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Einrichtung zum elektronischen Steuern von Tonventilmagneten bei
Pfeifenorgeln oder ähn= lichen Musikinstrumenten.
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mit Erfindun. betrifft eine Einrichtung zun elektronischen Steu= ern
von Tonventilmagneten bei Pfeifenorgeln oder ähnlichen Musikinstrumenten.
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Pfeifenorgeln hatten früher eine mechanische Traktur, d. h. die Ventile
wurden von den Tasten aus durch ein mechanisches Hebel= gestänge gesteuert. Diese
mechanische Traktur hatte aber den Nachteil, daß dabei der Soieltisch - Manuale
und Pedale -in der Nähe der Pfeifen selbst angeordnet sein mußte, um das Ge= stange
möglichst kurz zu halten. Praktisch -nußten sogar Spieltisch und Pfeifen unmittelbar
beieinander liegen, was räumlich oft über haupt nicht oder nur unter Schwierigkeiten
möglich gemacht werden konnte Außerdem wirkte sich bei der mechanischen Traktur
die Massenträgheit des Gestänges insbesondere bei großen Orgeln mit vielen Registern
nachteilig aus0 Diese »ravierenden Machteile konnten zwar durch die ein@angs e=
nannten Einrichtungen, d. h. also durch die sogenannte elektr#ni= sche Traktur behoben
werden. Bei diesen wurde nämlich gewisser= maßen daw mechanische Gestänge durch
elektrische Leitungen ersetz@ Der Windzutritt zu den Pfeifen wurde jetzt durch Tonventile
ge= steuert die von der Taste aus geschaltet, d. h. also mittels Magneten geöffn.et
oder geschlossen wurden, HIer ergab sich aber nun ein sehr schwerwiegender musikalischer
Nachteil, Da die Ven= tile stets nur "Auf" oder "Zu" waren, ließ sich der Ton nicht
mehr z. Bo durch An- oder Abschwellen, Vibrieren oder in ähnli= cher Weise beeinflussen0
Der spielende Künstler hatte also kaum noch eine Möglichkeit zur persönlichen Interpretation
eines Stückes, d. h. die masikalische Qualität dieserOrgeln war be= trächtlich herabgesetzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese geschilderten Machteile
zu vermeiden. Es soll also unter Beibehaltung der Mög= lichkeit zur örtlichen Brennung
von Spieltisch und Pfeifen erreicht werden, daß die letzteren wieder entsprechend
der Tastenbewegung
individuell beeinflußbar abgeblasen werden können.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei den eingangs erwähnten Einrichtungen
dadurch --elöst, daß jeder raste ein Energiesender und ein Energieempfänger zugeordnet
und der Energiefluß vom Sen= der zum Empfänger in Abhängigkeit von der Tastenbewegung
konti= puierlich steuerbar ist und daß jeder Empfänger über zwischenge= schaltete
Verstärkerglieder mit dem betreffenden Tonventilmagnet verbunden ist.
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Die Erfindung hat also den allgemeinen Gedanken zum Inhalt, die Tastenbewegung
kontinuierlich in eine elektrische Grölle - Strom oder Spannung - unzusetzen, diese
dann entsprechend zu verstär= ken und als Steuergröße für die Tonventilmagnete zu
verwenden.
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Prinziniell wäre dies durch eine Art Blende im Energiefluß denk= bar,
die zwangsläufig mit der Taste bewegbar bzw. in ihrer Öff= nung veränderbar ist.
Auch ohne Blande, allein durch Relativ= bewegung zwischen Sender und Empfänger kann
dieser Effekt er= reicht werden, ja man kann auch mit bedämpften Schwingkreisen,
Tauchspulen- oder ähnlichen Effekten arbeiten.
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Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich nun der Windzu= tritt
zu den Pfeifen ganz individuell und Variabel steuern, Dem Künstler bieten sich damit
alle Möglichkeiten zu einer nersön= lichen Tongestaltung. Die musikalische Qualität
der Orgel wird verbessert. Die vorgeschlagene Einrichtung ist auch ainfach und nimmt
nicht viel Platz ein. Es lassen sich auch vorbandene Orgeln auf diese Weise modernisieren.
Auch die Koopelung der einzelnen Manuale und Pedale läßt sich leicht realisieren.
