted at any time. The task of the recording device is to apply the current impulses controlled by the musical instrument in a tonal and timely manner as note recording on paper or film. This can be done mechanically on ordinary note paper such. B. in tape form.
However, a sheet of notes with a layer can also be provided on which recordings can be made by exposure to light; The layer could, however, also be designed in such a way that the recordings can be produced by chemical means based on electrolytic processes or by the effect of heat. The mechanical recording can be based on the principle of the electrically controlled typewriter. The basic prin zip of such a typewriter is particularly described in Fig.5.
The current tapped from the network is distributed to feed the control circuits 31 and to drive the note paper tape 42. In order to adapt the running speed of the note paper 42 to the speed of 331usizierens, a small drive motor 49 does not act directly on the paper support shaft 40, but by means of a gear box 47, on which different speeds could be set by means of the rotary handle 47 ', and a worm gear 45, 46.
On the drive shaft, the cam 48 is attached, which is used for the purpose of absolute or relative time markings by regularly controlling the time contact 44, which causes a regular stop of the time type 43 and prints time markings on the paper band. Thus, time markings are entered on the note paper in regular time periods, which provide a precise overview of the time relationships of the note symbols and thus enable the later division of notes into bars. The note types 38, which are ausgebil det similar to the typewriter types, are triggered electrically by means of a lever system 36, 35 to the stop. For this purpose, each control circuit opens into a small relay 32, 33 which moves the type lever by tightening the armature 34.
Notes are recorded in the same way as on the typewriter using type stops through the carbon band. The difference is that the types do not strike at one point, but each type strikes the position given for the corresponding note (in relation to staves) and that the paper tape also moves during the strike. The exact guidance of the types 38 is ensured by the comb 39, which enables several types to be hit at the same time without the risk of jamming. The types of semitones beat next to those of full tones, and they are made recognizable by shaping or auxiliary symbols. Similar to typewriters, the type stop can take place in the type rod system (Fig. 6 and 7) or type lever system (Fig. 8).
Since the note mark represents a point in both systems, each type is made significantly narrower than that of the typewriter, which means that a large number of types can act on a relatively narrow paper tape. Since the point pressure requires a very small stop as a result of a negligibly small contact surface, the starting width of the types is reduced, which enables faster and easier attacks. Fig. 6 shows the basic structure of a recording device according to type rod system. The note paper 66 comes from the roll 64 to the support shaft 62, where it is tensioned by means of shafts 63, 65 ge. The type rods 51, 60 held free in guide slots 50 hit the paper through the carbon belt 61.
The current is distributed by control circuits by means of cables 54 to the small relays 55, 59 ver, which act by attraction of the armature 53 by means of lever 52 on the type rods. In order to reduce inertia, the lever system is made light. 67, 68 form the auxiliary relay, which allows auxiliary types for example or b-characters to slip under the full tone peu 60. 8 shows the basic structure of a Typliebel drive. 69 is the paper roll, 70 the carbon paper, 71 the guide comb, 72 the type with dotted marks, 73 the type lever.
The latter is moved by the relay 78, 79 in the attraction of the armature 80 by means of rod 81. In order to reduce the inertia of the lever system caused by the armature weight, an electrodynamic relay (Fig. 9) can be used for both types of carrier instead of an electromagnetic one. This is formed similar to the loudspeaker system with a light, guided by carrier 85 coil 84, which causes the type stop by the lever system 83, 82. The permanent magnet system 88 with pole plates 90, 87 is designed as a large magnet in order to save weight and space, the pole plates of which are provided with several holes and cores 89 in a honeycomb arrangement, in the slots of which all coils are inserted.
Taken as a whole, the mechanical recording enables the construction to be closely related to conventional typewriters and calculators, so that many components can be used together. The basic tendency of mechanical recording is the light, inertia-free training of levers and types, which is necessary for the timely recording of the notes. The optical recording method is based mainly on the photographic principle.
The current impulses triggered by contacts in the instrument have an optical effect in the recording device, are applied photographically to light-sensitive paper or films as note recordings and made visible through the development and fixing process. Figs. 10 and 11 show the simplest principle of optical note recording. Each line 103 of the multiple cables 102 that conduct all control circuits is connected to separate small lamps 105 that shine without delay. The lamps are enclosed in individual fan-like parts 107 of the box 106, which open through the perforated plate 108 on the support shaft with clamped, photosensitive paper or film.
Thus, when each lamp lights up, the light beam is thrown through the corresponding hole 109 onto the paper and recorded photographically. For better utilization of the luminous flux of the individual lamps, optical collecting means, e.g. B. converging lenses (Fug. 11) or concave mirror; be provided. A more sharply delimited and intense light spot can be concentrated on the paper 115 there.
The time marks are also entered graphically by the current pulses controlled by the interrupter 128, 126, 127 fed to a lamp 125 who, with or without mirror and lens system 124, 123 throws the light marks onto the surface of the paper. Discharge tubes 121 are preferably used for instantaneous lighting of the lamps. However, this has the disadvantage of the very low light intensity of the individual lamps as well as the need to supply the control circuits with high voltage.
