DE2254569A1

DE2254569A1 - ELECTRIC PIANO AND METHOD OF SOUND GENERATION

Info

Publication number: DE2254569A1
Application number: DE2254569A
Authority: DE
Inventors: Harold Burroughs Rhodes
Original assignee: Columbia Broadcasting System Inc
Current assignee: CBS Broadcasting Inc
Priority date: 1972-11-08
Filing date: 1972-11-08
Publication date: 1974-05-22

Description

Elektrisches Klavier und Verfahren zur Klangerzeugung Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Klaviere des Typs, bei denen Zinken von Hämmern angeschlagen werden und bei denen die Grundfrequenzen der Zinken abgefühlt und in Klang umgewandelt werden. Electric piano and method of generating sound The invention refers to electric pianos of the type in which prongs are struck by hammers and in which the fundamental frequencies of the tines are sensed and converted into sound will.

Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Klavier in Übereinstimmung mit Prinzipien gebaut, wie sie in der US-PS 2 972 922 und der US-PS 3 270 608 beschrieben sind. In der US-PS 2 972 922 ist eine neue Art eines elektrischen Klaviers beschrieben, bei dem eine in hohem Maße unsymmetrische Stimmgabel vorgesehen ist, wobei der geringe Masse aufweisende Schenkel von dem Klavierhammer angeschlagen wird. Wie insbesondere Figur 8 der genannten US-PS zeigt, ist die Zinke 22 ein Zylinder mit einem kegelstumpfförmigen Endabschnitt 32, der in ein Loch in der Basis der Gabel eingetrieben wird.Basically, the piano according to the invention is in accordance built on principles such as those described in US Pat. No. 2,972,922 and US Pat. No. 3,270,608 are. In US-PS 2 972 922 a new type of electric piano is described, in which a highly asymmetrical tuning fork is provided, with the low one Mass having legs is struck by the piano hammer. How in particular As shown in Figure 8 of said U.S. Patent, the tine 22 is a cylinder having a frustoconical shape End portion 32 which is driven into a hole in the base of the fork.

Obwohl eine-derartige Zinke voll arbeitsfähig war, war eine Produktion in größerem Umfang aus verschiedenen Grunden nicht zweckmäßig, unter anderem deshalb, weil-infolge oft wiederholten Anschlagens die Zinken häufig zu Bruch gingen.Although such a tine was fully operational, it was a production Not expedient to a large extent for various reasons, including, because-as a result of repeated strikes, the tines often broke.

In dem Bemühen, das Problem des Zubruchgehens der Zinken zu eliminieren, wurde die Konstruktion so verändert, daß das festgelegte Ende der Zinke einen verhältnismäßig großen Durchmesser erhielt. Dieses große Ende stand über einen relativ langen, sich verjüngenden Abschnitt mit einem zylindrischen Arbeitsteil in Verbindung, dessen Durchmesser viel kleiner war als der des festgelegten Endes (jedoch immer noch viel größer als der Durchmesser des Arbeitsteils der erfindungsgemäßen Zinke). Da der sich verjüngende Abschnitt der Zinke lang war und ihr Arbeit steil einen relativ großen Durchmesser hatte, war die Zinke ziemlich starr, und es fehlte ihr an Dynamik. Weiterhin ist hervorzuheben, dab keine der beiden hier genannten Zinken durch Schmieden geformt war, sondern mit Hilfe einer spitzenlosen Schleifmaschine.In an effort to eliminate the problem of tine breaking, the design was modified so that the fixed end of the tine is proportionate large diameter received. This big end stood over a relatively long one tapering section with a cylindrical working part in connection, the Diameter was much smaller than that of the fixed end (but still much larger than the diameter of the working part of the tine according to the invention). Since the the tapered section of the prong was long and its work steep one relatively When it was large in diameter, the prong was rather rigid and lacking in dynamism. It should also be emphasized that none of the two prongs mentioned here are forged was shaped, but with the help of a centerless grinder.

Ungeachtet des sich verjüngenden Abschnitts der zweitgenannten Zinke bildete das Zu-Bruch-Gehen immer noch ein ziemliches Problem. Außerdem waren die Zinken nicht hinreichend glatt und konnten so eine außerordentliche Abnützung der zugeordneten Hammerenden nicht verhindern. Weiter waren die von den Zinken erzeugten Klänge in musikalischer Hinsicht nicht so befriedigend wie die durch die erfindungsgemäßen Zinken erzeugten Klänge, die Zinken hatten nicht die Empfindlichkeit und Dynamik der erfindungsgemäßen Zinken und kosteten außerdem mehr als diese.Notwithstanding the tapered portion of the second-mentioned prong Breaking was still quite a problem. Besides, they were The tines were not smooth enough and could cause extreme wear and tear on the Do not prevent associated hammer ends. Next were those generated by the prongs Sounds musically not as satisfactory as those made by the invention Tines made sounds, the tines didn't have the sensitivity or dynamics of the tines according to the invention and also cost more than these.