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Die Erfindung bevorzugt eine Lösung wonach als Energiesender eine
elektrische Lichtquelle und als Empfänger ein Fotowiderstand dienen und wobei ieder
Taste eine zwangsläufig mit ihr bewegbare Blende zugeordnet und Lichtstrahl derart
bewegbar ist, daß @@ so mehr Licht auf den Fotowiderstand fällt, ie tiefer die Tas=
te @edrückt wird. Dieser bevorzugte Erfindungsvorschlag läßt sich technisch am leichtesten
verwirklichen. Nach der Erfindung kann für jede Taste eine Glühlampe vorgesehen
sein, die alle parallel bzw. alle oder zumindest mehrere grunpenweise hinter= einander
@eschaltet sein können. Ein anderer Vorschlag der Er= findung eht dahin, für mehrere
gef. alle tasten einer Tastatur eine gemeinsame Lichtquelle z. B. eine Leuchtstoffröhre
vorzu= sehen. kiese Röhre kann dann an den entsprechenden Stellen durch
Einzelblenden
abgedeckt sein. Eine andere Möglichkeit liegt darin, die Röhre mit einem unsichtbaren
Überzug zu versehen und nur an den entsprechenden Stellen d0 h. bei jeder Taste
Austritts öffnungen für einen Lichtstrahl vorzusehen.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß die Lichtquelle bzw, Lichtquellen vom
Hauptschalter der Orgel aus einschaltbar ist bzw. sind und daß eine besondere Kontrollampe
für ihre funktionsbereitschaft vorgesehen ist. Hierfür eignet sich dann besonders
gut die grup= #en#weise Hintereinanderschaltung oder die Ausbildung als Leuchtröhre.
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Man wird auch daran denken können, den Strahl durch geeignete Maßnahmen
zu bündeln. Bei einer Ausführungsform nach der Erfin= dung erfolgt dies durch eine
stationäre Blende oder dergleichen und die Form des Lichtstrahlbündels und die der
bewegbaren Blende sin# derart auf einander abgestimmt, daß der Lichtstrahl in line=
arer Abhängigkeit vom Tastenweg freigegeben wird. Bei einer an= deren Ausführungsform
nach der Erfindung erfolgt wieder#m eine entsprechende Bündelung des Lichtstrahls,
dessen Querschnitt auf die Form der bewegbaren Blende dann aber derart abgestimmt
ist, daß der Lichtstrahl in progressiver oder irgend einer anderen Abhängigkeit
vom Tastenweg freigegeben wird. Die Bündelung kann z. B. bei Einzellampen durch
einen entsprechend geformten Tubus oder bei Leuchtröhren durch entsprechende Einzelblenden
bzw. Ab= deckungen erzielt werden Man hat es auf diese Weise in der Stand, die Abhängigkeit
der Anblaseluft vom Tastenweg zu beeinflussen, sei es, um eine ganz bestimmte Charakteristik
zu erzielen, sei es, um vorhandene Charakreristiken der Einzelelemente auszuglei=
chen oder zu ergänzen.
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Für die räumliche Zuordnung der Einrichtung bevorzugt die Erfin= dung
eine Lösung, wonach die bewegbare Blende an dem der Taste gegenüber liegenden und
entgegengesetzt zu ihr bewegbaren Ende des Tastenhebels liegt. Die Ausbildung, der
Blende erfolgt zweck mäßig al.s ein abwärts gerichteter Streifen der am Ende dPs
Taste tenhebels befestigt isto Der abwarts gerichtete Streifenteil liegt dann zwischen
der Lichtquelle und den Fotowiderstand. Mach einem weiteren Merkmal der Erfindung
kann sowohl der Streifen als auch Lichtquelle bzwO Fotowiderstand auswechselhar
an den tragen= den Teilen befestigt sein0 Es ist bereits bekannt, die einzelnen
Manuale bzw. Pedale einer
Or@el miteinander zu koppeln, um auf diese
Weise die verschie= densten Klangeffekte zu erzielen. Zu demselben Zweck wird bei
der Erfindung vorgeschlagen, daß die Verbindung zwischen Empfän= ger udn Tonventilmagnet
zwischen zwei Verstärkerstufen ange= zanft ist und über schaltbare Koppelglieder
mit den Verbindungen der entsprechenden Töne in den anderen Manualen bzw. Pedalen
in Verbindung steht. Diese Koppelglieder können mit Schaltern oder Schalttra#sistoren
arbeiten.
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Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung
und zwar zeigt Fig. 1 die Anordnung von Sender, Blende und Empfänger am Tastenhebel
in Ansicht (schematisch), 2 2 dieselbe Anordnung in perspektivischer Ansicht in
größerem Maßstab, 3 5 Teilansicht einer LeuchtröhreX n 4 a bis c verschiedene Blendenformen
und " 5 ein Blockschaltbild der Einrichtung.
