DE19506909C2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharakter für elektronische Orgeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharakter für elek­ tronische Orgeln nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Aus der DE 29 24 473 C2 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharakter bei elektronischen Orgeln bekannt, welche zur Tonformung entsprechend ansteuerbare und gegebenenfalls bezüglich der Klangfarbe ausgelegte Tongeneratoren und röhren­ förmige Resonanzhohlkörper, deren hänge so bemessen ist, daß Resonanz für jeweils eine zugeordnete Ton­ frequenz auftritt, und die mit mindestens einem von den Tongeneratoren angesteuerten Lautsprecher in Verbindung stehen, umfaßt, wobei die Resonanzhohlkörper auf einer der Flächen eines Gehäuses mit Zutritt zum inneren Luftvolumen des von dem Gehäuse gebildeten Luftsammel­ raums befestigt sind, und wobei der Lautsprecher an einer Zwischenwand des Gehäuses befestigt ist.

Bei dieser Vorrichtung bestehen die röhrenförmigen Resonanzhohlkörper aus Kunststoff.

Mit dieser Vorrichtung lassen sich durch die bezüglich der Klangfarbe ausgelegten Tongeneratoren Klänge erzeugen, die denen einer klassischen Pfeifenorgel verwandt sind. Insbesondere ist die Klangentstehung nicht wie im Falle der Verwendung eines Lautsprechers lokalisiert, sondern durch die Anordnung der Resonanz­ hohlkörper ähnlich der der Pfeifen einer Pfeifenorgel über eine größere Fläche verteilt. Es versteht sich allerdings, daß die röhrenförmigen Resonanzhohlkörper, die gewissermaßen die Orgelpfeifen bei dieser Vor­ richtung darstellen, aufgrund des für sie verwendeten Kunststoffmaterials nicht in vollem Umfang die Klang­ eigenschaften klassischer Orgelpfeifen aufweisen können. Deshalb ist das Klangbild dieser Vorrichtung durch die Verwendung dieser Kunststoffresonanzhohlkör­ per - abgesehen davon, daß auch aus ästhetischer Sicht solche Kunststoffresonanzhohlkörper nur eingeschränkt mit klassischen Orgelpfeifen zu vergleichen sind - im Vergleich mit dem Klangbild klassischer Orgelpfeifen eingeschränkt.

Aus der DE 38 07 299 C2 ist eine elektronische Orgel mit mehreren elektronischen Tonerzeugern und mehreren elektroakustischen Wandlern bekannt, bei der die als Lautsprecher ausgebildeten elektroakustischen Wandler in auf verschiedene Tonwellenlängen abgestimmte Klangkörper in Form von herkömmlichen Orgel-Labial­ pfeifen eingebaut sind. Diese Labialpfeifen weisen einen Pfeifenfuß, ein Labium und einen Kern auf.

Der Lautsprecher ist bei dieser Vorrichtung jeweils im unteren Bereich des Pfeifenkörpers direkt oberhalb des Oberlabiums der Labialpfeife in einem scheibenförmigen Ring innerhalb des Pfeifenkörpers befestigt, so daß der Pfeifenkörper nach unten durch diesen Lautsprecher abgeschlossen ist. Unterhalb des Lautsprechers befinden sich das Labium, der Kern und der Pfeifenfuß der Labialpfeife.

Sobald bei dieser Vorrichtung der Pfeifenkörper der Labialpfeife mittels des in ihm angeordneten Laut­ sprechers mit Schall beaufschlagt wird, wird im wesentlichen der Luftraum des Pfeifenkörpers oberhalb des Lautsprechers in Schwingungen versetzt. Zwar bildet auch eine direkt oberhalb des Kerns auf der Vorderseite der Labialpfeife angeordnete Öffnung, der sogenannte Aufschnitt der Labialpfeife, eine Schallaustrittsöff­ nung, und es kommt zu einer Schallausbreitung durch diesen Aufschnitt. Dennoch ist diese Schallausbreitung aufgrund des innerhalb des Pfeifenkörpers der Labi­ alpfeife so befestigten Lautsprechers, daß der Schall in den Pfeifenkörper hinein, d. h. nach oben abgestrahlt wird, lediglich von sehr niedriger Intensität. Die Schallausbreitung findet im wesentlichen im Pfeifenkör­ per selbst statt, ähnlich wie bei der aus der oben­ erwähnten DE 29 24 473 C2 bekannten Vorrichtung, bei der die "Pfeifenkörper" allerdings aus Kunststoff und nicht aus Metall bestehen. Es ist jedoch nachteilig, daß der Fuß, das Labium und ggf. der Kern der Orgel­ pfeife zur Erzeugung der Töne und damit zur Erzeugung eines besonders realistischen Pfeifenklangbildes praktisch nicht verwendet werden.