Zum weiteren Stand der Technik bezüglich klangerzeugender Zinken gehören geschmiedete Glockentonerzeuger des Typs, wie sie in Uhren und Spielzeugklavieren verwendet werden. Einer von diesen ist in der US-PS 2 456 321 beschrieben und besteht aus einem Zylinder, bei dem ein relativ kurzer Abschnitt nahe der festgelegten Basis mittels Schmiedens einen beträchtlich reduzierten Durchmesser erhält, so daß ein dünner Hals entsteht. Derartige Elemente sind bei einem Instrument der hier betroffenen Art vollständig unbefriedigend aus den folgenden Gründen: Der erzeugte Klang ist von sehr schlechter Qualität, da die'Glockentonerzeuger nicht bei der Grundfrequenz, sondern bei einem der Obertöne betätigt werden. Es ist bekannt, daß die Obertöne von sc2iwingenden Zinken in musikalischer Hinsicht nicht zufriedenstellend sind und daß nur die Grundfrequenz der Schwingung erwünscht ist. Ein weiterer grundlegender Nachteil der hier angesprochenen Glockentonerzeuger besteht darin, daß sie an dem einen geringeren Durchmesser aufweisenden Halsteil leicht brechen und dem ständigen, Hämmern, dem ein wirkliches Musikinstrument (im Gegensatz zu einer Uhr oder einem Spielzeugklavier) ausgesetzt ist, nicht standhalten können.Other prior art relating to sound producing prongs include forged bell-tone generators of the type used in clocks and toy pianos be used. One of these is described and made in U.S. Patent 2,456,321 from a cylinder with a relatively short section near the fixed base by means of forging has a considerably reduced diameter, so that a thin neck is created. Such elements are in an instrument of Species concerned here completely unsatisfactory for the following reasons: The generated Sound is of very poor quality because the bell tone generator does not work Fundamental frequency, but to be actuated at one of the overtones. It is known that the overtones of sc2i-swinging prongs are not musically satisfactory and that only the fundamental frequency of the oscillation is desired. Another basic one The disadvantage of the bell tone generator discussed here is that they are connected to the a smaller diameter neck part easily break and the constant, Hammering, which is a real musical instrument (as opposed to a clock or a Toy piano) cannot withstand.

Unter Bezugnahme auf die Hammerspitzen von bekannten Musikinstrumenten ist zu sagen, daß sämtliche oben genannten US-Patentschriften Filz im Gegensatz zu irgendeinem -elastischen Polymer verwenden. Es sind jedoch seit vielen Jahren für die Hämmer herkömmlicher Klaviere elastische Polymere vorgeschlagen worden (vgl. GB-PS 3563 von 1868; GB-PS 22 776 von 1894; US-PS 81 872, US-PS 134 940, US-PS 654 914, US-PS 888 141 und US-PS 1 365 340).. Spielzeugmusiklnstrumente verwenden zum Anschlagen der Klangerzeuger elastische und/ oder abgerundete Elemente (vgl. US-PS 2 478 549 und US-PS' 2 800 827). Die Verwendung von Schaum- oder Schwammgummi bei einem elektrischen Klavier wird in der US-PS 2 932 231 und der US-PS 2 942 512 vorgeschlagen, wobei der Schaum-oder Schwammgummi sehr weich ist und-zum Zweck der i)ämpfung der Obertöne verwendet wird. In der US-PS 3 423 514 ist eine ungewöhnliche Konstruktion beschrieben, bei der Vibration durch Zurückziehen des Betätigungselements (das zum Teil aus.With reference to the hammer tips of well-known musical instruments is to say that all of the above US patents felt in contrast to use with any elastic polymer. However, it has been for many years Elastic polymers have been proposed for the hammers of conventional pianos (cf. GB-PS 3563 of 1868; GB-PS 22,776 of 1894; US-PS 81,872, US-PS 134,940, US-PS 654 914, US-PS 888 141 and US-PS 1,365,340) .. Use toy musical instruments for Attaching the sound generator elastic and / or rounded elements (see US-PS 2,478,549 and U.S. Patent 2,800,827). The use of foam or sponge rubber for an electric piano is proposed in US Pat. No. 2,932,231 and US Pat. No. 2,942,512, wherein the foam or sponge rubber is very soft and - for the purpose of i) dampening the Overtones is used. In U.S. Patent 3,423,514 there is an unusual design described, in the case of vibration by pulling back the actuating element (which is used for Part off.

Gummi besteht) anstatt durch Kontakt mit demselben bewirkt wird.Rubber) rather than by contact with it.

