DE1137932B

DE1137932B - Electromechanical transducer

Info

Publication number: DE1137932B
Application number: DEW20532A
Authority: DE
Inventors: Clifford Willie Andersen; Edward George Thurston
Original assignee: Wurlitzer Co
Current assignee: Wurlitzer Co
Priority date: 1957-02-01
Filing date: 1957-02-01
Publication date: 1962-10-11

Description

Elektromechanischer Schwinger Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Schwinger zur Erzeugung tonfrequenter elektrischer Schwingungen mit Hilfe von schwingenden Zungen, welche eine als veränderlicher Kondensator wirkende Elektrodenanordnung bilden, deren Elektrodenabstand durch mechanisch angeregte Schwingungen veränderbar ist. Das Klavier ist ein volkstümliches Musikinstrument und findet sich auf der ganzen Welt. In seiner üblichen Form ist das Klavier ziemlich groß und schwer. Dadurch sind die bekannten Klaviere ziemlich teuer und werden mit der Zeit oder infolge ungünstiger Witterungsbedingungen verstimmt und in ihrem Wert gemindert.Electromechanical oscillator The invention relates to an electromechanical oscillator Oscillator for generating audio-frequency electrical oscillations with the help of oscillating ones Tongues which have an electrode arrangement acting as a variable capacitor form whose electrode spacing can be changed by mechanically excited vibrations is. The piano is a popular musical instrument and can be found on the the whole world. In its usual form, the piano is quite large and heavy. Through this the well-known pianos are quite expensive and become over time or as a result unfavorable weather conditions upset and reduced in value.

Ganz allgemein ist es bereits seit langem bekannt, ein mechanisch schwingfähiges und in irgendeiner Weise mechanisch in Schwingungen versetztes Gebilde, beispielsweise eine gespannte Saite oder eine schwingende Zunge, nicht direkt zur Erzeugung von hörbaren Tönen zu verwenden, sondern die mechanischen Schwingungen durch einen entsprechenden elektromechanischen Wandler in elektrische Schwingungen zu verwandeln. Diese elektrischen Schwingungen werden dann verstärkt und durch einen weiteren elektromechanischen Wandler, einen Lautsprecher, wieder in Hörschall umgewandelt.In general, it has been known for a long time, a mechanical one structure that can vibrate and is in some way mechanically set into vibrations, for example a taut string or a swinging tongue, not directly to the Generation of audible tones to use, but the mechanical vibrations by means of a corresponding electromechanical converter into electrical oscillations to transform. These electrical vibrations are then amplified and replaced by a another electromechanical converter, a loudspeaker, converted back into audible sound.

Es ist ferner bekannt, den Wandler als kapazitiven Tonabnehmer auszubilden, d. h. als Kondensator, dessen Kapazität im Rhythmus der mechanischen Schwingungen verändert wird. Bei den bekannten Ausführungen elektronischer Klaviere sind die den schwingenden Zungen als Elektrode gegenüberstehenden elektrischen Leiter oder Abnehmer gehäusefest angeordnet. Dabei war es notwendig, die schwingenden Zungen fest auf einer Grundplatte mit verhältnismäßig großer Masse zu befestigen, um eine Dämpfung der Zungen zu verhindern. Es ist offensichtlich, daß eine derartige Masse bei einem tragbaren Musikinstrument unerwünscht ist.It is also known to design the transducer as a capacitive pickup, d. H. as a capacitor, its capacity in the rhythm of the mechanical oscillations is changed. In the known designs of electronic pianos, the the vibrating tongues as an electrode opposite electrical conductor or Customer arranged fixed to the housing. It was necessary to use the swaying tongues to be firmly attached to a base plate with a relatively large mass to a To prevent dampening of the tongues. It is obvious that such a mass is undesirable in a portable musical instrument.

Es ist auch ein elektronisches Klavier bekanntgeworden, bei dem die mechanisch schwingfähigen Elemente durch normale Stimmgabeln gebildet werden, deren einer Zinken durch einen Hammer angeschlagen werden kann, während der andere Zinken die eine Elektrode eines Kondensators bildet, der als zweite sogenannte Abnehmerelektrode ein fester Leiter gegenübersteht. Diese bekannte Ausführung der Schwinger hat verschiedene Nachteile.An electronic piano has also become known in which the mechanically oscillatable elements are formed by normal tuning forks, whose one prong can be struck by a hammer, while the other prong which forms one electrode of a capacitor, the second so-called pick-up electrode a steady ladder faces. This known embodiment of the oscillator has several Disadvantage.

Einerseits werden massive Stimmgabeln bekanntlich mit großer Präzision hergestellt und sind dadurch recht teuer. Zum anderen sind die beiden Zinken der Stimmgabeln miteinander elektrisch leitend verbunden, obwohl nur der eine Zinken als Elektrode verwendet wird. Dadurch läßt sich keine saubere kapazitive Abnahme erzielen, wenn man nicht von vornherein sämtliche Stimmgabeln auf Erdpotential legen will. Ferner ist die Kapazität zwischen einem Zinken einer üblichen Stimmgabel und einer ihm gegenüberstehenden plattenförmigen Abnehmerelektrode nur sehr klein, zumal man den Elektrodenabstand des so gebildeten Kondensators wegen der Schwingungen des Zinkens nicht beliebig klein machen kann. Deshalb sind auch die Kapazitätsänderungen bei einem solchen Schwinger klein. Abwandlungen der Zinkenform zwecks Erzielung eines besonderen Verlaufes der Kapazitätsänderungen und damit besonderer Klangwirkungen lassen sich bei Stimmgabeln der bekannten Art nur sehr schwer oder gar nicht durchführen, da wegen der erforderlichen Symmetrie gleichzeitig auch die Form des anderen Zinkens geändert werden müßte. Ferner ist die Genauigkeit, mit der die Zinken einer Stimmgabel auf die gleiche Eigenfrequenz abgestimmt sind, für den vorliegenden Zweck nicht nur überflüssig, sondern sogar ungünstig. Es hat sich nämlich gezeigt, daß man den Klang eines Klaviers nur dann täuschend nachahmen kann, wenn man die von den ganz geringen Abweichungen der Eigenfrequenzen der drei für jeden Klavierton im allgemeinen vorgesehenen Saiten herrührenden Schwebungen beim elektronischen Klavier ebenfalls erzeugt. Schließlich sind bei dem bekannten elektronischen Klavier die Stimmgabeln starr mit ihrem relativ starken und daher biegungssteifen Fuß an dem gemeinsamen Rahmen befestigt. Dadurch werden trotz symmetrischer Ausbildung der Stimmgabeln infolge der unsymmetrischen Einschwingvorgänge beim Anschlagen des einen Zinkens Schwingungen auf den Rahmen übertragen, die zu unerwünschten Koppelschwingungen mit anderen Schwingern des Klaviers Anlaß geben. Es ist ja bekannt, Schwinggabeln. mit ihrem Fuß auf Resonanzkästen zu setzen, deren Wände und damit deren Hohlraum beim Anschlagen der Stimmgabel erregt werden. Man kann also bei dem bekannten elektronischen Klavier mit Stimmgabelschwingern nicht auf einen schweren massiven Rahmen zur Halterung der Schwinger verzichten.On the one hand, massive tuning forks are known to be made with great precision manufactured and are therefore quite expensive. Second, the two prongs are the Tuning forks are electrically connected to each other, although only one prong is used as an electrode. As a result, no clean capacitive pick-up can be achieved can be achieved if you do not put all tuning forks on earth potential from the start want. Furthermore, the capacity is between a prong of a standard tuning fork and a plate-shaped pickup electrode opposite it is only very small, especially since the electrode spacing of the capacitor formed in this way because of the vibrations of the tine cannot make it arbitrarily small. That is why the capacity changes small with such a transducer. Modifications of the shape of the prongs for the purpose of achieving this a special course of the capacity changes and thus special sound effects are very difficult or impossible to perform with tuning forks of the known type, because of the required symmetry, the shape of the other prong is also at the same time would have to be changed. Furthermore, the accuracy with which the prongs of a tuning fork are tuned to the same natural frequency, not for the present purpose only superfluous, but even unfavorable. It has been shown that you can The sound of a piano can only be deceptively imitated if you can fully reproduce the sound of the piano slight deviations in the natural frequencies of the three for each piano tone in general Beatings originating from provided strings on the electronic piano also generated. Finally, in the known electronic piano, there are the tuning forks rigid with their relatively strong and therefore rigid foot on the common Frame attached. This is despite the symmetrical design of the tuning forks as a result the asymmetrical transient processes when striking the one prong transmit vibrations to the frame, which lead to undesired coupling vibrations give rise to other vibrations of the piano. It is well known, swinging forks. to put your foot on resonance boxes, their walls and thus their cavity be excited when the tuning fork is struck. So you can with the well-known electronic Piano with tuning fork transducers is not supported on a heavy, solid frame waive the Schwinger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Schwingungserzeuger für ein elektronisches Klavier zu schaffen, die insbesondere praktisch keine Rückwirkung auf ihre Befestigungsplatte aufweisen. Erfindungsgemäß bestehen die Elektroden aus zwei langgestreckten, im Abstand zueinander parallel verlaufenden, an ihrem einen Ende durch ' ein starres, elektrisch isolierendes Zwischenstück mechanisch miteinander fest verbundenen Einzelschwingern, die so aufeinander abgestimmt sind, daß sie sich gegenseitig zu Koppelschwingungen etwa gleicher Frequenz erregen können.The invention is based on the object of improved vibration generators for creating an electronic piano, which in particular has practically no retroactive effect have on their mounting plate. According to the invention, the electrodes consist of two elongated, parallel to each other at a distance, at one of them End by 'a rigid, electrically insulating intermediate piece mechanically with each other firmly connected single oscillators, which are so coordinated that they are can mutually excite coupling oscillations of approximately the same frequency.

