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Instrument de musique polyphonique polytone à timbres multiples Les instruments de musique classiques connus sont des instruments monophoniques pour une attaque unique et à timbre particulier. Ces caractéristiques résultent du fait qu'ils comportent un ou une série de générateurs de vibrations d'un type unique cordes, anche, surface vibrante, lesdits générateurs étant associés à un radiateur, ou transformateur d'impédance, unique : caisse de résonance, tuyau, surface vibrante ou autre organe similaire. Le ton donné par ces instruments, lors de l'attaque d'un générateur de vibration, est unique et défini.
La présente invention a pour objet un instrument de musique polyphonique polytone à timbres multiples, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un élément vibrant, destiné à produire une énergie vibratoire de faible amplitude et de haute pression, et au moins un radiateur, fonctionnant en transformateur d'impédance, destiné à transformer une énergie vibratoire à faible amplitude et haute pression. en une énergie vibratoire d'une grande amplitude et de faible pression se propageant dans l'air, lesdits, éléments vibrants et lesdits radiateurs étant fixés rigidement à un organe.
formant circuit acoustique, ledit organe transmettant entre lesdits éléments vibrants et entre ceux-ci et les radiateurs ladite énergie vibratoire de haute pression et de faible amplitude.
On a constaté qu'il est possible de transférer d'un organe vibrant à un autre organe vibrant et à l'air une énergie vibratoire intense si le circuit d'interconnexion de ces organes assure une adaptation progressive des caractéristiques du transport de l'énergie, à savoir les caractéristiques de pression acoustiques et d'amplitude vibratoire.
Lors de l'excitation d'un élément vibrant, celui- ci donne un son nominal avec ses harmoniques et partiels, l'énergie vibratoire étant, du fait des adaptations entre éléments successifs, transmise par le circuit acoustique aux autres éléments vibrants qui entrent en. vibration par résonance et restituent au circuit acoustique une énergie vibratoire en phase ou déphasée avec adjonction de leur fréquence propre, l'ensemble des énergies vibratoires superposées dans le circuit acoustique:
étant transmis à l'air par des radiateurs, ou transformateurs d'impédance, qui, au cours de la transformation de l'énergie vibratoire de haute pression en énergie vibratoire susceptible de se propager dans l'air, confèrent aux sons leur timbre définitif, chaque sorte de radiateurs donnant au timbre des caractéristiques différentes.
Il est bien évident que certains éléments constitutifs de l'instrument peuvent remplir plusieurs fonctions, c'est ainsi notamment que des surfaces vibrantes agissent également comme radiateurs adaptant l'énergie vibratoire à l'air.
Les éléments vibrants susceptibles de produire une énergie de haute pression et de faible amplitude peuvent être constitués par l'organe vibrant d'un dispositif électronique, tel que le diaphragme d'un haut-parleur magnétique, la bobine d'un haut-parleur électrodynamique ou la pointe graveuse d'un générateur électromagnétique, un élément piézoélectrique ou à magnétostriction, ou encore un élément vibrant mécanique, accordé sur une fréquence déterminée, tel que des barres, des lames ou des plaques.
Les. modes d'attaque des éléments vibrants peuvent être de nature diverse, par exemple du type par percussion, par pincement, par sollicitation électrodynamique ou magnétique, ou par relaxation. L'élément vibrant produisant une énergie de haute pression et de faible amplitude est susceptible d'être atta-
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que par un élément vibrant à grande amplitude et faible pression, et fonctionne alors comme adaptateur des caractéristiques de l'énergie vibratoire.
En raison de la richesse des possibilités phoniques offertes par les variations susceptibles d'être obtenues, tant au moyen de l'attaque que de l'entretien de la vibration, il est avantageux d'utiliser un archet et plus particulièrement un archet dit de verre , ledit archet étant constitué par une tige présentant un coefficient de frottement analogue à celui du verre, ladite tige étant attaquée par frottement et montée perpendiculairement à l'organe vibrant.
Un tel archet est constitué par un organe de liaison souple dans une direction au moins, et de préférence dans le plan comprenant la direction longitudinale de l'élément vibrant, ce support étant prolongé par la tige de verre.
Un élément vibrant, particulièrement avantageux, peut être constitué par deux tiges métalliques parallèles dont l'une, de plus petit diamètre, porte l'archet de verre, ces deux tiges étant encastrées à l'une de leurs extrémités dans un élément du circuit acoustique et réunies, à leur autre extrémité, par une liaison rigide.
Cette liaison rigide est, de préférence, constituée par une masse pesante dont l'inertie, par rapport à son point de fixation sur la tige de plus grand diamètre, est réglable pour adapter et ajuster l'intensité de l'énergie vibratoire transmise par la tige vibrante au circuit acoustique.
Les éléments vibrants susceptibles d'entrer en vibration par application en un de leurs points, d'une énergie vibratoire de faible amplitude et haute pression sont, de préférence, des faisceaux de plaques ou de verges souples, dans le genre des cordes à piano, de surfaces ou longueurs diverses. Ces éléments, vibrants et résonnants, atteignant une intensité de vibration maximum avec un certain délai, donnent naissance à des phénomènes d'écho.