Ein elektrisches Klavier kennzeichnet sich gemäß der Erfindung durch einen Stahldraht, der durch ein Rotationsschmiedeverfahren eine vorbestimmte Form erhalten hat, wobei diese Form derart ist, daß ein Endabschnitt des Drahtes dessen Basisteil mit verhältnismäßig großem Durchmesser ist, daß der andere Endabschnitt des Drahtes dessen Arbeitsteil bildet, der als durch Rotationsschmieden reduzierter langgestreckter Zylinder mit relativ kleinem Durchmesser ausgebildet ist, und daß ein Zwischenabschnitt des Drahtes ein durch Rotationsschmieden reduzierter Verbindungsabschnitt ist, der sich in solcher Weise verjüngt, daß sein Ende großen Durchmessers in den Basisteil übergeht und sein Ende kleinen Durchmessers in den Arbeitsteil übergeht, und durch Mittel zur festen Halterung des Basisteils des Drahtes in einem Stlltzbalken, so daß der Draht sich auslegerartig von dem Stützbalken erstreckt, und durch eine Klaviermechanik mit einem Hammer, der an dem Draht nach Niederdrücken der Klaviertaste anschlägt, so daß der Arbeitsteil des Drahtes bei einer vorbestimmten Grundfrequenz durch eine beträchtliche Amplitude schwingt, und durch einen Wandler, der auf die schwingung des Arbeitsteils anspricht und die Grundfrequenz abfühlt und einen entsprechenden elektrischen Strom erzeugt, und durch Mittel zum Erzeugen eines dem Strom entsprechenden Klangs.An electric piano is characterized according to the invention a steel wire that is rotationally forged into a predetermined shape obtained, this shape being such that an end portion of the wire thereof The base part with a relatively large diameter is that of the other end section of the wire forms its working part, which is reduced as by rotary forging elongated cylinder is formed with a relatively small diameter, and that an intermediate portion of the wire a rotational forging reduced connecting portion is tapered in such a way that its large diameter end in the The base part passes over and its end of small diameter passes over into the working part, and by means for securely holding the base part of the wire in a support beam, so that the wire extends cantilevered from the support beam, and through a Piano mechanics with a hammer attached to the wire after pressing the piano key strikes so that the working part of the wire at a predetermined fundamental frequency vibrates by a considerable amplitude, and by a transducer that acts on the Vibration of the working part responds and senses the basic frequency and a corresponding generated electric current, and by means for generating a corresponding to the current Sound.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigen: Figur 1 eine teilweise im Längsschnitt und teilweise im Aufriß gezeigte Darstellung wobei alle zusammengehörigen Komponenten (mit Ausnahme des Verstärkers und Lautsprechers) für eine Taste des elektrischen Klaviers gezeigt sind; Figur 2 eine vergrößerte Aufsicht auf den oberen Abschnitt der Darstellung von Figur 1, wobei die Hammerspitze im Augenblick des Anschlagens an der Zinke gezeigt ist Figur 3 vertikal geschnitten eine weitere vergrößerte Darstellung, wobei ein Teil herausgebrochen ist und ebenfalls dieHåmmerspitze im Moment des Anschlagens gezeigt ist; Figur 4 eine isometrische Darstellung, wobei nur die: aus elastischem Polymer bestehende Spitze, gezeigt ist; und Figur 5 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Formen jeder Zinken Das hier behandelte Klavier weist eine Mehrzahl von Holzbalken 10-15 auf-. Die Balken 13 und 14 sind durch metallische Winkelstäbe 16 und 17 ausgesteift.The invention is described below on the basis of an exemplary embodiment described with reference to the figures. The figures show: FIG. 1 a partly in longitudinal section and partly in elevation, all of which related components (with the exception of the amplifier and loudspeaker) for a key of the electric piano is shown; Figure 2 is an enlarged plan view on the upper portion of the illustration of Figure 1, wherein the The tip of the hammer is shown at the moment of striking the tine, Figure 3 is vertical cut a further enlarged view, with a part broken out and also the tip of the hammer is shown at the moment of striking; Figure 4 an isometric view, with only the: made of elastic polymer Tip, shown; and FIG. 5 shows a block diagram to illustrate the method for shaping each prong. The piano discussed here has a plurality of wooden beams 10-15 up. The beams 13 and 14 are stiffened by metal angle bars 16 and 17.

Je der Klangerzeuger des Klaviers ist eine unsymmetrische Stimmgabel mit einem eine große Masse aufweisenden gwunde nen Trägheitsstab 18, der einen damit einstückig ausgeführt ten Arm 19 aufweist. Der Arm 19 ist mittels Schrauben 20 und Federn 21 freischwebend montiert, wobei sich die Schrauben in den Balken 14 erstrecken. Der verdrehte Trägheitsstab 18 ist außerdem starr mittels einer Kopfschraube 22 mit einer Querstange 23 verbunden, die als gemeinsame Basis bezeichnet werden kann. Die den anderen Ar,m der als Klangerzeuger dienenden Stimmgabel bildende, geringe Masse aufweisende schwingende Zinke 24 ist in der Basis 23 verankert; ihre Konstruktion wird im einzelnen noch beschrieben.Each of the piano's sound generators is an asymmetrical tuning fork with a large mass gwunde NEN inertia rod 18, the one with it integrally executed th arm 19. The arm 19 is by means of screws 20 and Springs 21 mounted in a floating manner, the screws extending into the beam 14. The twisted inertia rod 18 is also rigid by means of a cap screw 22 connected to a cross bar 23, which can be referred to as the common base. The small ones forming the other arm, the tuning fork serving as a sound generator Mass vibrating tine 24 is anchored in base 23; their construction will be described in detail later.

Die Klaviertaste 26 ist bei 27 an dem Balken 10 schwenkbar befestigt und besitzt einen inneren oder Betätiungsabschnitt 27a, der sich nach oben bewegt, wenn der äußere Abschnitt der Taste durch den Finger des Pianisten niedergedrückt wird. Die nach oben gerichtete Bewegung des Abschnitts 27a bewirkt eine nach oben gerichtete Schwenkbewegung des Hammers 28, so daß der Hammer an der Zinke 24 anschlägt und diese in Schwingung versetzt. Der Hammer 28 ist bei 29 schwenkbar an dem Balken 12 befestigt und weist einen Schenkel 31 auf, der sich von dem Schwenkpunkt 29 zu einem Kopf 32 nach außen erstreckt. Die Hammerspitze an dem Kopf 32 bildet ein wichtiges Merkmal der Erfindung und wird im einzelnen noch beschrieben.The piano key 26 is pivotally attached to the beam 10 at 27 and has an inner or actuating portion 27a that moves upward, when the outer portion of the key is depressed by the pianist's finger will. The upward movement of section 27a causes an upward movement Pivoting movement of the hammer 28 so that the hammer strikes the prong 24 and set these in vibration. The hammer 28 is pivotable at 29 on the beam 12 and has a leg 31 which extends from the pivot point 29 to a head 32 extends outward. The hammer tip on head 32 forms an important one Feature of the invention and will be described in detail.