Die Einzelschwinger unterstützen sich also gegenseitig, da sie durch das starre Zwischenstück mechanisch-akustisch miteinander gekoppelt sind. Da sie andererseits elektrisch voneinander isoliert sind, lassen sie sich im Gegensatz zu den bekannten Stimmgabelschwingern in beliebiger Weise schalten und beispielsweise beide als Elektroden eines veränderlichen Kondensators verwenden.The individual oscillators support each other, as they through the rigid intermediate piece are mechanically and acoustically coupled to one another. Since they on the other hand are electrically isolated from each other, they can be opposed switch to the known tuning fork oscillators in any way and, for example use both as electrodes of a variable capacitor.

Es wird also nicht, wie bei den bekannten Stimmgabelschwingern, nur ein Zinken bzw. nur ein Einzelschwinger zur elektronischen Tonerzeugung herangezogen, sondern beide. Dadurch werden nicht nur größere Kapazitätsänderungen bei gleichen Bewegungsamplituden der Einzelschwinger erzielt, sondern auch die für Klaviertöne charakteristischen Schwebungen zwischen den beiden Einzelschwingern elektrisch abgetastet, die durch die unsymmetrischen Einschwingvorgänge und durch ganz geringe Unterschiede der Eigenfrequenzen der beiden Einzelschwinger entstehen. Während es bei den bekannten elektronischen Klavieren mit Stimmgabelschwingern ganz leidlich gelingt, im oberen und im höchsten Frequenzbereich klavierähnliche Töne hervorzubringen, werden im mittleren und unteren Frequenzbereich, in welchem die genannten Schwebungen bei einem konventionellen Klavier erheblich stärker in Erscheinung treten, Töne erzeugt, die ganz und gar nicht dem echten Klavierklang nahekommen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der beiden elektrisch voneinander isolierten, aber akustisch miteinander gekoppelten Einzelschwingern gelingt die Erzeugung klaviergleicher Töne jedoch bis in den Baßbereich hinein.So it is not, as with the well-known tuning fork oscillators, only one prong or only one single transducer is used for electronic sound generation, but both. This not only results in larger changes in capacity with the same Movement amplitudes achieved by the individual oscillators, but also those for piano tones characteristic beats between the two individual oscillators electrically scanned, due to the asymmetrical transient processes and very small differences the natural frequencies of the two individual oscillators arise. While it is with the known Electronic pianos with tuning fork vibrators succeed quite reasonably well, in the upper and to produce piano-like tones in the highest frequency range are in the middle and lower frequency range in which the beats mentioned at appear much stronger on a conventional piano, generate tones, that do not come close to the real piano sound at all. By the invention Arrangement of the two electrically isolated from one another, but acoustically with one another coupled single oscillators succeed in generating piano-like tones up to into the bass area.

Die Erfindung wird in einigen Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es bedeutet Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Tongenerators im Baßbereich des Klaviers, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Baß-Tongenerator, geführt längs der Linie 8-8 in Fig. 1, Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das vordere Ende des Baß-Tongenerators, längs der Linie 9-9 in Fig. 2 genommen, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines der Diskant-Tongeneratoren, Fig. 5 einen Vertikalschnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 4, Fig. 6 eine Seitenansicht eines Tongenerators, der einen zusätzlichen Ton erzeugen kann, Fig.7 eine teilweise Seitenansicht eines andersartigen Tongenerators zur Erzeugung eines zusätzlichen Tones, Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Halterahmen mit darauf befestigten Tonabnehmern, Fig. 9 einen Vertikalschnitt längs der Linie 20-20 in Fig. 8 durch einen Tongenerator im Baßbereich, Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 21-21 in Fig. 8 durch einen Tongenerator im Diskantbereich, Fig. 11 einen den Fig. 9 und 10 entsprechenden Schnitt--durch-einen-Tongenerator -mit einem zusätzlichen Abnehmer, Fig. 12 eine abgeänderte Ausführungsform eines Tongenerators nach Fig. 11, Fig. 13 eine perspektivische Darstellung eines Zungenpaares, bei dem die beiden Zungen nebeneinander angeordnet sind, Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie 25-25 in Fig. 13, Fig. 15 eine Darstellung entsprechend Fig. 13 einer abgeänderten Zungenform, Fig. 16 eine Seitenansicht eines Tongenerators mit nebeneinanderliegenden Zungen, aus der die Art der Dämpfung zu ersehen ist, Fig. 17 eine Seitenansicht eines Diskantgenerators mit nebeneinanderhegenden Zungen, Fig. 18 eine perspektivische Darstellung einer abgeänderten mehrzungigen Ausführung, Fig. 19 eine Seitenansicht des Tongenerators nach Fig. 18, Fig. 20 eine Draufsicht auf den Tongenerator nach Fig. 18 und 19 und Fig. 21 einen Schnitt längs der Linie 32-32 in Fig. 19, der die Dämpfung der Zungen erkennen läßt. Quer durch das Klavier erstreckt sich weiterhin ein Träger 134 für die Tongeneratoren; dieser besitzt zweckmäßig die Form einer umgekehrten U-Rinne und ist an seinen Enden an den Blöcken befestigt. Um das Gewicht des Klaviers möglichst gering zu halten, wird dieser Träger vorteilhaft aus Aluminium hergestellt. Auf dem Träger sind Tongeneratoren 136 befestigt, die in bekannter Weise durch die Hämmer einzeln angeschlagen und andererseits durch die Filzstücke der Dämpfer einzeln gedämpft werden können.The invention is illustrated in some exemplary embodiments with reference to the drawings explained in more detail. It means Fig. 1 is a perspective view of the invention Tone generator in the bass area of the piano, Fig. 2 is a vertical section through the Bass tone generator taken along the line 8-8 in Fig. 1, Fig. 3 is a vertical section through the front end of the bass tone generator, taken along line 9-9 in Fig. 2, Fig. 4 is a perspective view of one of the treble tone generators, Fig. 5 is a Vertical section along the line 11-11 in Fig. 4, Fig. 6 is a side view of a Tone generator that can generate an additional tone, Fig.7 is a partial side view another type of tone generator for generating an additional tone, FIG. 8 a plan view of a holding frame with pickups attached, Fig. 9 is a vertical section along line 20-20 in FIG. 8 through a tone generator in the bass area, Fig. 10 is a section along the line 21-21 in Fig. 8 through a Tone generator in the treble area, FIG. 11 shows a section corresponding to FIGS. 9 and 10 - through a tone generator -with an additional customer, Fig. 12 a modified embodiment of a Tone generator according to Fig. 11, Fig. 13 is a perspective view of a pair of tongues, in which the two tongues are arranged side by side, FIG. 14 is a longitudinal section the line 25-25 in FIG. 13, FIG. 15 shows a representation corresponding to FIG modified tongue shape, Fig. 16 is a side view of a tone generator with adjacent Tongues, from which the type of damping can be seen, Fig. 17 is a side view of a treble generator with adjacent tongues, FIG. 18 is a perspective view Representation of a modified multi-tongue design, FIG. 19 a side view of the tone generator according to FIG. 18, FIG. 20 shows a plan view of the tone generator according to FIG 18 and 19 and FIG. 21 is a section taken along line 32-32 in FIG. 19 showing the Attenuation of the tongues can be recognized. Straight across the piano continues to extend a carrier 134 for the tone generators; this appropriately has the form of a inverted channel and is attached to the blocks at its ends. About the weight To keep the piano as low as possible, this support is advantageously made of aluminum manufactured. Tone generators 136 are attached to the carrier, which are known in the art Way struck by the hammers individually and on the other hand by the pieces of felt the damper can be damped individually.

Jede Tongeneratoranordnung umfaßt ein Zungenpaar, deren eine im nachfolgenden als tonerzeugende Zunge 138 und deren andere als Abnehmerzunge 140 bezeichnet wird. Die Zungen sind abgeschirmt, beispielsweise durch eine Winkelschiene aus Aluminium, die sich quer durch das ganze Klavier erstreckt.Each tone generator arrangement comprises a pair of tongues, one of which is described below is referred to as the sound generating tongue 138 and the other as the pickup tongue 140. The tongues are shielded, for example by an angled rail made of aluminum, which extends across the whole piano.