Aus der US-PS 2 619 866 geht eine Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen hervor, bei der elektroakustische Wandler direkt unter einem, einem Oberlabium entfernt ähnlichen Aufschnitt eines zylindrischen Klangkörpers angeordnet sind. Problematisch bei dieser Vorrichtung ist, daß mit derartigen zylindrischen Klangkörpern praktisch nur Klangereignisse erzeugt werden können, die denen von herkömmlichen Orgelpfeifen lediglich entfernt ähnlich sind.

Aus der DE 29 14 688 A1 geht eine Vorrichtung zur Schwingungserzeugung einer Luftsäule innerhalb eines Resonanzkörpers hervor, dessen Länge so bemessen ist, daß Resonanz für eine jeweils zugeordnete Tonfrequenz auftritt. Auch bei dieser Vorrichtung können nicht ohne weiteres Klangereignisse erzeugt werden, die denen von gewöhnlichen Orgelpfeifen entsprechen.

Entsprechendes gilt auch hinsichtlich der Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen, welche aus der US-PS 3 410 947 hervorgeht.

Die DE 35 38 467 A1 beschreibt zylinderförmige Resonanz­ hohlkörper mit einem Aufschnitt, der dem einer gewöhnli­ chen Orgelpfeife nicht ähnlich ist, da einem Unterlabium kein Oberlabium gegenüberliegt. Auch bei dieser Vor­ richtung ist die Erzeugung von Tönen, die denen herkömm­ licher Orgelpfeifen entsprechen problematisch.

Demgegenüber offenbart die DE 38 07 299 C2 einen Klang­ körper mit einem Pfeifenfuß, der jedoch nicht zur Klangerzeugung verwendet wird. Vielmehr ist bei dieser Vorrichtung der elektroakustische Wandler in Form eines Lautsprechers direkt unter dem zylinderförmigen Hohlraum des Klangkörpers angeordnet, so daß der Pfeifenfuß des Klangkörpers nicht zur Bildung des Klanges verwendet werden kann und auch hierdurch die Erzeugung natürlicher Klangereignisse, die denen einer gewöhnlichen Pfeifen­ orgel entsprechen, nicht ohne weiteres möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine bekannte Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharakter für elektronische Orgeln dahingehend weiterzubilden, daß bei Verwendung von Klangkörpern, die auf herkömmlichen Orgel-Labialpfeifen basieren, ein Klang erzeugbar ist, der dem von klassischen Pfeifenorgeln sehr ähnlich ist. Insbesondere sollen auch der Pfeifenfuß und der Aufschnitt der Labialpfeife an der Bildung des Tones teilnehmen und dadurch ermöglichen, einen Klang zu erzeugen, der dem auf klassische Weise in einer klassi­ schen Labialpfeife erzeugten, sehr nahe kommt.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharakter für elektronische Orgeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungs­ gemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß die elektroakustischen Wandler jeweils unter dem Pfeifenfuß einer Orgelpfeife bzw. den Füßen mehrerer Orgelpfeifen angeordnet sind, wird eine direkte Ankopp­ lung des von diesen elektroakustischen Wandlern, vorzugs­ weise Lautsprechern, abgestrahlten Schalls an die Orgelpfeife ermöglicht. Darüber hinaus dient der trich­ terförmige Pfeifenfuß der Orgelpfeife bei dieser Anord­ nung der Lautsprecher unterhalb des nach unten offenen Pfeifenfußes der Orgelpfeifen in sehr vorteilhafter Weise dazu, daß die Schallwellen in dem Fuß der Orgelpfeife komprimiert und hornähnlich geführt werden.

Diese hornähnliche Schallführung in dem Pfeifenfuß bewirkt eine Erhöhung der Schallintensität, eine Verbesserung der Klangfarbe des Tones, ganz allgemein eine Erhöhung der Güte der Schallabstrahlung und damit verbunden des Klangcharakters der abgestrahlten Töne.