Wenn das Hammerende an der geringe Masse aufweisenden Zinke 24 anschlägt, schwingt dieselbe vertikal (in der gleichen Ebene wie der äußere oder Arbeitsteil des verdrehten Stabes 18) und mit einer Grundfrequenz, die bestimmt ist durch die Charakteristiken der Zinke 24 und durch die Lage eines Stimmgewichts (Federmittel) 33 auf der Zinke. Da die Zinke aus Stahl geformt ist, kann die Schwingung von einem elektromechanischen Wandler in Form eines elektromagnetischen Wandlers 34 wahrgenommen werden. Der Wandler ist in der Nähe der Spitze bzw. des distalen Endes der Zinke 24 angeordnet und einstellbar an dem Balken 13 montiert. Die resultierende Schwingung wird in einem Verstärker 35 (Figur 2) verstärkt und zu einem Lautsprecher 36 zur Umwandlung in Schallwellen übertragen.When the hammer end strikes the low mass tine 24, swings the same vertically (in the same plane as the outer or working part of the twisted rod 18) and with a fundamental frequency which is determined by the Characteristics of the prong 24 and the position of a voice weight (spring means) 33 on the prong. Since the tine is made of steel, the vibration of a electromechanical converter in the form of an electromagnetic converter 34 perceived will. The transducer is near the tip or distal end of the prong 24 arranged and adjustably mounted on the beam 13. The resulting vibration is amplified in an amplifier 35 (Figure 2) and to a loudspeaker 36 for Conversion transferred into sound waves.

Die Dauer der Schwingung und damit die Dauer der Schallwellen wird reguliert mittels eines Dämpfers 36a, der an einer an dem Balken 12 befestigten Feder 37 montiert ist.The duration of the oscillation and thus the duration of the sound waves becomes regulated by means of a damper 36a attached to one of the beam 12 Spring 37 is mounted.

Ein Bügel 38 befestigt die Feder 37 an dem Hammer in solcher Weise, daß sich der Dämpfer 36a außer Kontakt mit der Zinke 24 befindet, wenn der Hammer an die Zinke anschlägt und wenn der Hammer in der von der Zinke wegführenden Richtung (in Figur 1 strichpunktiert dargestellt) im Abstand von der Zinke sich befindet; der Dämpfer 36a befindet sich jedoch in Kontakt mit der Zinke, wenn der Hammer in die in ausgezogenen Linien in Figur 1 gezeigte Ruheposition zurückkehrt.A bracket 38 attaches the spring 37 to the hammer in such a way that that the damper 36a is out of contact with the prong 24 when the hammer hits the tine and when the hammer is in the direction away from the tine (shown in dash-dotted lines in FIG. 1) at a distance from the tine; the damper 36a is located however, get in contact with the prong when the hammer returns to the rest position shown in solid lines in FIG.

Die Zinke 24 schwingt vertikal durch einen beträchtlichen Amplitudenbereich, wobei eine derartige Vibration mit dem bloßen Auge in allen Bereichen des Klaviers mit Ausnahme des oberen Bereichs sichtbar ist. Die hier behandelte Vibration ist die Grundschwingung, da Schwingungen der Obertöne unerwünscht sind.The tine 24 swings vertically through a considerable range of amplitudes, such vibration to the naked eye in all areas of the piano except for the upper area is visible. The vibration discussed here is the fundamental oscillation, since oscillations of the overtones are undesirable.

Wie insbesondere die Figuren 2 und 3 zeigen, weist jede Zinke 24 einen zylindrischen Basisteil 41 verhältnismäßig großen Durchmessers auf, der im Preßsitz eng in einer zylindrischen Öffnung 42 in der Basis 23 der Stimmgabel sitzt. Etwa an der Außenfläche 43 der Basis 23, d. h. der dem freien Ende der Zinke 24 benachbarten Fläche, geht die Basis 41 in einen sich verjüngenden (kegelstumpfförmigen) Verbindungsabschnitt 44 über, der von der Basis 23 weg und auf das freie Ende der Zinke zu konvergiert. Der sich verjüngende Abschnitt 44 erstreckt sich bis etwa zu der in Figur 3 gezeigten Ebene 45, wo das schmale Ende des sich verjüngenden Verbindungsabschnitts mit dem langgestreckten zylindrischen Arbeitsteil 46 der Zinke ein Ganzes bildet. Es sind bei der Zinke 24 keine Halsabschnitte, Nuten usw. vorgesehen.As particularly FIGS. 2 and 3 show, each prong 24 has one cylindrical base part 41 of relatively large diameter, which is in the press fit sits tightly in a cylindrical opening 42 in the base 23 of the tuning fork. Approximately on the outer surface 43 of the base 23, i. H. that of the free end of the prong 24 adjacent Surface, the base 41 goes into a tapered (frustoconical) connecting portion 44 across which converges away from the base 23 and towards the free end of the tine. The tapering section 44 extends up to approximately that shown in FIG Level 45 where the narrow end of the tapered connecting section with the elongated cylindrical working part 46 of the tine forms a whole. There are no neck portions, grooves, etc. are provided in the prong 24.

Vorzugsweise hat die Basis 41 einen Durchmesser von etwa 2,54 mm, während der Durchmesser des Arbeitsteils 46 etwa 1,524 mm beträgt. Der sich verjüngende oder kegelstumpfförmige Verbindungsabschnitt 44 verjüngt sich also von einem Durchmesser von 2,54 mm auf 1,524 mm. Ein derartiger Durchmesser von 1,524 mm des Arbeitsteils 46 ist wesentlich kleiner als der, der von der Anmelderin bei der Herstellung von Klavieren bisher verwendet wurde. Die Länge des sich verjüngenden Abschnitts 44 beträgt etwa 12,7 mm, was wesentlich kürzer ist als bei den Zinken, die bisher in den von der Anmelderin hergestellten Klavieren Verwendung fanden.Preferably the base 41 has a diameter of about 2.54 mm, while the diameter of the working part 46 is about 1.524 mm. The tapering one or frustoconical connecting section 44 thus tapers from a diameter from 2.54 mm to 1.524 mm. Such a diameter of 1.524 mm of the working part 46 is much smaller than that used by the applicant in the manufacture of Pianos has previously been used. The length of the tapered section 44 is about 12.7 mm, which is essential is shorter than the tines, which have so far been used in the pianos manufactured by the applicant.