It is therefore preferred to use the optical recording method, which consists of a combination of mechanical and optical systems and only requires a simple lighting lamp. Fig. 12 shows the basic principle of such a combined optical-mechanical solution. A constantly glowing powerful lamp 129 throws the sharp light beam onto the mirror 131, which is attached to the armatures 133 of the small electrical relays 134, 136, 135 by means of a projection mirror 130. Each relay will connect to the appropriate control circuit, and armature 135 will be attracted with each current pulse.
As a result, the individual mirrors change their angles, so that the reflected beam, which was previously outside the hole associated with it of a perforated plate 137, is directed into the corresponding hole. As a result, the photosensitive paper or paper that is stretched on the shaft is
The film is strongly illuminated at the points corresponding to the staves, so that the points have a note recording after they have been made visible. In order to reduce a certain delay in the recording due to the ancillary ground, electrodynamic relays can be used with a combined opto-mechanical solution. Fig. 13 shows the basic principle:
A light bundle is directed from the common light source 141 by means of a mirror 140 or lens 142 onto the mirror 143, which is operatively connected to a light electrodynamic coil 146 by means of a lever 144. When the position of the coil changes under the action of a current in the magnetic field, the reflected beam is directed from the position outside the holes of a perforated plate 151 directly into the corresponding hole. The coils can be rotated in the magnetic field, analogous to mirror galvanometers (Fig. 14).
In this case, a unit of small mirror galvanometers is attached to a common magnet 153, which consist of the poles 154, 155 with the core 159, in the air gap of which the rotating coil 158 is attached, which form the axially through the contacts Bearing plates 157 is centered. A light mirror 160 is attached to your column body, which directs the beam to the hole in the perforated plate when the coil is rotated. Instead of mirrors, light shielding plates can be attached to the armatures or coils of the relays, which shield the light beam directed directly to the holes and cancel the shielding of corresponding holes in the perforated plate when the armature or coils change position.
The optical recording offers. the great advantage of a very simple and operationally reliable design of the recording devices with extremely precise and timely recording. However, it has the disadvantage that the paper tape must be enclosed in light-tight cassettes and that the development of the recorded strips is necessary in each case.
The electrolytic method of recording is based on chemical reactions caused by electrolysis, with color changes occurring. In the elec trolytic method, a paper tape is used, the surface of which is provided with a layer that gives such color changes. The paper tape 161 (FIG. 15) goes from the support shaft 162 via a moistening device 165, 164, which moisten the surface layer slightly with water or electrolyte. The paper tape is continuously loaded with a fork 168, each prong of which forms a double pole (FIG. 16). A corresponding control circuit 167 is connected to each prong. Each prong end thus forms two poles 176, 178 which are separated by an insulating layer 177 ge.
When sliding on the moistened paper surface 180, the current 181 will flow from the prong over the surface layer of the paper to the other prong, where sharp color changes occur at the corresponding points. In this way, visible colored characters are applied to the corresponding points on the paper provided with notation lines, which precisely reproduce the pitch as well as its temporal processes.
If suitable compositions of the surface layer of the paper are used, which ensure immediate and clear coloring under the action of electricity, the electrolytic method offers a simple, cheap and reliable note recording, which has the advantage over the optical method that the note recordings are continuously visible .
The thermal method of recording is based on the use of a thermally sensitive surface layer of the paper which, under the local effect of heat, has clear color changes in a manner similar to the electrolytic method. A strip of paper running on the support shaft is constantly touched by the fork, the sliding prongs of which (Fig. 17) produce a heat effect when the current is applied. For this purpose, the sliding prongs 170, 171 are formed from resistance wires, which ensure immediate heating of the touch point 172 when the current passes through.
Since the resistance wires are very small, the necessary inertia of the thermal effect is achieved. The immediate visibility of the local heat effect can be achieved by applying chemical compositions to the surface of the paper that are subject to immediate and constant color changes under the effect of heat. The visibility of the local. A thermal effect can also be achieved in a physical way, for example by covering a black paper surface with a wafer-thin, differently colored, for example white layer of easily meltable material, which melts out at the points of thermal effect and thus shows the black background.
The thermal method is also a cheap, simple and reliable way of recording notes.
In the case of the mechanical and optical process, the applied notes can be designed in the form of conventional notes, that is to say as the characters common in musical notation. In the electrolytic and thermal process, the notes are only shown as colored spots or lines, the position and size of which on paper can be deduced from the pitch and time processes. When attaching the contacts of the control circuits, e.g. B. to the hammers of the instruments (according to Fig. 3 and 4), the applied punctiform note marks will indicate the pitch of the width of the paper tape and the length of only the moments of the sound release.
When attaching the contacts, for example, under the buttons (Fig. 2) who the note signs applied in a linear manner, the line lengths also correspond to the respective duration of the sound of the tones. The method described facilitates the work of composers, as it enables the immediate note transcription of the compositions played on keyboard instruments.