Dadurch, daß herkömmliche Labialpfeifen mit durchgängig offenem Innendurchmesser ohne Kern verwendet werden, kann der Schall von dem Pfeifenfuß ungehindert in den Pfeifenkörper, dem eigentlichen Klangkörper, der Orgelpfeife gelangen.

Dabei wird in vorteilhafter Weise der ähnlich einem Schalltrichter eines gewöhnlichen Blasinstruments wirkende Pfeifenfuß durch den Pfeifenkörper der Labialpfeife ergänzt, und es stellt sich die an sich bekannte Resonanzwirkung des Pfeifenkörpers ein, wenn der von dem Lautsprecher abgestrahlte Ton eine Frequenz aufweist, bei welcher Resonanz des Pfeifenkörpers auftritt.

Die Vorrichtung eignet sich besonders gut zur Erzeugung von hohen Tönen. Sie kann vorteilhafterweise mit aus der DE 29 24 473 C2 bekannten Vorrichtungen, die insbesondere bei tiefen Tönen ein vorteilhaftes Klangbild aufweisen, kombiniert werden. Durch diese Kombination ergänzen sich die unterschiedlichen Vorrichtungen zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharakter für elektronische Orgeln in vorteilhaf­ ter Weise. Selbstverständlich ist die Vorrichtung aber auch zur Erzeugung von tiefen Tönen geeignet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

So ist es beispielsweise vorteilhaft, daß die Laut­ sprecher direkt unter dem (den) Pfeifenfuß (Pfeifenfüßen) der Orgelpfeife(n) angeordnet sind.

Dabei können die Lautsprecher vorzugsweise an einem Pfeifenstock angeordnet sein, der gewissermaßen als Schallsammelkasten dient.

Vorteilhafterweise ist jeweils unter jedem Pfeifenfuß jeder Orgelpfeife genau ein Lautsprecher angeordnet.

Möglich ist es aber auch einen gemeinsamen Laut­ sprecher unter mehreren Pfeifenfüßen mehrerer Orgelpfeifen anzuordnen.

Um ein einer gewöhnlichen Orgelpfeife möglichst ähnliches Klangbild zu erzeugen, kann die Labialpfeife auf ihrer Rückseite darüber hinaus wenigstens eine Schallaustrittsöffnung aufweisen, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Bohrungen in dem Pfeifenkörper der Labialpfeife. Diese Schallaustrittsöffnungen liegen vorzugsweise dem an der Vorderseite der Labialpfeife angeordneten Aufschnitt gegenüber.

Durch diese zusätzlichen Schallaustrittsöffnungen wird, sobald der Pfeifenkörper der Labialpfeife durch die an sich bekannte Resonanzwirkung zu Schwingungen angeregt wird, aufgrund von Turbulenzen in der Luftströmung ein Wind- oder Blasgeräusch in Form eines Rauschens erzeugt, das dem Wind- oder Blasgeräusch einer klassi­ schen Orgelpfeife sehr ähnlich ist und somit die Erzeugung eines sehr realistischen Orgel-Klangbildes ermöglicht.

Als Labialpfeifen werden vorzugsweise herkömmlich aus Metall bestehende Orgelpfeifen, aber auch Holzpfeifen, sogenannte Prinzipale, verwendet.

Die nachstehende Beschreibung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klang­ charakter für elektronische Orgeln mit einer Labialpfeife ohne Kern und mit einem unter ihrem Pfeifenfuß angeordneten Lautsprecher;

Fig. 2 eine Hinteransicht der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene, detaillierte Seitenansicht der Vorrichtung und

Fig. 4 eine Anordnung von drei Labialpfeifen ohne Kern mit einem einzigen, gemeinsam unter deren Pfeifenfüßen angeordneten Lautsprecher.

Wie aus den Figuren hervorgeht, umfaßt eine Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharak­ ter für elektronische Orgeln wenigstens eine Labial­ pfeife 2, die einen Pfeifenfuß 3, einen Pfeifenkörper 5, ein Unterlabium 12, ein Oberlabium 13, die aber im Vergleich mit herkömmlichen, bekannten Labialpfeifen, wie sie in klassischen Pfeifenorgeln verwendet werden, keinen Kern und insoweit einen durchgehend offenen Innendurchmesser aufweist. Wie aus den Figuren her­ vorgeht, weist die Labialpfeife 2 zwischen dem direkt an den Pfeifenfuß 3 anschließenden Unterlabium 12 und dem Oberlabium 13 eine an sich bekannte, im wesentli­ chen rechteckförmige Öffnung, einen sogenannten Aufschnitt 14 auf (vgl. insbesondere Fig. 3).