Die Länge jedes Abschnitts 46 wird bestimmt durch die zu erzeugende gewünschte Grundtonfrequenz. Also werden die Länge, das Gewicht und die Positionierung der Feder 33 (Figur 2) in Wechselbeziehung gebracht zu der Länge und Masse des eine große Masse aufweisenden Trägheitsstabes 18, so daß die Elemente 24 und 18 in bezug auf Resonanz aufeinander abgestimmt sind, wie dies bei einer Stimmgabel der Fall ist.The length of each section 46 is determined by that to be produced desired fundamental frequency. So will the length, the weight and the positioning of spring 33 (Figure 2) correlated to the length and mass of the one large mass inertia rod 18, so that the elements 24 and 18 in relation are matched to each other for resonance, as is the case with a tuning fork is.

Die Art und Weise des Formens der Zinke 24 ist bei der Erfindung besonders wichtig. Allgemein gesprochen wird die Zinke 24 durch Stauchreduzieren einer Länge Stahldraht gefertigt, wobei der Stahldraht einen viel größeren ursprünglichen Durchmesser hat als der Arbeit steil 46 der fertigen Zinke (der ursprüngliche Durchmesser ist normalerweise der der Basis 41). Eiykird also ein verhältnismäßig kurzes Stück zylindrischen Drahtes (in Figur 5 mit W bezeichnet) vorgesehen, dessen Durchmesser ungefähr gleich dem der Basis 41 ist. Teile dieses kurzen Stückes, die den Abschnitten 44 und 46 entsprechen, werden mit einer sehr großen Anzahl von Hammerschlägen bearbeitet mittels einer Rotationsschmiedevorrichtung (in Figur 5 mit S bezeichnet), um den Durchmesser des drahtes zu reduzieren und dadurch den kegelstumpfförmigen bzw. den zylindrischen Abschnitt 44 bzw. 46 zu formen, wobei gleichzeitig eine Verlängerung des Drahtes bewirkt wird Während des Stauchreduziervorganges wird der Draht einmal oder mehrmals geglüht (z. B. durch die in Figur 5 mit H bezeichnete Glühvorrichtung), um die Wirkungen der Kaltverformung des Metalls zu eliminieren.The manner in which the tine 24 is shaped is particular to the invention important. Generally speaking, the prong 24 is made by reducing a length for upset Made of steel wire, the steel wire having a much larger original diameter has as the work steep 46 of the finished prong (which is the original diameter usually that of the base 41). Eiykird is therefore a relatively short piece of cylindrical shape Wire (designated in Figure 5 with W) is provided, the diameter of which is approximately the same that of the base 41 is. Parts of this short piece corresponding to sections 44 and 46 correspond, are processed by means of a very large number of hammer blows a rotary forging device (denoted by S in FIG. 5) to the diameter of the wire and thereby the frustoconical or cylindrical Section 44 or 46 to form, while at the same time an extension of the wire is effected during the upsetting process, the wire is once or several times annealed (e.g. by the annealing device denoted by H in FIG. 5) to achieve the effects to eliminate cold deformation of the metal.

Der oben beschriebene Stauchreduziervorgang ist in bezug auf andere Erzeugnisse bekannt und wurde beispielsweise bei der Herstellung von Fahrradspeichen, Nähmaschinennadeln usw.The above-described upset reducing process is relative to others Products known and became for example in the production of bicycle spokes, Sewing machine needles, etc.

von der Torrington Company, Torrington, Conn., V. St. Å., durchgeführt.performed by the Torrington Company, Torrington, Conn., V. St. Å.

Die beschriebene Zinke, die rotationsgeschmiedet und dann gehärtet ist, ist den bisherigen spitzenlos geschliffenen Zinken weit überlegen. Ungeachtet der Tatsache, daß der zylindrische. Abschnitt 46 der Zinke einen kleineren Durchmesser hat, als dies bei bisher von der Anmelderin produzierten Klavieren der Fall war, hat sich gezeigt, daß die Lebensdauer der Zinke um einen beträchtlichen Faktor vervielfacht wird. Normalerweise kann die erfindungsgemäße Zinke ohne Bruch viele Millionen von Hammerschlägen des Klavierhammers aushalten.The prong described, which is rotationally forged and then hardened is far superior to the previous centerless ground tines. Regardless the fact that the cylindrical. Section 46 of the tine has a smaller diameter than was the case with pianos previously produced by the applicant, it has been shown that the life of the tine is multiplied by a considerable factor will. The tine according to the invention can normally be used in the millions without breaking Endure hammer blows from the piano hammer.