Die Zungen sind jeweils auf die Frequenz abgestimmt, die sie erzeugen sollen, und ändern sich in bekannter Weise deshalb in ihrer Länge von einem Ende der Tastatur zum anderen; die längste Zunge befindet sich am Ende des Baßbereiches und die kürzeste am Ende des Diskantbereiches. Außerdem unterscheiden sich die Zungen auch etwas in ihrer Breite, wodurch die Schwingungsfrequenz ebenfalls beeinflußt werden kann.The tongues are each tuned to the frequency they generate should, and therefore change in their length from one end in a known manner the keyboard to the other; the longest tongue is at the end of the bass range and the shortest at the end of the treble range. In addition, the tongues are different also something in their width, which also affects the oscillation frequency can be.

Jedes Zungenpaar ist auf die gleiche Frequenz abgestimmt und mechanisch starr miteinander verbunden, jedoch elektrisch gegeneinander isoliert. Bei dem besonders in den Fig. 1 und 2 dargestellten Baßzungenpaar ist die tonerzeugende Zunge 138 so angeordnet, daß sie durch den Hammer angeschlagen werden kann. Die Abstimmung dieser Zunge erfolgt außer durch ihre Bemessung noch durch ein an der Unterseite ihrer Spitze befestigtes Bleigewicht 144. Dieses Gewicht gestattet es, die Zunge nicht übermäßig lang auszubilden und ermöglicht außerdem eine genaue Abstimmung, indem das Gewicht vergrößert oder durch Abfeilen etwas verringert wird. Die Abnehmerzunge 140 ist etwa ebenso ausgebildet wie die tonerzeugende Zunge und besitzt ebenfalls zu ihrer Abstimmung ein Bleigewicht 146. Außerdem ist, besonders bei den Baßzungen, ein kastenähnlicher Schirm 148 vorgesehen, der sich von der Abnehmerzunge etwa bis in die Ebene der tonerzeugenden Zunge abwärts erstreckt. Beim Schwingen der Zungen bewegt sich die tonerzeugende Zunge in diesen Schirm od. dgl. hinein bzw. aus ihm heraus und beeinflußt dadurch wesentlich die Kapazität zwischen den beiden Zungen. Durch Änderung der Form des Schirmes kann man eine große Anzahl verschiedener Klangwirkungen erzielen; der in der Zeichnung dargestellte Schirm besitzt beispielsweise etwa eine Trapezform.Each pair of tongues is tuned to the same frequency and mechanically rigidly connected to one another, but electrically isolated from one another. Especially with that in Figs. 1 and 2 shown pair of bass reeds is the one that produces the sound Tongue 138 arranged so that it can be struck by the hammer. the This tongue is coordinated not only by its dimensioning but also by an on the Lead weight 144 attached to the underside of its tip. not to develop the tongue excessively long and also enables precise coordination, by increasing the weight or reducing it a little by filing it down. The taker tongue 140 is about the same as the sound-producing tongue and also has a lead weight 146 to tune them in. In addition, especially with the bass reeds, a box-like screen 148 is provided which extends from the pick-up tongue approximately up to extends downward into the plane of the sound-producing tongue. When swinging the tongues the sound-generating tongue moves into or out of this screen or the like out and thereby significantly influences the capacity between the two tongues. By changing the shape of the screen one can create a large number of different sound effects achieve; the screen shown in the drawing has, for example, about one Trapezoidal shape.

Zwischen den Zungen befindet sich ein Befestigungsstück 150 aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Phenolharz. Weiterhin ist zwischen einer der beiden Zungen, beispielsweise der tonerzeugenden Zunge 138, und dem Isolierstück 150 eine Stahlzunge 152. Diese Stahlzunge steht in elektrisch leitender Verbindung mit der Zunge 338. Die Zungen sind aus Federstahl hergestellt. Das Isolierstück besitzt an seinen beiden Enden Bunde 154 und 156, die durch Bohrungen der Zungen hindurchragen. Der Bund 154 ragt weiterhin durch eine metallische Lötöse 158. Auf dieser Lötöse liegt eine Isolierscheibe 160, und ein Bolzen 162 erstreckt sich durch die Isolierscheibe 160, das Befestigungsstück 150 und seine beiden Bunde 154 und 156. Der Bund 156 ist von einer Metallscheibe 164 umgeben, die zwischen der Abnehmerzunge 140 und der Lötöse 158 elektrischen Kontakt herstellt. Der Bund 156 ragt sowohl durch die Stahlzunge 152 als auch durch die Zunge 138 hindurch, während auf der Unterseite der Zunge 138 eine Isolierscheibe 166 aus Gummi od. dgl. vorgesehen ist und durch eine auf den Bolzen aufgeschraubte Mutter 168 gegen die Zunge 138 gedruckt wird. Selbstverständlich können zur Befestigung der Zungen auch andere bekannte Befestigungsmittel verwendet werden. Das wesentliche Merkmal besteht darin, daß die Zungen jedes Tongenerators elektrisch voneinander isoliert sind, mechanisch jedoch durch ein verhältnismäßig hartes Zwischenstück verbunden sind.A fastening piece 150 made of insulating material, for example phenolic resin, is located between the tongues. Furthermore, a steel tongue 152 is between one of the two tongues, for example the sound-generating tongue 138, and the insulating piece 150. This steel tongue is in electrically conductive connection with the tongue 338. The tongues are made of spring steel. The insulating piece has collars 154 and 156 at both ends, which protrude through holes in the tongues. The collar 154 also protrudes through a metallic soldering lug 158. An insulating washer 160 lies on this soldering lug, and a bolt 162 extends through the insulating washer 160, the fastening piece 150 and its two collars 154 and 156. The collar 156 is surrounded by a metal washer 164 , which makes electrical contact between the pickup tongue 140 and the solder lug 158. The collar 156 protrudes through both the steel tongue 152 and the tongue 138, while an insulating washer 166 made of rubber or the like is provided on the underside of the tongue 138 and is pressed against the tongue 138 by a nut 168 screwed onto the bolt . Of course, other known fastening means can also be used to fasten the tongues. The essential feature is that the tongues of each tone generator are electrically isolated from one another, but are mechanically connected by a relatively hard intermediate piece.

Die Stahlzunge 152 ist mittels eines Bolzens 170 auf dem obengenannten U-förmigen Träger 134 befestigt, wobei oberhalb und unterhalb dieser Zunge eine Scheibe 172 aus elastischem Isolierstoff, beispielsweise Gummi, vorgesehen ist, um die Zunge elastisch mit dem Träger zu verbinden. Der Bolzen 170 wird gegen die Zunge 152 elektrisch durch eine Isolierhülse 174 isoliert. Diese Hülse kann mit einer der beiden Scheiben 172 einstückig sein. Zwischen der oberen Isolierscheibe 172 und der Stahlzunge 152 befindet sich eine Lötöse 176, die ebenfalls durch die genannte Isolierhülse 174 gegen den Bolzen 170 isoliert ist. An die Lötösen 158 und 176 ist ein abgeschirmtes Kabel 178 angeschlossen. Da die Abnehmerzunge 140 infolge ihres Schirmes 148 eine größere Oberfläche als die andere Zunge besitzt, ist es zweckmäßig, diese Abnehmerzunge über die Lötöse 158 mit dem geerdeten Abschirmmantel des Kabels 178, die andere Lötöse 176 jedoch mit dem Mittelleiter des Kabels zu verbinden. Das Kabel 178 ist mit seinem anderen Ende in an sich bekannter Weise mit dem Eingang eines Verstärkers verbunden, welcher die beim Schwingen der Zunge 138 und der Abnehmerzunge 140 durch Kapazitätsänderung hervorgerufene Potentialschwankungen verstärkt und zur Umwandlung in Schallwellen einem Lautsprecher zuführt.The steel tongue 152 is fastened by means of a bolt 170 on the above-mentioned U-shaped carrier 134, a disk 172 made of elastic insulating material, for example rubber, being provided above and below this tongue in order to elastically connect the tongue to the carrier. The bolt 170 is electrically isolated from the tongue 152 by an insulating sleeve 174. This sleeve can be integral with one of the two disks 172. Between the upper insulating disk 172 and the steel tongue 152 there is a soldering lug 176, which is also isolated from the bolt 170 by the aforementioned insulating sleeve 174. A shielded cable 178 is connected to the solder lugs 158 and 176. Since the pickup tongue 140 has a larger surface area than the other tongue as a result of its screen 148, it is expedient to connect this pickup tongue via the soldering lug 158 to the earthed shielding jacket of the cable 178, but the other soldering lug 176 to the central conductor of the cable. The other end of the cable 178 is connected in a manner known per se to the input of an amplifier which amplifies the potential fluctuations caused by the change in capacitance when the tongue 138 and the pick-up tongue 140 vibrate and feeds it to a loudspeaker for conversion into sound waves.