Die Labialpfeife 2 kann ferner am oberen Ende ihres Pfeifenkörpers 5 eine an sich bekannte Stimmrolle 10 aufweisen (vgl. Fig. 1 und Fig. 2), die zum Stimmen der Labialpfeife verwendet wird.

Unterhalb des Pfeifenfußes 3 der Labialpfeife 2 ist unter einer sich in dem Pfeifenfuß 3 befindlichen Öffnung 4 ein an sich bekannter Lautsprecher 6 angeord­ net.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann auch ein einziger gemeinsamer Lautsprecher 6 unter mehreren derartigen Pfeifen 2 angeordnet sein.

Der Lautsprecher 6 ist dabei direkt an dem Gehäuse eines Pfeifenstocks 7, beispielsweise mittels Schrauben 8, befestigt. Der Pfeifenstock 7 dient auf diese Weise der direkten Schallankopplung des Lautsprechers 6 über die in dem Pfeifenfuß 3 befindliche Öffnung 4 an die Labialpfeife 2.

Der Lautsprecher 6 ist seinerseits mit einem Tongenera­ tor 9 verbunden, der einen bezüglich der Klangfarbe ausgelegten Ton erzeugt und beispielsweise durch ein oder mehrere (nicht dargestellte) Manuale/Pedale über Verbindungsleitungen 11 ansteuerbar ist.

Auf der Rückseite weist die Labialpfeife 2 in ihrem Pfeifenkörper 5 dem Aufschnitt 14 gegenüberliegend eine oder mehrere Schallaustrittsöffnungen 16 auf. Diese Schallaustrittsöffnungen 16 können beispielsweise durch eine oder mehrere kreisrunde Bohrungen in dem Pfeifen­ körper 5 der Labialpfeife 2 verwirklicht sein. Es versteht sich, daß die Schallaustrittsöffnungen 18 nicht auf Bohrungen beschränkt sind. Es können auch Schallaustrittsöffnungen 18 anderer Gestalt, beispiels­ weise rechteckige u. dgl., vorgesehen sein.

Die Größe dieser Schallaustrittsöffnungen 16 sind derart bemessen, daß sich ein möglichst optimaler Klang ergibt. Die Größe dieser Öffnungen und deren Gestalt ist auf jede Labialpfeife 2 individuell anzupassen und durch Experimente zu ermitteln.

Eine besonders günstige Klangerzeugung und Klangaus­ breitung ergibt sich dadurch, daß der Pfeifenfuß 3 bei einer Beaufschlagung mit Schall durch den Lautsprecher 6 als Schalltrichter wirkt, der in gewissem Sinne mit dem Schalltrichter eines Blasinstrumentes vergleichbar ist. Durch diesen Schalltrichter werden die Schall­ wellen komprimiert und geführt und gelangen daraufhin vorbei an dem Unterlabium 12, dem Oberlabium 13, dem Aufschnitt 14 und den Schallaustrittsöffnungen 16 in den Pfeifenkörper 5, den eigentlichen Resonanz- und Klangkörper der Labialpfeife 2. Der Pfeifenkörper 5 gerät dabei abhängig von der Frequenz des Schalls, mit dem er beaufschlagt wird, in an sich bekannter Weise in Resonanz. Dabei hängt die Resonanzfrequenz des Pfeifen­ körpers 5 wie bei herkömmlichen Orgelpfeifen von dessen Durchmesser und Länge ab.

Im Resonanzfalle, d. h. wenn der Pfeifenkörper 5 der Labialpfeife 2, der auf die beschriebene Weise als Resonator wirkt, durch den vom Lautsprecher 6 abge­ strahlten Schall in maximale Schwingungen gerät, entstehen an dem Aufschnitt 14 sowie insbesondere an den Schallaustrittsöffnungen 16 auf der Rückseite des Pfeifenkörpers 5 Turbulenzen der Luftströmung, die ein Windgeräusch oder Rauschen erzeugen, das dem Blasge­ räusch einer herkömmlichen Orgelpfeife sehr ähnlich ist.