Es wird nicht nur das Bruchproblem wesentlich verringert, sondern der resultierende Klang kennzeichnet sich durch größere Dynamik, Sensitivität usw., als dies bei den bekannten, mit Zinken ausgerüsteten Klavieren der Pall ist. Außerdem schwingt der Arbeitsabschnitt 46 in der Vertikalen in sehr hohem Maße, was in einer Gleichmäßigkeit des von dem elektromagnetischen Wandler 34 empfangenen Tons resultiert, der dann durch die Elemente 35 und 36 in Klang umgewandelt wird. Weitere große Vorteile bestehen darin, daß in Vergleich zu spitzenlos geschEffenen Zinken sich eine wesentliche Kostenverringerung ergibt sowie eine Verbesserung der Oberflächenglätte des Arbeitsteils 46.Not only is the breakage problem significantly reduced, but the resulting sound is characterized by greater dynamics, sensitivity, etc., than is the case with the well-known, pronged pianos of the Pall. aside from that the working section 46 vibrates in the vertical to a very high degree, which in a Uniformity of the sound received by the electromagnetic transducer 34 results, which is then converted into sound by the elements 35 and 36. Other great advantages consist in the fact that, in comparison to tines that are created without a center, there is an essential Reduction in cost results as well as improvement in surface smoothness of the working part 46.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Grad der Glätte des Arbeitsteils 46 von Bedeutung ist, da dadurch eine Abnutzung der unten beschriebenen Hämmerenden weitgehend verringert wird. Es ist unausbleiblich, daß Abnutzung auftreten muß, wenn eine Zinke Millionen von Schlägen des Hammer; endes erhält. Diese Abnutzung wird gering gehalten, wenn die Oberfläche der Zinke sehr glatt ist.It should be noted that the The degree of smoothness of the working part 46 is important as this greatly reduces wear on the hammer ends described below. It is inevitable that wear and tear will occur when a tine has millions of blows of the hammer; end received. This wear is minimized if the surface of the tine is very smooth.

Die Erfindung bezieht sich auch auf das Verfahren zum Herstellen der Zinke mittels der Rotations-Stauchreduzierung von Stahldraht. Die sich gemäß dem Verfahren ergebende Zinke hat einen Basisteil verhältnismäßig großen Durchmessers, einen zYlindrischen Arbeit steil von geringem Durchmesser sowie zwischen beiden einen sich verjüngenden oder kegelstumpfförmigen Verbindungsabschnitt (es ist kein eingezogener oder Halsteil vorgesehen). Nach dem erfindungagemäßen Verfahren ist die Zinke -als ein Teil eines Klangerzeugers, der eine Stimmgabel ist, angeordnet (der andere Teil ist ein Organ großer klasse, das wie bei einer Stimmgabel auf die Zinke abgestimmt ist). Gemäß diesem Verfahren wird die geringe Masse aufweisende Sinke angeschlagen, so daß sie bei einer vorbestimmten Grundfrequenz schwingt, und es werden elektromechanische Wandlermittel verwendet, die die Grundfrequenz wahrnehmen und die resultierende elektrische Grundwelle in Klang umwandeln.The invention also relates to the method of making the Prong by means of the rotation compression reduction of steel wire. Which according to the Process resulting tine has a base part of relatively large diameter, a cylindrical work steeply of small diameter and between the two a tapered or frustoconical connecting section (it is not a retracted or neck part provided). According to the method according to the invention the prong - arranged as a part of a sound generator, which is a tuning fork (the other part is a great organ, which is like a tuning fork on the Prong is matched). According to this method, the low bulk Sink struck so that it vibrates at a predetermined fundamental frequency, and electromechanical transducer means are used that perceive the fundamental frequency and convert the resulting electrical fundamental wave into sound.

Es wird nunmehr das vordere Ende des Hammers beschrieben.The front end of the hammer will now be described.

Das vordere (obere) Ende jedes Hammerkopfes 32 weist eine flache Endfläche 48 auf, die zur Längsachse des Kopfes allgemein senkrecht verläuft. An einem Rand der Fläche 48 ist einstückig damit ein Flansch bzw.eine Schiene 49 ausgebildet. Der Flansch 49 ist entlang dem von der Schwenkachse 29 entfernten Rand der Fläche 48 vorgesehen und befindet sich außerdem der Basis 23 des Klangerzeugers benachbart.The front (upper) end of each hammer head 32 has a flat end surface 48 which is generally perpendicular to the longitudinal axis of the head. On one edge The surface 48 is integrally formed with a flange or a rail 49. The flange 49 is along the edge of the surface remote from the pivot axis 29 48 and is also located adjacent to the base 23 of the sound generator.

Jede Hammerspitze ist allgemein mit 51 bezeichnet und besteht aus einem festen Strangpreßteil aus elastischem Polymer, der auf eine Länge zugeschnitten ist, die allgemein der Breite der Endfläche 48 entspricht. Die Querschnittsform der Hammerspitze 51 ist im wesentlichen viereckig. Wie Figur 4 am besten zeigt, ist die Unterseite jeder Spitze 51 mit einer Mehrzahl von Nuten 52 versehen, die zum Flansch 49 parallel verlaufen und der Aufnahme von Kleber dienen und somit die Klebverbindung zwischen der Spitze und der Fläche 48 verbessern. Die vertikale Außenseite der Spitze 51 ist ebenfalls mit einer Einkerbung 53 versehen, die einer Kante des Flansches 49 benachbart angeordnet ist. Die Einkerbung 53 dient ebenfalls zur Aufnahme von Kleber.Each hammer tip is indicated generally at 51 and consists of a solid extrusion of elastic polymer cut to length is that general corresponds to the width of the end face 48. the The cross-sectional shape of the hammer tip 51 is substantially square. Like Figure 4 As best shown, the underside of each tip 51 is formed with a plurality of grooves 52, which run parallel to the flange 49 and serve to receive adhesive and thus improve the adhesive bond between the tip and the surface 48. the vertical outside of the tip 51 is also provided with a notch 53, which is arranged adjacent to an edge of the flange 49. The notch 53 is used also for holding glue.