Wenn die tonerzeugende Zunge 138 durch ihren Hammer angeschlagen wird, beginnt sie zu schwingen. Entsprechend beginnt die Abnehmerzunge 140 gekoppelt mitzuschwingen, und zwar in gleicher Frequenz und gegenphasig. Eine Dämpfung einer der beiden Zungen, beispielsweise der Abnehmerzunge 140, beendet die Schwingungen beider Zungen. Daraus ergeben sich Verkleinerungen eines elektronischen Klaviers.When the sound generating tongue 138 is struck by its hammer, it begins to vibrate. Correspondingly, the pick-up tongue 140 begins to vibrate in a coupled manner, namely at the same frequency and in phase opposition. Damping one of the two tongues, for example the pick-up tongue 140, stops the vibrations of both tongues. This results in downsizing of an electronic piano.

Da die beiden Zungen mit gleicher Frequenz und Amplitude, jedoch entgegengesetzter Phasenlage schwingen, wirken sie nur aufeinander, jedoch nicht auf ihr Verbindungselement. Außerdem verhindern die weichen Isolierscheiben 172 aus Gummi od. dgl. eine Schwingungsübertragung auf den Träger 134. Es ist nicht erforderlich, daß der Träger eine große Masse besitzt, um eine Dämpfung der Zungen zu verhindern. Eine starre Befestigung der Tongeneratoren an einem massiven Träger wäre sogar unzweckmäßig. Jede Zunge eines solchen Zungenpaares schwingt mit einer geringeren Amplitude, als es eine Einzelzunge tun würde. Wenn beispielsweise die größte Amplitude einer Einzelzunge 1 cm betragen würde, würden die beiden Zungen 138 und 140 jeweils nur einen Bruchteil dieser Amplitude bei gleicher Wirkung als Schwingungsweite ergeben. Zusätzlich wird durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Zungenpaares an Stelle einer Einzelzunge die Lebensdauer der Zungen erheblich vergrößert.Since the two tongues have the same frequency and amplitude, but opposite If the phase position oscillates, they only act on each other, but not on their connecting element. In addition, the soft insulating washers 172 made of rubber or the like prevent vibrations from being transmitted on the carrier 134. It is not necessary that the carrier has a large mass, to prevent damping of the tongues. A rigid attachment of the tone generators on a massive support would even be inexpedient. Each tongue of such a pair of tongues vibrates with a smaller amplitude than a single reed would. if for example, the largest amplitude of a single tongue would be 1 cm the two tongues 138 and 140 each have only a fraction of this amplitude with the same Result as an oscillation amplitude. In addition, by the invention Arrangement of a pair of tongues instead of a single tongue increases the lifespan of the tongues considerably enlarged.

Vorstehend wurde angegeben, daß die beiden Zungen 138 und 140 jedes einzelnen Tongenerators auf die gleiche Frequenz abzustimmen seien. Eine exakte Abstimmung auf die gleiche Frequenz ist jedoch praktisch unmöglich. Infolgedessen schwingt die eine Zunge in ihrer Eigenfrequenz, während die andere Zunge eine Koppelschwingung ausführt. Durch diese Kopplung ergibt sich ein periodisches Hin- und Herwandern der Schwingungsenergie, indem beide Zungen die gleiche Schwingungsfrequenz zu erreichen suchen. Folglich ergibt sich eine Schwebung mit einer gleichförmigen Phasenverschiebung zwischen den beiden Zungen. Oszillogramme der von einem Tongenerator 136 erzeugten Schwingungen zeigen definierte Pausen entsprechend den Phasenverschiebungen der geraden Harmonischen. Dieses Verhalten ist charakteristisch für die Töne des Klaviers, bei dem die von einem Hammer angeschlagenen Mehrfachsaiten einen gemeinsamen Klang erzeugen und bei dem entsprechende Phasenverschiebungen oszillographisch nachweisbar sind. Weiterhin zeigt sich im Oszillogramm, daß das Verhältnis zwischen Grundton und den folgenden geraden und ungeraden Harmonischen bei einem erfindungsgemäßen Tongenerator 136 praktisch das gleiche ist wie bei einem bekannten Klavier; deshalbsind die von einem solchen Tongenerator 136 erzeugten, verstärkten und von einem Lautsprecher abgestrahlten Töne durch das Ohr praktisch nicht von den Tönen eines Klaviers zu unterscheiden.It was indicated above that the two tongues 138 and 140 each individual tone generator to be tuned to the same frequency. An exact one However, tuning to the same frequency is practically impossible. Consequently one tongue vibrates at its natural frequency, while the other tongue has a coupling oscillation executes. This coupling results in a periodic wandering back and forth the vibration energy by pushing both tongues to achieve the same vibration frequency Looking for. As a result, there is a beat with a uniform phase shift between the two tongues. Oscillograms generated by a tone generator 136 Vibrations show defined pauses according to the phase shifts of the even harmonics. This behavior is characteristic of the notes of the piano, in which the multiple strings struck by a hammer have a common sound generate and with the corresponding phase shifts oscillographically detectable are. Furthermore, the oscillogram shows that the relationship between the fundamental and the following even and odd harmonics in one according to the invention Tone generator 136 is practically the same as that of a known piano; therefore are that of such a tone generator 136 generated, amplified and sounds radiated from a loudspeaker through the ear practically not from the To distinguish the tones of a piano.

Dieses Ergebnis ist sehr überraschend: bisher war man der Ansicht, daß man zur Erzeugung von Klaviertönen eine schwingende Zunge und einen festen Abnehmer verwenden und weiterhin die Zungen zur Verhinderung einer Dämpfung auf einem massiven Träger befestigen müsse.This result is very surprising: it was previously believed that that you have a vibrating tongue and a fixed pickup to produce piano tones and continue to use the tongues to prevent cushioning on a massive Must fasten carrier.

Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, erfolgt die Befestigung der Diskantzungen in ganz ähnlicher Weise wie die Baßzungen gemäß den Fig. 1 und 2. Die tonerzeugende Zunge 138 befindet sich jedoch wesentlich näher an der Abnehmerzunge 140, als es bei den Baßschwingem der Fall ist, da die Kapazitäten zwischen diesen Zungen sonst zu klein werden und andererseits die Schwingungsamplituden nur verhältnismäßig klein sind. Entsprechend ist das Befestigungsstück 150 zwischen den beiden Zungen wesentlich niedriger gehalten und besteht zweckmäßig aus einer Glimmerscheibe. Bei den Diskantzungen fehlt, ebenso wie auch bei den Zungen im mittleren Tonbereich, der bei den Baßzungen vorgesehene Schirm. Ein weiterer Unterschied zwischen den Diskantzungen und den Baßzungen besteht darin, daß an Stelle der Stahlzunge 152 nur eine Kontaktscheibe 152' vorgesehen ist und daß die Lötösen 176 gleichzeitig zur Halterung des Tongenerators und zum elektrischen Anschluß der tonerzeugenden Zunge 138 dient. Diese Lötöse besteht vorzugsweise aus Baryllium-Kupfer und gewährleistet in Verbindung mit den weichen Isolierscheiben 172 aus Gummi od. dgl. eine ausgezeichnete schwingungs- und stoßsichere Befestigung. Man sieht, daß die Befestigung der Diskantzungen, selbst wenn diese im einzelnen anders als die Baßzungen ausgeführt sind, praktisch die gleiche ist, abgesehen höchstens von der doppelten Aufgabe der Lötöse 176 bei den Diskantzungen. Es kann auch die eine der beiden Zungen einstückig in die Lötöse 176 übergehen. Dadurch wird die Zahl der Einzelteile und damit auch der Preis der Schwinger verringert und gleichzeitig eine ausgezeichnete elastische Halterung des Tongenerators auf dem Träger 134 bewirkt.As can be seen from FIGS. 4 and 5, the fastening takes place the treble reeds in a very similar manner to the bass reeds according to FIGS. 1 and 2. However, the sound producing tongue 138 is much closer to the pickup tongue 140 than is the case with the bass vibrators, since the capacities between them Otherwise the tongues would be too small and, on the other hand, the vibration amplitudes would only be proportionate are small. The fastening piece 150 is correspondingly between the two tongues It is kept much lower and consists of a mica washer. at the treble reeds are missing, as is the case with the reeds in the middle tone range, the screen provided for the bass reeds. Another difference between the Treble reeds and the bass reeds is that instead of the steel reed 152 only one contact disk 152 'is provided and that the solder lugs 176 at the same time for holding the tone generator and for the electrical connection of the tone generating Tongue 138 is used. This solder lug is preferably made of baryllium copper and is guaranteed in connection with the soft insulating washers 172 made of rubber od. Like. An excellent Vibration and shock-proof attachment. You can see that the fastening of the treble reeds even if these are designed differently than the bass reeds in detail, practical is the same, apart from at most the double function of the solder lug 176 the treble reeds. One of the two tongues can also be integrally inserted into the soldering lug 176 skip over. This increases the number of individual parts and thus also the price of the Schwinger reduced and at the same time an excellent elastic mount of the Tone generator on the carrier 134 causes.