Es versteht sich, daß statt einer metallischen Prinzi­ palpfeife auch eine Labialpfeife aus Holz, ein soge­ nanntes "Gedackt" verwendbar ist. Ferner können Labialpfeifen verwendet werden, die oben geschlossen sind (abgedeckte Pfeifen). Grundsätzlich kann jede Labialpfeife verwendet werden, die auch bei gewöhnli­ chen Pfeifenorgeln verwendet wird. Voraussetzung ist immer, daß sie keinen Kern aufweist und daher in ihrem Inneren für Schallwellen durchgängig ausgebildet ist.

Die Vorteile der oben beschriebenen Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürlichem Klangcharakter für elektronische Orgeln lassen sich dahingehend zusammen­ fassen, daß zur Erzeugung des Klangs eine herkömmliche, aber in ihrem Inneren für Schallwellen durchgängig ausgebildete Labialpfeife 2 ohne Kern dient, deren Pfeifenfuß 3 als Schalltrichter verwendet wird. Der sich an den Pfeifenfuß 3 anschließende Pfeifenkörper 5 bildet gewissermaßen einen dem als Schalltrichter wirkenden Pfeifenfuß 3 nachgeschalteten Resonator, der der optimalen Verstärkung und Klangformung des Tones im Resonanzfalle dient. Zusätzlich sind in dem Pfeifenkör­ per 5 der Labialpfeife 2 zur weiteren Verbesserung des Klanges Schallaustrittsöffnungen 16 vorgesehen, die zusammen mit dem Aufschnitt 14 und dem Unter- und Oberlabium 12, 13 Windgeräusche bzw. ein Rauschen erzeugen, das dem Blasgeräusch einer herkömmlichen Pfeifenorgel sehr ähnlich ist. Um die Labialpfeife 2 auf die beschriebene Weise in optimaler Weise zu nutzen, ist der Lautsprecher 6 direkt unterhalb der Öffnung 4 des Pfeifenfußes 3 angeordnet, so daß eine direkte Ankopplung des Schalls vom Lautsprecher 6 an die Labialpfeife 6 ermöglicht wird.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Tönen mit natürli­ chem Klangcharakter für elektronische Orgeln mit zur Tonerzeugung ansteuerbaren Tongeneratoren, mit von den Tongeneratoren ansteuerbaren elektroaku­ stischen Wandlern, sowie mit wenigstens einem Klangkörper in Form einer Orgelpfeife, deren Körper so bemessen ist, daß jeweils für eine Tonfrequenz Resonanz auftritt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Orgelpfeifen als Labialpfeifen mit einem trichterförmigen Pfeifenfuß (3), einem Ober- und einem Unterlabium (12, 13), einem Aufschnitt (14) und einem für Schallwellen durch­ gängigen offenen kernlosen Innendurchmesser ausgebildet sind, und daß wenigstens ein elek­ troakustischer Wandler unter wenigstens einem trichterförmigen Pfeifenfuß (3) wenigstens einer Labialpfeife (2) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der wenigstens eine elektroakustische Wandler direkt unter dem wenigstens einen Pfeifen­ fuß (3) der wenigstens einen Labialpfeife (2) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der wenigstens eine elektroakustische Wandler an einem Pfeifenstock (7) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils unter jedem Pfeifenfuß (3) jeder Labialpfeife (2) genau ein elektroakustischer Wandler angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger, gemein­ samer elektroakustischer Wandler unter mehreren Pfeifenfüßen (3) mehrerer Labialpfeifen (2) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Labialpfeife (2) auf ihrer Rückseite in ihrem Pfeifenkörper (5) wenigstens eine Schallaustrittsöffnung (16) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die wenigstens eine Schallaustrittsöff­ nung (16) einem an der Vorderseite der Labial­ pfeife (2) angeordneten Aufschnitt (14) gegen­ überliegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaustrittsöffnungen (16) Bohrungen sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektroakustischen Wandler Lautsprecher (6) sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Labialpfeifen (2) aus Metall, auch Edelmetall, bestehen.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Labialpfeifen (2) aus Holz bestehen.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tongeneratoren (9) bezüglich der Klangfarbe ausgelegt sind.