Le canal collecteur, ou circuit acoustique, peut être constitué par une ou des barres rigides en un matériau présentant une vitesse de propagation et une pression acoustique élevées, de préférence en métal.
Les radiateurs, destinés à transformer une énergie vibratoire à faible amplitude et à haute pression en une énergie vibratoire de grande amplitude et de faible pression susceptible de se propager dans l'air, peuvent être constitués par des surfaces ou des volumes présentant une grande surface vibrante en contact avec l'air ambiant, tels que des plaques vibrantes, planes ou courbées, des caisses de résonance connues, des tuyaux sonores dont la colonne est mise en vibration par une de ses surfaces en relation avec un élément vibrant transformant la vibration de forte pression et faible amplitude en une vibration de faible pression et de grande amplitude, des vessies en matière souple gonflées,
ou encore des cônes de haut-parleurs.
Un autre genre de radiateur peut être constitué par un haut-parleur alimenté par un amplificateur qui est excité par un dispositif microphonique appliqué en, un point de l'instrument.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, représente, dans une vue schématique en perspective, une forme d'exécution de l'instrument objet de l'invention.
L'instrument représenté comprend un circuit acoustique 1, constitué par une barre, par exemple de section carrée, en métal ou en matériau rigide. Le circuit 1 possède une haute impédance, c'est- à-dire que les vitesses de transmission des ondes qui le parcourent ainsi que les pressions acoustiques sont élevées.
A l'une de ses extrémités, le circuit 1 comporte un premier élément vibrant, accordé et susceptible d'être excité, constitué par une série de plaques planes, telles que la plaque 2. Ces plaques, à surfaces accordées, sont reliées au circuit acoustique 1 par des liaisons semi-rigides, déterminant une ligne nodale sur la plaque, ladite ligne étant destinée à fixer et à déterminer la note d'accord. La liaison doit être assez rigide pour que de l'énergie passe dans le circuit acoustique 1 et assez souple pour que la vibration dure pendant le temps nécessaire. Cette liaison est réalisée par une tige 3, en acier élastique, enroulée en spirales et solidarisée avec le circuit 1.
Les plaques 2 sont susceptibles d'être excitées soit par un archet en en frottant l'un des bords, soit par percussion.
Sur le circuit acoustique 1 est fixée une plaque verticale 4, destinée à recevoir un deuxième élément vibrant. Cette plaque présente deux séries de trous parallèles., tels que les trous 5 et 6. Dans chacun des trous. 5 est susceptible d'être fixée une tige 7, de petit diamètre, et dans chacun des trous 6, une tige 8, de plus grand diamètre. Deux tiges 7 et 8, superposées, sont reliées entre elles par une plaquette 9, dont l'extrémité supérieure est pourvue d'un axe sur lequel est articulée l'extrémité d'une plaquette 10, pesante, dont la position est réglable, de façon à modifier l'inertie de l'ensemble des plaquettes 9 et 10 suivant un plan.
parallèle à la direction longitudinale des tiges 7 et 8.
Sur la tige 7 est fixée et serrée une plaquette 11, en métal élastique de faible épaisseur, ayant la forme d'une fourchette. Cette plaquette constitue une embase pour une tige de verre 12, susceptible d'osciller librement dans un plan sensiblement parallèle à celui contenant les axes des tiges 7 et 8.
En frottant avec la main ou avec un morceau de tissu humide, ou encore avec un archet rotatif, longitudinalement sur la tige 12, on communique à la tige 7 des vibrations transversales, d'amplitude parallèle à la tige de verre 12, ces vibrations étant transformées, par la tige 8 et l'inertie des plaquettes 9 et 10, en efforts de pression longitudinaux, destinés à être transmis au circuit acoustique 1.
Sur le circuit acoustique 1 est fixé un troisième élément vibrant, constitué par une série de tiges 13, susceptibles d'être excitées par percussion ou par un
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archet. Ces tiges sont directement fixées sur le circuit acoustique 1, leur impédance sonore étant sensiblement analogue à celle dudit circuit. Un étouffoir 14, actionné par une pédale 15, est susceptible de venir en contact avec lesdites tiges pour arrêter leurs vibrations.
Un quatrième élément vibrant est constitué par une pièce 17, formée d'une âme rigide à haute impédance acoustique, sur laquelle sont tendues des cordes vibrantes 18, portées par des chevalets 19. Les vibrations transversales des cordes 18 sont transmises par les chevalets 19 à l'âme 17 qui les transporte elle-même dans le circuit acoustique 1.
Le circuit acoustique 1 est, en outre, pourvu d'un cinquième générateur de vibrations sonores, constitué par un dispositif 20, électromagnétique. Les vibrations mécaniques produites par ce dispositif étant de grandes amplitudes et moyennes pressions sont susceptibles d'être transformées en vibrations de faibles amplitudes et de hautes pressions en fixant un organe vibrant 21 sur une barre 22, solidaire en 23 du circuit acoustique 1, l'énergie vibratoire de la barre 22 étant transmise par une tige 24, interposée entre la barre 23 et le circuit 1.