Fig. 6 zeigt nunmehr eine abgeänderte Ausführung des erfindungsgemäßen Tongenerators, der selbstverständlich auf jede der vorstehend beschriebenen Arten eingebaut und verwendet werden kann. Soweit dieser Tongenerator gleiche oder ähnliche Teile wie die vorstehend beschriebenen Ausführungen besitzt, sind diese mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch unter Hinzufügung des Index e bezeichnet. Der Tongenerator 136 e nach Fig. 6 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführung durch eine weitere Abnehmerzunge 202, sie ist mechanisch starr mit der tonerzeugenden Zunge 138e verbunden, jedoch elektrisch von ihr isoliert. Die Abnehmerzunge 202 wird auf eine Harmonische der Zunge 138e abgestimmt. Die zusätzliche Abnehmerzunge 202 kann aber auch auf die Grundschwingung der Zunge 138 e abgestimmt und ein Schirm od. dgl. beliebiger Form vorgesehen werden; dadurch erhält man eine um 180° phasenverschobene Schwingung, die verschiedene Klangeffekte hervorruft. Durch geeignete Formung des Schirmes kann man. auch einen zusätzlichen Ton mit einer andersartigen Klangfarbe erzeugen. Die Zungen 138e und 140e wirken in derselben Weise zusammen, wie es vorstehend beschrieben wurde; die zusätzliche Zunge 202 wirkt in prinzipiell gleicher Weise mit der Zunge 138e zusammen und erzeugt dadurch einen zusätzlichen Ton.Fig. 6 now shows a modified embodiment of the tone generator according to the invention, which can of course be installed and used in any of the ways described above. Insofar as this tone generator has the same or similar parts as the embodiments described above, these are denoted by the same reference numerals, but with the addition of the subscript e. The tone generator 136e according to FIG. 6 differs from the embodiment described above in that it has a further pickup tongue 202; it is mechanically rigidly connected to the tone-generating tongue 138e, but is electrically isolated from it. The pickup tongue 202 is tuned to a harmonic of the tongue 138e. The additional pick-up tongue 202 can, however, also be matched to the fundamental oscillation of the tongue 138 e and an umbrella or the like of any desired shape can be provided; this results in a 180 ° phase-shifted oscillation, which causes various sound effects. By appropriately shaping the screen one can. also produce an additional tone with a different timbre. The tongues 138e and 140e cooperate in the same manner as previously described; the additional tongue 202 interacts in basically the same way with the tongue 138e and thereby generates an additional sound.

Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Form eines zusätzlichen Abnehmers. Soweit der Tongenerator die gleichen Teile umfaßt wie die oben beschriebenen einfachen Tongeneratoren, werden die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem zusätzlichen Index f verwendet. Dieser Tongenerator besitzt im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Generatoren eine elektrisch leitende Zunge 204, die als Abnehmer gegenüber den frei schwingenden Enden der Zunge 138 f angeordnet ist. Dieser zungenförmige Abnehmer 204 ist unabhängig von den Zungen 138f und 140f auf einem Isolierstück 206 befestigt. Dieser zusätzliche Tonabnehmer eignet sich deshalb besonders für die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, bei denen die Tongeneratoren räumlich fest angeordnet und durch einen entsprechenden Mechanismus angeschlagen werden. Die Zungen 138f und 140f wirken in derselben Weise zusammen, wie es vorstehend allgemein beschrieben wurde. Der Abnehmer 204 liefert einen zusätzlichen Ton mit einem anderen Klangcharakter, beispielsweise einen trompetenartigen Ton.Fig. 7 shows a modified form of an additional pickup. So far the tone generator comprises the same parts as the simple ones described above Tone generators have the same reference numerals, but with an additional Index f used. This tone generator has different from the above Generators described have an electrically conductive tongue 204, which is opposite as a taker the freely oscillating ends of the tongue 138 f is arranged. This tongue-shaped Pickup 204 is independent of tongues 138f and 140f on an insulating piece 206 attached. This additional pickup is therefore particularly suitable for the embodiments described above, in which the tone generators spatially fixed and attached by an appropriate mechanism. The tongues 138f and 140f cooperate in the same manner as generally above has been described. The pickup 204 provides an additional tone with another Sound character, for example a trumpet-like tone.

Durch die Fortlassung des üblichen Anschlagmechanismus wird auch die Ausrichtung der Teile erleichtert; infolgedessen kann auch ein wesentlich leichteres Gehäuse verwendet werden, als es bisher möglich war.By omitting the usual stop mechanism, the Alignment of parts easier; as a result, it can also be a much lighter one Housing can be used than was previously possible.

Die Ausgangsleistung des im Gehäuse des elektronischen Klaviers untergebrachten Lautsprechers war bei den bekannten elektronischen Klavieren mit Schwingzungen durch den Effekt der akustischen Rückkopplung begrenzt. Außerdem bestand bei den bekannten elektronischen Klavieren die Möglichkeit einer mechanischen Koppelung der Zungen verschiedener Töne über ihre Aufhängung. Da die Zungen bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Klavier schwingsicher befestigt sind, wie es vorstehend ausführlich erläutert wurde, tritt hierbei keinerlei akustische Rückführung oder mechanische Wirkung zwischen den Zungen verschiedener Tongeneratoren auf. Infolge der elastischen, schwingsicheren Befestigung ist auch der Abstand der Hämmer von den Generatoren weniger kritisch; wenn nämlich ein Hammer zu nahe an einem Tongenerator angeordnet ist, wird der entsprechende Tongenerator bzw. sein Zungenpaar lediglich etwas weiter ausgelenkt.The output power of the one housed in the electronic piano case Loudspeaker was on the well-known electronic pianos with vibrating tongues limits the effect of acoustic feedback. Also existed with the known electronic pianos the possibility of a mechanical coupling of the reeds different tones about their suspension. Since the tongues in the invention electronic piano are secured against vibration, as detailed above has been explained, there is no acoustic or mechanical feedback Effect between the tongues of different tone generators. Due to the elastic, Vibration-proof fastening is also the distance between the hammers and the generators less critical; namely when a hammer is placed too close to a tone generator the corresponding tone generator or its pair of tongues is only slightly wider deflected.

Da die Zungen jedes Tongenerators nur aufeinander wirken, aber nicht auf ihren gemeinsamen Träger, und da jede Schwingungsübertragung auf diesen Träger durch die elastische bzw. schwingsichere Befestigung der Generatoren beseitigt ist, kann auch umgekehrt der Träger keine Schwingungen auf die Zungen übertragen. Infolgedessen kann dieser Träger auch keine Dämpfung einzelner Zungen bewirken und dementsprechend auch nicht die sonst bei elektronischen und anderen Klavieren bekannten, über den Tonbereich verteilten »toten Stellen« erzeugen.Since the tongues of each tone generator only act on each other, but not on their common carrier, and there every transmission of vibrations to this carrier is eliminated by the elastic or vibration-proof fastening of the generators, conversely, the wearer cannot transmit any vibrations to the tongues. Consequently this carrier cannot dampen individual tongues and accordingly also not the ones otherwise known from electronic and other pianos about the Generate “dead spots” distributed across the tone area.

Die gegenseitige Wirkung der Zungen aufeinander kann vorteilhafterweise auch in einer abgewandelten Ausführung eines elektronischen Tonerzeugungssystems ausgenutzt werden, bei dem feste Abnehmer gegenüber einer oder beiden Zungen vorgesehen sind. Derartige Ausführungen werden nachstehend beschrieben.The mutual action of the tongues on one another can be advantageous also in a modified version of an electronic tone generation system be exploited, provided in the fixed pickup opposite one or both tongues are. Such embodiments are described below.

Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Anordnung umfaßt mehrere Zungengeneratoren 136a. Jeder Zungengenerator besteht aus einer ersten Zunge 138g und einer zweiten Zunge 140g, die mit Bleigewichten 144g und 146g versehen sind. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung sind die Zungen elektrisch nicht gegeneinander isoliert; sie werden vielmehr in ihrer Basis durch ein Befestigungsstück 150g aus Stahl gehalten und sind durch eine Schraube 162g, die durch die Zungen und das Stahlstück hindurchragt, mit einem Träger verschraubt.The arrangement shown in FIGS. 8 and 9 comprises a plurality of tongue generators 136a. Everyone The tongue generator consists of a first tongue 138g and a second tongue 140g provided with lead weights 144g and 146g. In this embodiment according to the invention, the tongues are not electrically opposite one another isolated; rather, they are made in their base by a fastening piece 150g Steel are held in place by a screw 162g that goes through the tongues and the piece of steel protrudes, screwed to a carrier.