Wie bei 54 in Figur 2 angedeutet ist, wird ein geeignetes Klebmittel verwendet zum Befestigen der Hammerspitze 51 auf der flachen Endfläche 48 und auch an dem Flansch 49. Auf diese Weise ist die Hammerspitze 51 in ihrer befestigten Stellung auf dem Hammerkopf 32 genau positioniert, aber die Beziehung zwischen der Hammerspitze und dem Hammerkopf ist derart, daß die Hammerspitze in einfacher Weise von dem Hammerkopf entfernt und ausgewechselt werden kann, falls dies erwünscht ist.As indicated at 54 in Figure 2, a suitable adhesive used to fix the hammer tip 51 on the flat end face 48 and also on the flange 49. In this way, the hammer tip 51 is fixed in its place Position exactly positioned on the hammer head 32, but the relationship between the Hammer tip and the hammer head is such that the hammer tip in a simple manner removed from the hammer head and replaced if so desired is.

Die vordere (obere) Seite der Hammerspitze 51 ist mit 56 bezeichnet und so ausgebildet, daß sie in einem kleinen Winkel zu dem Zinkenteil 46 liegt, wenn die Hammerspitze 51 anfänglich an der Zinke angreift, wie die Figuren 2 und 3 zeigen. Genau gesagt bewegt sich die Fläche 56 zuerst in eine horizontale Position nach Anschlagen der TaGe 26 und bewegt sich sodann in die in Figuren 2 und 3 gezeigte geneigte Stellung, in der die Fläche 56 sich in einem kleinen Winkel a (Figur 3) zu dem Arbeitsteil 46 der Zinke befindet. Der Winkel a beträgt zwischen 5 und 10 Grad, vorzugsweise beträgt dieser Winkel 7,5 Grad.The front (upper) side of the hammer tip 51 is denoted by 56 and formed so that it is at a small angle to the tine part 46, when the hammer tip 51 initially engages the tine, as shown in FIGS 3 show. Specifically, surface 56 first moves to a horizontal position after striking the tag 26 and then moves into that shown in FIGS inclined position in which the surface 56 is at a small angle a (Figure 3) to the working part 46 of the tine is located. The angle a is between 5 and 10 Degrees, this angle is preferably 7.5 degrees.

Da sich die Fläche 56 anfänglich (wenn sie zuerst an der Zinke angreift) unter einem Winkel zu dem Zinkenteil 46 befindet und da sich die Fläche 56 in eine horizontale Position bewegt und dann neigt, bevor sie an der Zinke angreift, ist es die scharfe Kante 57 (Figuren 2 und 3) der Hammerspitze 51, die zuerst an der Zinke angreift. Auf diese Weise wird der Kontakt mit der Zinke ursprünglich nur in einem kleinen Bereich hergestellt, und zwar an der scharfen Kante 57 und derselben unmittelbar benachbart.Since surface 56 initially (when it first engages the prong) is at an angle to the tine portion 46 and since the surface 56 is in a moves horizontal position and then tilts before it engages the tine is it is the sharp edge 57 (Figures 2 and 3) of the hammer tip 51, which is first at the Prong attacks. This way, the contact with the prong is initially only made in a small area at the sharp edge 57 and the same immediately adjacent.

Wenn die Hammerspitze 51 ihre nach oben gerichtete Bewegung fortsetzt - und auch abhängig davon, in welchem Teil des Klaviers die Hammerspitze 51 Verwendung findet -, wird die aus elastischem Polymer bestehende Spitze etwas zusammengedrückt, so daß ein kurzer Abschnitt benachbart der Kante 57 an der Zinke angreift. In keinem Fall greift jedoch ein sehr großer Abschnitt der Spitze 51 an der Zinke an. Die Kante 57 befindet sich in bezug auf die Basis 23 derselben benachbart.When the hammer tip 51 continues its upward movement - and also depending on in which part of the piano the hammer tip 51 is used finds - the tip, which is made of elastic polymer, is slightly compressed, so that a short section adjacent the edge 57 engages the tine. In none However, in the event a very large portion of the tip 51 engages the tine. the Edge 57 is adjacent with respect to base 23 thereof.

ueber zumindest den größten Teil des Bereiches des Klaviers schlägt die Kante 57 an dem Arbeitsteil 46 der Zinke 24 an.beats over at least most of the piano's range the edge 57 on the working part 46 of the prong 24.

Der Anschlagpunkt liegt in bezug auf den Verbindungsabschnitt 44 nach außen im Abstand von demselben und in bezug auf das freie Ende der Zinke nach innen im Abstand von demselben.The stop point lies behind with respect to the connecting section 44 outside at a distance therefrom and inwardly with respect to the free end of the prong at a distance from the same.

Die Spitze 51 ist aus einem geeigneten Kunstgummi geformt, der widerstandsfähig ist gegen die Wirkungen von schädlichen Gasen in der Atmosphäre (z. B. Ozon). Ein bevorzugtes Material für die elastische Spitze 51 ist Neopren in fester Form, nicht als Schwamm- oder Schaumstoff.The tip 51 is formed from a suitable synthetic rubber which is resistant is against the effects of harmful gases in the atmosphere (e.g. ozone). A preferred material for the elastic tip 51 is neoprene in solid form, not as a sponge or foam.

Jede der Kanten 57 ist relativ zu der zugeordneten Zinke 24 genau in solcher Weise positioniert, daß die resultierende Schwingung der Zinke optimal und in der Grundfrequenz (im Gegensatz zu Obertönen) stark ist. Jede Hammerspitze 51 erzeugt bei Anschlagen an der Zinke einen sehr klaren Klang, der gekennzeichnet ist durch einen ausgezeichneten Perkussionseffekt und auch durch die Abwesenheit von Klanglosigkeit. Die Schwingungsdauer der Zinke 24 nach Anschlagen durch eine derartige Hammerspitze ist lang, und der resultierende Klang ist ausgezeichnet.Each of the edges 57 is accurate relative to the associated prong 24 positioned in such a way that the resulting vibration the prong is optimal and strong in the fundamental frequency (as opposed to overtones). Each hammer tip 51 produces a very clear sound when striking the prong, which is characterized by an excellent percussion effect and also by the absence of soundlessness. The period of oscillation of the tine 24 after striking through such a hammer tip is long, and the resulting sound is excellent.