Le circuit acoustique 1 comprend également des éléments vibrants non accordés, constitués par un faisceau 25 de cordes à piano et par des tôles 27, de diamètres décroissants, lesdites tôles étant empilées l'une sur l'autre et fixées sur une tige 26 en ménageant un espace entre chacune d'elles.
L'excitation des différents éléments vibrants provoque des vibrations de fréquence sonore qui sont transmises dans le circuit acoustique 1, chaque vibration transmise se répercutant sur les autres éléments vibrants décrits qui entrent également en vibration et restituent audit circuit les fréquences décalées et les harmoniques qui leur sont propres.
L'énergie vibratoire accumulée dans le circuit 1 est susceptible d'être transmise à l'air ambiant par plusieurs moyens.
Un de ces moyens consiste à munir le circuit acoustique 1 d'une branche latérale l', .dont l'extrémité libre présente une pince 28, destinée à fixer une barre d'harmonie 29 d'un piano, représenté partiellement par une table 30, ou caisse, et par un châssis 31, muni de cordes 32. L'énergie vibratoire est susceptible d'être transmise par l'intermédiaire de la barre d'harmonie 29 à la caisse 30 du piano, ladite caisse constituant un. radiateur, fonctionnant en transformateur ou adaptateur d'impédance.
II est à remarquer que les cordes 32 reçoivent simultanément une énergie ayant pour effet de produire leur mise en vibration, ces cordes 32 restituant, par le chemin inverse, à l'ensemble du circuit acoustique 1 une énergie vibratoire susceptible d'être adaptée par les autres radiateurs, décrits ci-après, que comporte ledit circuit.
Le circuit acoustique 1 est pourvu d'un deuxième genre de radiateur, constitué par un microphone piézoélectrique 33 qui alimente, par l'inter- médiaire d'un amplificateur 34, un haut-parleur électromagnétique 35.
Un troisième mode de réalisation de radiateur est constitué par un haut-parleur 36, pourvu d'une chambre 37, formant cellule de compression, ledit haut-parleur étant fixé sur le circuit acoustique 1 par l'intermédiaire d'une plaque métallique 38. Chacun des bords latéraux de la plaque 38 est relié au circuit 1 par des plaquettes 39, en caoutchouc, constituant un isolant acoustique, lesdites plaquettes étant empilées et des pièces intercalaires métalliques étant disposées entre chacune d'elles. Les vibrations de surface du circuit 1 provoquent, sous l'action d'un poussoir rigide 40, des variations de pression dans la chambre de compression 37 du haut-parleur 36.
Le circuit acoustique 1 comporte, en outre, un autre genre d'adaptateur d'impédance, constitué par une tige 41 sur laquelle sont fixées des tôles. 42, de grande surface, lesdites tôles étant courbées pour donner des formes gauches. Ces tôles 42 entrent en vibration à leur point d'attache sur la tige 41 avec de faibles, amplitudes. et de grandes pressions et, par suite de leur inertie dans l'air ambiant, elles subissent des vibrations de surface de grande amplitude. L'énergie appliquée au point de fixation desdites tôles se répartit sur toute leur surface en des pressions sur l'air plus faibles mais de plus grandes amplitudes.
Il est à remarquer qu'on pourrait également introduire dans le circuit acoustique des vibrations sonores par l'intermédiaire des tôles 42, notamment lorsqu'elles sont de forme conique, en plaçant en face desdites tôles et dans leur voisinage immédiat un porte-voix 43. Les vibrations à caractéristique acoustique correspondant à l'air, émises par le portevoix, sont transformées, au point de fixation desdites tôles 42 sur la tige 41, en vibrations de forte pression et de faible amplitude qui présentent des caractéristiques d'impédance compatibles avec le circuit acoustique 1.
Enfin, suivant un cinquième mode de réalisation, le radiateur, ou adaptateur d'impédance, est constitué par une vessie 44, en matériau souple, ladite vessie étant gonflée et maintenue entre deux chevalets 45 par une pièce 46, en forme de U. Cette pièce 46, rigide, est solidaire du circuit acoustique 1.
L'instrument de musique décrit a pour but de donner, lors de l'attaque d'un générateur de vibrations, la note caractéristique de ce générateur, associée totalement ou partiellement à des harmoniques et à des notes de fréquences, de manière à créer des assonances et des dissonances dont la puissance acoustique est adaptée à ladite note par des radiateurs multiples, en vue de donner des timbres divers.
Le circuit acoustique 1 pourrait être constitué par plusieurs barres de métal ou de matériau rigide, assemblées les unes aux autres et susceptibles de recevoir tout tracé convenable.
Il est évident que l'ingtrument décrit pourrait comporter d'autres éléments vibrants, accordés ou
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