Der Träger besteht aus einem Rahmen 300, der vorzugsweise aus Aluminium gegossen ist. Der Rahmen 300 besitzt einen etwa rechteckigen Umfang und umfaßt eine vordere Leiste 302, eine hintere Leiste 304, einen Quersteg 306 am Ende des Baßbereiches sowie einen Quersteg 108 am Ende des Diskantbereiches. Die vorgenannten Schrauben162g sind in die hintere Leiste 304 eingeschraubt, und die Zungen erstrecken sich in Richtung auf die vordere Leiste 302. Auf der Oberseite der vorderen Leiste 302 ist eine Abstandsleiste 310 aus Isolierstoff mit Schrauben 312 befestigt.The carrier consists of a frame 300, which is preferably cast from aluminum. The frame 300 has an approximately rectangular circumference and comprises a front bar 302, a rear bar 304, a transverse web 306 at the end of the bass range and a transverse web 108 at the end of the treble range. The aforementioned screws 162g are screwed into the rear strip 304, and the tongues extend towards the front strip 302. A spacer strip 310 made of insulating material is fastened with screws 312 on the top of the front strip 302.

Die Schrauben 312 halten weiterhin eine Abnehmerplatte 314 auf der Oberseite der Abstandsleiste 310, sind aber von dieser elektrisch durch Unterlegscheiben 316 aus Isolierstoff getrennt. Die Abnehmerplatte 314 umfaßt einen oder mehrere Teile 318 und besteht aus Blech, zweckmäßig aus Aluminium. Wenn die Abnehmerplatte mehrteilig ist, werden ihre einzelnen Teile vorzugsweise elektrisch überbrückt, beispielsweise durch Brücken 320. Die Abnehmerplatte erstreckt sich von der vorderen Halteleiste in Richtung der Zungen und besitzt Schlitze 322, in denen die erstgenannten Zungen 138 g schwingen können. Zwischen den Schlitzen 322 bleiben Finger 324 stehen, die beiderseits der Zungen liegen. Im Baßbereich können außerdem aufwärts gebogene Finger 326 vorgesehen sein, um den Kapazitätsverlauf in besonderer Weise beeinflussen zu können. Es sind die unteren Zungen 138g so ausgebildet, daß ihre obere Fläche praktisch mit der unteren Fläche der Abnehmerplatte 314 in einer Ebene liegt. Diese Zungen 138 g befinden sich also bei einer Abwärtsschwingung unterhalb der Abnehmerplatte. Bei einer Aufwärtsschwingung bewegt sich diese Zunge jedoch nicht über die obere Begrenzung des. Abnehmers hinweg, die im Baßbereich durch die Oberkante der Finger 326 und im Diskantbereich durch die obere Fläche der Abnehmerplatte gegeben ist. Durch entsprechende Anordnung ist Vorsorge getroffen, daß die genannten unteren Zungen 138g durch die mit Filzbelägen 80g versehenen Köpfe 78g der Hämmer 74g in der vorstehend beschriebenen Weise angeschlagen sind.The screws 312 continue to hold a pick-up plate 314 on top of the spacer strip 310, but are electrically separated therefrom by washers 316 made of insulating material. The pick-up plate 314 comprises one or more parts 318 and consists of sheet metal, expediently aluminum. If the pick-up plate is in several parts, its individual parts are preferably bridged electrically, for example by bridges 320. The pick-up plate extends from the front retaining strip in the direction of the tongues and has slots 322 in which the first-mentioned tongues 138 g can swing. Fingers 324 remain between the slots 322 and lie on both sides of the tongues. In the bass area, upwardly curved fingers 326 can also be provided in order to be able to influence the capacitance curve in a special way. The lower tongues 138g are formed so that their upper surface is practically level with the lower surface of the pick-up plate 314. These tongues 138 g are therefore located below the pick-up plate during a downward oscillation. During an upward oscillation, however, this tongue does not move over the upper limit of the pickup, which is given in the bass area by the upper edge of the fingers 326 and in the treble area by the upper surface of the pickup plate. A corresponding arrangement ensures that the aforementioned lower tongues 138g are struck by the heads 78g of the hammers 74g, which are provided with felt coverings 80g, in the manner described above.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung wurde an Hand der Fig. 8 und 9 zunächst nur für die Zungen im Baßbereich beschrieben; sie kann aber in gleicher Weise auch bei den in Fig. 10 (und auch in Fig. 8) dargestellten Diskantzungen angewendet werden, wofür sich eine erneute Beschreibung erübrigt.The embodiment of the invention described above was applied to Hand of Figures 8 and 9 initially only described for the reeds in the bass range; she but can also be used in the same way with those shown in FIG. 10 (and also in FIG. 8) Treble reeds are used, for which a new description is unnecessary.

Die vorstehend beschriebene Ausführung besitzt gegenüber vorbekannten Ausführungen mit einzungigen Tongeneratoren mehrere Vorteile. Zunächst erfolgt praktisch keine Rückwirkung der Zungen auf den Rahmen 300, da die Zungen jedes einzelnen Zungenpaares nur aufeinander wirken. Infolgedessen kann der Rahmen ohne weiteres aus Aluminium hergestellt werden und einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt besitzen, so daß er ein niedriges Gewicht besitzt. Die beiden Zungen jedes Zungenpaares befinden sich infolge ihrer Verschraubung mit der rückwärtigen Leiste des Rahmens auf Erdpotential. Entsprechend wird die Abnehmerplatte mit dem Eingang des Verstärkers so verbunden, daß Kapazitätsänderungen zwischen den erstgenannten unteren Zungen und der Abnehmerplatte elektrische Schwingungen erzeugen, die verstärkt und in Schallwellen umgewandelt werden.The embodiment described above has compared to previously known Versions with unique tone generators have several advantages. First of all, it is done practically no reaction of the tongues on the frame 300, since the tongues of each pair of tongues only act on each other. As a result, the frame can easily be made of aluminum are made and have a relatively small cross-section, so that it has a low weight. The two tongues of each pair of tongues are located due to their screwing with the rear bar of the frame on earth potential. Correspondingly, the pick-up plate is connected to the input of the amplifier in such a way that that capacitance changes between the first-mentioned lower tabs and the pick-up plate generate electrical vibrations that are amplified and converted into sound waves will.

Wenn nur eine einzelne Zunge verwendet wird, wie es bei vorbekannten Ausführungen der Fall ist, muß der Trägerrahmen sehr schwer und starr ausgeführt werden, um Koppelschwingungen infolge einer Rückwirkung der Zungen auf den Rahmen zu verhindern. Die erfindungsgemäße Anordnung von Doppelzungen hat also eine wesentliche Ersparnis an Werkstoff und Gewicht zur Folge. Außerdem unterstützen sich die Zungen jedes Paares beim Schwingen gegenseitig, so daß eine erwünschte lange Abklingzeit erzielt wird.When only a single tongue is used, as is the case with previously known ones Executions is the case, the support frame must be very heavy and rigid be to coupling vibrations as a result of a reaction of the tongues on the frame to prevent. The arrangement of double tongues according to the invention thus has an essential one The result is savings in material and weight. In addition, the tongues support each other each pair when swinging each other, so that a desired long decay time is achieved.

Die doppelzungigen Generatoren besitzen noch weitere Vorteile. Insbesondere können andersartige Abnehmer verwendet werden, insbesondere Abnehmer, die mit der zweitgenannten, oberen Zunge zusammenarbeiten. In Fig. 11 ist ein derartiger abgewandelter Tongenerator dargestellt, dessen einzelne Teile, soweit sie den in den vorstehenden Figuren dargestellten Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem zusätzlichen Index h bezeichnet sind. Bei dieser Ausführung befindet sich oberhalb der zweiten Zunge 140 h ein Abnehmer 328. Dieser Abnehmer besteht aus einer Schraube, die durch einen Träger 330 aus Isolierstoff geschraubt ist. Zweckmäßig erstreckt sich dieser Träger quer durch das Klavier oberhalb aller Zungen und trägt eine oder mehrere Abnehmer 328, die jeweils mit den oberen Zungen der verschiedenen Generatoren zusammenarbeiten. Die vorstehend beschriebenen Abnehmer oberhalb der oberen Zungen können einen orgelähnlichen Klang erzeugen. Die Verbindung dieser Abnehmer 328 mit dem Verstärker erfolgt durch eine besondere Leitung unabhängig von der Verbindungsleitung der Abnehmerplatte 314, so daß unabhängig voneinander ein Klavier- und/oder ein Orgelklang erzeugt werden kann.The double-tongue generators have other advantages. In particular, other types of pick-up can be used, in particular pick-ups that work together with the second-mentioned, upper tongue. FIG. 11 shows such a modified tone generator, the individual parts of which, to the extent that they correspond to the parts shown in the preceding figures, are denoted by the same reference numerals but with an additional index h. In this embodiment, a pick-up 328 is located above the second tongue 140 h. This pick-up consists of a screw which is screwed through a carrier 330 made of insulating material. This carrier expediently extends transversely through the piano above all the tongues and carries one or more pickups 328, which each work together with the upper tongues of the various generators. The above-described pickups above the upper reeds can produce an organ-like sound. This pickup 328 is connected to the amplifier by a special line independently of the connection line of the pickup plate 314, so that a piano and / or organ sound can be generated independently of one another.