Die aus festem elastischem Polymer bestçhenden Hammerspitzen 51 und die rotationsgeschmiedeten Zinken 24 ergeben im Zusammenwirken eine große Anzahl von Vorteilen bezüglich Klang, Abnutzung, Sensitivität, Dynamik, Kosten usw. Diese Vorteile tragen wesentlich zu dem Erfolg des hier beschriebenen Klaviers bei.The hammer tips 51 and, which are made of solid elastic polymer the rotationally forged prongs 24 cooperate to produce a large number of advantages in terms of sound, wear and tear, sensitivity, dynamics, costs, etc. These Advantages contribute significantly to the success of the piano described here.

Patentanspräche: Patent Claims:

Claims

A method for producing an electric piano, characterized in that a steel wire tine with an elongated cylindrical working part of small diameter, a base part of large diameter and a tapered connecting portion is made by forging, that the end of the connecting portion having a small diameter is made in one piece with the working part is designed that the large diameter end of the connecting portion is made in one piece with the base part, that all sections of the working part and the connecting portion have diameters. that are at least as big such as the diameter of the working part, that the base part is fixedly arranged in a support beam, whereby the working part extends from the support beam like a cantilever, that the hammer of a piano mechanism is arranged in such a position that it strikes said prong in such a way that the prong at its fundamental frequency vibrates, that a transducer is provided which converts the fundamental frequency oscillation into an electrical current, that an amplifier for amplifying said current is connected to the transducer and that a loudspeaker is connected to the amplifier, whereby the frequency of the resulting sound becomes the fundamental frequency of the oscillation the prong is.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the tine can be made by forging a steel wire of uniform diameter, which is the same as that of the base part, said wire being rotationally forged is to reduce certain sections of the wire to form the working part and the connecting portion of the prong.

3. The method according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c That is to say, in order to harden the tine formed by forging, it is the same as a heat treatment is subjected.

4. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that rotary forging is carried out in a plurality of steps and the wire is annealed between these steps.

5. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e 1 c h n e t that the hammer of the piano mechanism is one made of solid elastic polymer shaped tip and that a relatively sharp edge of said tip is arranged so that it strikes against said working part of the tine.

6 / Electric piano, given by one Steel wire that is given a predetermined shape by a rotary forging process has, this shape being such that an end portion of the wire has its base part (41) with a relatively large diameter is that the other end portion of the Wire whose working part (46) forms, which is reduced as by rotary forging elongated cylinder is formed with a relatively small diameter, and that an intermediate portion of the wire a rotational forging reduced connecting portion (44) which tapers in such a way that its end is of large diameter merges into the base part (41) and its end of small diameter into the working part (46) passes, and by means for securely holding the base part (41) of the wire in a support beam (23), so that the wire extends like a cantilever from the support beam (23) extends, and by a K1aviermechanik with a hammer (28), which is attached to the Wire after pressing down the piano key (26) strikes so that the working part (46) of the wire at a predetermined fundamental frequency by a considerable amplitude oscillates, and through a transducer (34) that acts on the oscillation of the working part (46) responds and senses the fundamental frequency and a corresponding generates electric power, and by means (35, 36) for generating one of the power corresponding sound.

7. Electric piano according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n note that no part of said wire is smaller in diameter has the same as the working part (46).

8. Electric piano according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n indicates that said wire is hardened.

9. Electric piano according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n note that said steel wire is the one having a low mass Leg (24) of an asymmetrical sound generator, the base part (41) the wire is firmly arranged in the common base (23) of the sound generator, that said common base (23) of the sound generator is rigid with one leg (18) large mass which extends generally parallel to the wire (24), and that the sound generator is fastened in the manner of a cantilever in a support beam (23) and is at least partially separated from it.

10. Electric piano according to claim 6, d a d u r c h g e k e n It is noted that the hammer (28) of the piano mechanism is made of solid elastic Polymer shaped tip (51) which has one for abutment with the wire (24) serving protruding edge (57).

11. Electric upright piano elongated prong (24) of low mass operating at a predetermined fundamental frequency oscillates, by means for holding the tine (24) in such a way that it becomes cantilever-like from a support beam (23), through a piano mechanism with a hammer (28) which strikes the prong (24) when the piano key (26) is depressed, wherein the tip (51) of the hammer (28) striking the prong (24) is a block of one solid resilient polymer and the block is a surface adjacent to the prong (24) (56), which at the moment of striking the prong relative to the prong (24) is inclined so that only one edge (57) of the block on the prong (24) strikes, and by an electro-mechanical converter (34), which the fundamental frequency senses the vibration of the prong (24) and generates an electric current, as well as by means (35, 36) for converting said current into sound.

12. Electric piano according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c-h n e t that the edge (57) of the block the Stütæbalken (23) in which-the Prong (24) is arranged like a cantilever, is adjacent.

13. Electric piano according to claim 11, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the angle of inclination (a) between the surface (56) and the Tine (24) at the moment when the edge (57) hits the tine (24), is between 5 and 10 degrees.

14. Electric piano according to claim 13, d a d u r c h g e k e n It does not show that said angle of inclination (a) is between 7 and 8 degrees.

15. Electric piano according to claim 11, d a d u r c h g e k e n It is noted that the prong (24) is a cylindrical shape formed by forging Has working part (46).

L e r s e i t e