Fig. 12 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der sich gegenüber dem freien Ende der oberen Zunge 140 i ein Abnehmer 328 i befindet. Dieser zweite Abnehmer 328 i hat die Gestalt einer Zunge und kann, durch eine isolierende Abstandsscheibe 332 elektrisch getrennt, gemeinsam mit dem ersten Abnehmer 314 i von den Schrauben 3121 gehalten werden. Ein derartiger zweiter, gegenüber dem Ende der oberen Zunge angeordneter Abnehmer erzeugt einen trompetenähnlichen Klang, der unabhängig von oder gleichzeitig mit dem Klavierklang erzeugt werden kann. Außerdem kann zusätzlich oberhalb der oberen Zunge ein vorstehend beschriebener fester Abnehmer in Form einer Schraube vorgesehen sein, um mit Hilfe des gleichen Tongenerators zusätzlich einen Orgelklang zu erzeugen.FIG. 12 shows a further modification in which a pickup 328 i is located opposite the free end of the upper tongue 140 i. This second pickup 328 i has the shape of a tongue and, electrically separated by an insulating spacer 332, can be held together with the first pickup 314 i by the screws 3121 . Such a second pickup arranged opposite the end of the upper tongue produces a trumpet-like sound which can be produced independently of or simultaneously with the piano sound. In addition, a previously described fixed pickup in the form of a screw can also be provided above the upper tongue in order to additionally generate an organ sound with the aid of the same tone generator.

In den Fig. 13 und 14 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Auch hierbei sind die den vorstehenden Figuren entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem zusätzlichen Index j versehen. Bei dieser Ausführung befinden sich die beiden Zungen 138 j und 140 j des Generators nicht übereinander, sondern nebeneinander. Die frei schwingenden Zungenenden liegen in ihrer Ruhelage praktisch in einer Ebene, während ihre Basen leicht gegeneinander versetzt sind. Man könnte auch die beiden Basen in der gleichen Ebene anordnen, so daß die Zungen über ihre gesamte Länge innerhalb einer Ebene liegen würden. Dadurch wird jedoch die Befestigung der Zungen etwas schwieriger; es ergäben sich dadurch auch nicht notwendigerweise bessere Wirkungen, da die größte Schwingungsamplitude und folglich die größte Kapazitätsänderung ohnehin an den Enden der Zungen vorliegt.13 and 14 is another embodiment of the invention shown. Here, too, are the parts corresponding to the preceding figures with the same reference numerals, but with an additional index j. In this version are the two tongues 138 j and 140 j of the generator not on top of each other, but side by side. The freely swinging ones In their rest position, tongue ends are practically in one plane, while their bases are slightly offset from one another. You could also put the two bases in the same Arrange level so that the tongues are within one level over their entire length would lie. However, this makes it a little more difficult to attach the tongues; it would not necessarily result in better effects, since the greatest Oscillation amplitude and consequently the greatest change in capacitance at the ends anyway the tongues is present.

Der Vorteil der in den Fig. 13 und 14 dargestellten seitlichen Anordnung der Zungen liegt darin, daß sich diese auch bei größten Schwingungsamplituden niemals berühren können. Infolgedessen kann eine große Schwingungsamplitude und entsprechend eine große Kapazitätsänderung leicht erreicht werden. Insbesondere bei den Baßzungen sind die Schwingungsamplituden ziemlich groß. Bei einer Anordnung der Zungen übereinander, wie es beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, müßte also der Abstand zwischen den beiden Zungen notwendigerweise sehr groß gehalten werden, um die Berührung ihrer Enden bei starken Schwingungen zu vermeiden.The advantage of the lateral arrangement shown in FIGS of the tongues lies in the fact that they never move, even with the greatest vibration amplitudes can touch. As a result, a large vibration amplitude and accordingly a large change in capacitance can be easily achieved. Especially with the bass reeds the vibration amplitudes are quite large. When the tongues are arranged one above the other, as it is shown for example in Fig. 1, the distance between the two tongues must necessarily be held very large in order to keep them from touching Avoid ends with strong vibrations.

Die Ausführung nach Fig. 13 und 14 besitzt eine weitere geringfügige Abänderung insofern, als der Lötanschluß 158j nicht, wie bei früheren Ausführungen, auf der Oberseite des Generators an der Zunge 140i liegt, sondern auf der Unterseite, und durch eine Schraube 162i mit der Abnehmerzunge 140j verbunden ist.The embodiment according to FIGS. 13 and 14 has a further slight modification in that the solder connection 158j is not, as in previous embodiments, on the top of the generator on the tongue 140i, but on the underside, and by means of a screw 162i with the removal tongue 140j is connected.

Die in den Fig. 13 und 14 dargestellten, seitlich und der Höhe nach gegeneinander versetzten Zungen besitzen an ihren Enden Bleigewichte 144j bzw.146 j in derselben Weise, wie es vorstehend bei den anderen Generatoren beschrieben wurde. Fig.15 zeigt eine verbesserte Ausführung, bei der au Stelle der Bleigewichte Metallwinkel336 bzw. 338 vorgesehen sind, die mit den Enden der Zungen durch Punkschweißung verbunden sind, Die Masse dieser Winkel336 und 338 ist so bemessen, daß sie dieselbe Abstimmwirkung auf die Zungen hat wie die Bleigewichte 144j und 146j. Außerdem wird die Kapazität zwischen den Zungen durch die gegenüberstehenden parallelen Flächen der Winkel 336 und 338 erhöht. Weiterhin kann durch entsprechende Formgebung dieser Winkel der Kapazitätsverlauf zwischen ihnen beeinfiußt und dadurch je nach Wunsch durch Erzeugung von Harmonischen ein verschiedener Klang erzeugt werden, Fig. 16 zeigt eine leicht abgeänderte Ausführung, bei der die Zungen 138i und 140t über ihre Länge leicht gekrümmt sind. Dadurch wird der Abstand der Zungen an ihrer Basis vergrößert und trotzdem ein großer Teil der Zungen an ihren freien Enden koplanar gehalten. Der Aufbau der Befestigung ist hierbei etwas anders gehalten; er umfaßt einen Bolzen 162 t, unter dessen Kopf ein Metallkeil 340 gelegt ist, um zwischen dem Kopf und der Abnehmerzunge 140 t elektrischen Kontakt herzustellen. Unter dieser Abnehmerzunge liegt an ihrer Basis ein Keil342 aus Isolierstoff und hält die Zunge im Abstand von der Befestigungszunge 152 t. Zwischen dieser Befestigungszunge und dem Bolzen 162t befindet sich eine Hülse 344 aus Isolierstoff, die mit .dem Keil 342 einstöckig sein kann. Zwischen der Haltezunge 152 t und der tonerzeugenden Zunge 138 t befindet sich ein Metallkeil 436. Die vorgenannte Isolierhülse 344 ragt auch durch diesen Metallkeil 346 hindurch. Unter der tonerzeugenden Zunge 138 t liegt ein Keil 348 aus Isolierstoff und unter diesem eine Lötöse 158 t, die durch eine auf den Bolzen 162 t aufgeschraubte Mutter gegen den Isolierkeil 348 gedrückt wird. The tongues shown in FIGS. 13 and 14, laterally and vertically offset from one another, have lead weights 144j and 146j at their ends in the same way as was described above for the other generators. Fig. 15 shows an improved embodiment in which instead of the lead weights metal angles 336 and 338 are provided, which are connected to the ends of the tongues by spot welding. The mass of these angles 336 and 338 is dimensioned so that they have the same tuning effect on the tongues like the lead weights 144j and 146j. In addition, the opposing parallel faces of angles 336 and 338 increase the capacitance between the tongues. Furthermore, by appropriately shaping these angles, the capacitance curve between them can be influenced and a different sound can be generated as desired by generating harmonics. Fig. 16 shows a slightly modified design in which the tongues 138i and 140t are slightly curved over their length. As a result, the distance between the tongues at their base is increased and, nevertheless, a large part of the tongues is kept coplanar at their free ends. The structure of the attachment is kept slightly different here; it comprises a bolt 162 t, under the head of which a metal wedge 340 is placed in order to produce electrical contact between the head and the pick-up tongue 140 t. A wedge 342 made of insulating material lies under this pick-up tongue at its base and keeps the tongue at a distance from the fastening tongue 152 t. Between this fastening tongue and the bolt 162t there is a sleeve 344 made of insulating material, which can be in one piece with the wedge 342. A metal wedge 436 is located between the retaining tongue 152 t and the sound-generating tongue 138 t. The aforementioned insulating sleeve 344 also protrudes through this metal wedge 346. A wedge 348 made of insulating material lies under the sound-generating tongue 138 t, and under this is a soldering lug 158 t which is pressed against the insulating wedge 348 by a nut screwed onto the bolt 162 t.

Aus Fig. 16 ist eines der vorteilhaften Merkmale dieser Anführung mit seitlich und der Höhe nach versetzten, leicht gekrümmten Zungen zu erkennen, denn es liegt unter den beiden Zungen in der Nähe ihres Endes, wo sie praktisch bereits innerhalb einer Ebene verlaufen, ein Dämpfer 110t. Beide Zungen werden also gleichzeitig durch den Dämpfer gedämpft und können nicht von diesem zurückfedern.16 is one of the advantageous features of this disclosure to recognize with laterally and vertically offset, slightly curved tongues, because it lies under the two tongues near their end, where they come in handy already run within a plane, a damper 110t. So both tongues become at the same time dampened by the damper and cannot spring back from it.

Fig. 17 zeigt eine ähnliche Ausführung bei einem Paar Diskontzungen, wobei die der Fig.16 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem zusätzlichen Index m versehen sind. Auch hier sind die Basen der Zungen in vertikaler Richtung und seitlich gegeneinander versetzt und bilden einen spitzen Winkel miteinander, so daß ihre freien Enden praktisch koplanar sind. Diese Winkelanstellung der beiden Zungen wird durch keilförmige Ausbildung des Abstandsstückes 150m aus Isolierstoff erreicht. Entsprechend ist auch das untere Isolierstück166m in entgegengesetzter Richtung keilförmig ausgebildet. Da die Zunge 138m leicht geneigt ist, die Zunge 140m dagegen horizontal verläuft, ist die Anschlußlötöse 152m an ihrer Berührungsstelle mit der Zunge 138m ebenfalls leicht geneigt, an ihrem rückwärtigen freien Ende jedoch in die Horizontale abgebogen.FIG. 17 shows a similar embodiment with a pair of discounting tongues, the parts corresponding to FIG. 16 being provided with the same reference numerals but with an additional index m. Here, too, the bases of the tongues are offset from one another in the vertical direction and laterally and form an acute angle with one another, so that their free ends are practically coplanar. This angular adjustment of the two tongues is achieved by the wedge-shaped design of the spacer 150 m made of insulating material. Correspondingly, the lower insulating piece 166m is also wedge-shaped in the opposite direction. Since the tongue is slightly inclined 138m, the tongue, however, is horizontal 140m, which is also slightly inclined Anschlußlötöse 152m at their point of contact with the tongue 138m, but bent at its rear free end into the horizontal.

Ein anderer vorteilhafter Tongenerator gemäß der Erfindung ist in den Fig. 18 bis 21 dargestellt. Bei diesem Tongenerator 136n besteht die Abnehmerzunge 140n aus einem Paar paralleler, seitlich auseinandergezogener Zungen, die vorzugsweise eine gemeinsame Basis besitzen. Man könnte die Abnehmerzunge i40 n auch als gespaltene Zunge statt eines Paares von Zungen ansprechen, da sie vorzugsweise eine gemeinsame Basis besitzt und da ihre beiden Teile elektrisch miteinander verbunden sind. Jedenfalls besitzt die Doppelzunge 140n einen abgekröpften Teil 350, dessen Enden 352 parallel zum Ende der tonerzeugenden Zunge 138n und beiderseits derselben verlaufen. Da die zweiteilige Abnehmerzunge 140n beiderseits der tonerzeugenden Zunge 138n liegt, ist die Kapazität zwischen der tonerzeugenden und der Abnehmerzunge wesentlich größer als bei den vorbeschriebenen Ausführungen. Infolgedessen werden bei Auslenkungen der Zungen während der Schwingung eine viel größere Kapazitätsänderung und damit auch Potentialschwankungen größerer Amplitude erzeugt, die eine größere Lautstärke ergeben. Es ist vorteilhaft, wenn auf diese Weise die Lautstärke für eine gegebene Zungenauslenkung gesteigert werden kann, da eine sonst zur Erzeugung großer Lautstärke erforderliche übermäßige Auslenkung der Zungen diese ermüdet und gegebenenfalls zum Bruch führt.Another advantageous tone generator according to the invention is shown in FIGS. In this tone generator 136n, the pickup tongue 140n consists of a pair of parallel, laterally drawn apart tongues, which preferably have a common base. Could be the collector tongue i40 n address as a split tongue instead of a pair of tongues, they preferably have a common base and since their two parts are electrically connected together. In any case, the double tongue 140n has a cranked part 350, the ends 352 of which run parallel to the end of the sound-generating tongue 138n and on both sides of the same. Since the two-part pick-up tongue 140n lies on both sides of the sound-generating tongue 138n, the capacity between the sound-generating tongue and the pick-up tongue is significantly greater than in the case of the embodiments described above. As a result, when the tongues are deflected during the oscillation, a much greater change in capacitance and thus also potential fluctuations of greater amplitude are generated, which result in a greater volume. It is advantageous if the volume for a given tongue deflection can be increased in this way, since an excessive deflection of the tongues otherwise required to generate a high volume tires them and possibly leads to breakage.

Ein weiterer Vorteil des Tongenerators 136 n besteht in seiner vorteilhaften Dämpfungsmöglichkeit. Wie in den Fig. 19 und 21 dargestellt ist, befindet sich zwischen den beiden Teilen der Abnehmerzunge 140n ein keilförmiger Dämpfer 110n, der diese Zungenteile seitlich berührt und sich gleichzeitig mit seinem Boden gegen die tonerzeugende Zunge 138n legt. Der Dämpfer wird also von den Zungen umschlossen und dadurch an einem eventuellen Rückprall oder Rückstoß von den Zungen gehindert.Another advantage of the tone generator 136 n is its advantageous attenuation option. As shown in FIGS. 19 and 21, is located between the two parts of the collector tongue 140 n a wedge-shaped damper 110 n touching this tongue pieces laterally and places n simultaneously with its bottom against the sound-producing tongue 138th The damper is thus enclosed by the tongues and thus prevented from a possible rebound or recoil from the tongues.

Die zweiteilige Abnehmerzunge 140n wird wegen ihrer Größe und Anordnung auf Erdpotential gelegt. Entsprechend befindet sich die Haltezunge 152 n direkt unterhalb der zweiteiligen Abnehmerzunge 140n und wird wie diese durch eine Isolierhülse 154n, die mit dem Isolierstück 160n einstückig sein kann, gegen den Befestigungsbolzen isoliert. Zwischen der Haltezunge und der tonerzeugenden Zunge 138 n liegt eine Isolierscheibe 150 n, während zwischen der tonerzeugenden Zunge und der Anschlußlötöse 158 n eine Metallscheibe 166n liegt.The two-part pick-up tongue 140n is connected to ground potential because of its size and arrangement. Accordingly, the holding tongue 152 n is located directly below the two-part removal tongue 140 n and, like this, is insulated from the fastening bolt by an insulating sleeve 154 n, which can be in one piece with the insulating piece 160 n. An insulating washer 150 n is located between the retaining tongue and the tone-generating tongue 138 n, while a metal disk 166n is located between the tone-generating tongue and the soldering lug 158 n.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electromechanical transducer for generating audio frequencies electrical vibrations with the help of vibrating tongues, which one as changeable Form capacitor-acting electrode arrangement, the electrode spacing by mechanically excited vibrations can be changed, characterized in that the electrodes from two elongated, spaced parallel to each other, on their one end mechanically through a rigid, electrically insulating intermediate piece (150) single oscillators (138, 140) that are firmly connected to one another are matched that they are in mechanical vibration excitation of one of they can mutually excite coupling oscillations of approximately the same frequency.

2. Electromechanical oscillator according to Claim 1, characterized by an elastic one Suspension of the resilient tongues (138, 140) with the aid of a steel tongue (152).

3. Electromechanical oscillator according to Claims 1 and 2, characterized in that one of the removal tongues (140) moves in the direction of the other tongue (138) extending projection, the screen (148), carries the other tongue (138) partially surrounds.

4. Electromechanical oscillator according to claim 1 to 3, characterized in that that this from a single tongue (138 n) and from a moving in the same direction like the single tongue extending and arranged on both sides of the same pair of tongues (140n) exists.

5. Electromechanical oscillator according to claim 1 to 4, characterized by an additional acoustically coupled with the two single tongues, however electrically insulated from these pickup tongue (202), which acts on a harmonic of the two first-mentioned single oscillators is matched.

6. Electromechanical oscillator according to claim 1 to 5, characterized by an electrically isolated and fixedly arranged pickup electrode (204, 314, 328 i, 330), which in turn forms a variable capacitance with at least one of the individual oscillators.

7. Electromechanical oscillator according to claim 1 to 6, characterized in that the tongue (138) struck by a hammer (78) and the pickup (140 ) is damped by a damper (110). References considered: U.S. Patents Nos. 2,228,881, 2187,251; British Patent No. 401241.