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Nach Fig. 1 ist der Tastenhebel 10 einer Pfeifenorgel in bekann= ter
Weise auf einem Block 11 schwenkbar gelagert und durch eine nicht dargestellte Feder
in der gezeichneten Lage gehaltene Es ist im Prinzip gleichgültig, ob es sich um
den Tastenhebel eines Manuals oder Pedals handelt, Am Ende des Tastenhebels 10 ist
ein abwärts gerichteter Streifen 1# befetsigt, der als Blende zwi= schen einer Lichtquelle
13 und einem Fotowiderstand t4 liegt. In der dargestellten d.h. unbetätigten Stellung
der Taste unter= bricht die Blende 12 den Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle 13
und dem Fotowiderstand 14. Die Blende 12 enthält jedoch eine Öff= rluno 15, die
beim Anschlagen der Taste mehr oder weniger den Strahl freigibt. Der Fotowiderstanf
ändert sich dabei derart, daß mehr oder weniger Strom fließen kann, und zwar umso
mehr, je weiter die Taste nach unten gedrückt wird Dieser Strom dient zur Ansteuerung
der hier nicht dargestellten Tonventilmagnete an den Pfeifen in einer später noch
zu beschreibenden Art, Die Ton= ventile werden daher über ihre Magnete entsprechend
der Tasten= bewegung mehr odre weniger geöffnet. Man kann daher das Anblasen der
Pfeifen ganz individuell mit der Taste steuern.
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Fig. 2 zeigt diese Teile noch einmal in vergrößerter Ansicht.
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Tier ist auch die Öffnung 15 in der Blende 12 genau zu Frkenneno Über
die als Lichtquelle dienende Lampe 13 ist ein Tubus 16 ge=
schoben,
damit das Licht gebündelt wird. ACh der Fotowiderstand sitzt in einem entsprechenden
Tubus 17. Die Öffnun 15 hat den selben kreisrunden Querschnitt. Der Schlitz, in
dem sir der Streifen 12 bewegt, wird natärlich so eng wie möglich gehalten.
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Die beschriehene Anordnung wird an ;jeder Taste angebracht. Die vielen
einzelnen Glühlampen kann man durch eine Leuchtröhre er= setzen, die dann für mehrere
Tasten z. B. ein oder zwei Oktaven eine gemeinsame Lichtquelle bildet. Eine solche
Leuchtröhre 18 kann gemäß Fig. 3 einen undurchsichtigen Überzug #9 aufweisen, bzw.
aus undurchsichtigem Stoff bestehen, der nur an den Stellen der Tasten die entsprechenden
Öffnungen 20 aufweist. Vor diesen Öffnungen 20 bewegen sich dann die einzelnen Blendenstreifen
an den Tasten in der bereits beschriebenen Weiser Auch die Fotowider= stände können
in ähnlicher Weise baulich zu Blöcken zusammenge= faßt werden. Auf diese Weise kann
man eine leichtere Montage er= zielen. Selbstverständlich haben die Fotowiderstände
auch bei der baulichen Zusammenfassung jeder seinen eigenen elektrischen Abgriff
Es wurde schon davon gesprochen, daß man mit der Form den Licht= strahls oder besser
gesagt mit der Form seines Querschnitts und der Öffnungsform der Blende die Charakteristik
der Ansteurung der Tonventilmagnete beeinflussen kann. Fig. 4 zeigt mehrere Bei=
spiele fir eine solche Beeinflussung Der Lichtstrahl wird hei allen Beispielen 4a
bis 4c zu einem quadratischen Querschnitt 21 gebündelt. Nach Fig. 4a hat die Öffnung
15a denselben quadrati= schen Querschnitt, so daß sich eine lineare Abhängigkeit
des frei= gegebenen Lichtquerschnitts vom Tastenweg ergibt. Nach den Fig.
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4b und 4c ergibt sich mit den Öffniunen 15b und 15c eine niehr oder
weniger progressive Abhängigkeit.
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Das Prinzip der Schaltung ist in Fig. 5 anhand je einer Taste im Manual
I, Manual II und Pedal P dargestellt. Dor Aufbau ist für jede Taste gleich, sodaß
nur eine beschrieben wird, Zur Verein= fachung ist auch der jeweilige Tastenhebel
mit der Blende wegge= lassen. Die Glühlampen 13 liegen über einen Schalter 22 -
welcher der Hauptschalter der Orgel sein oder mit ihm in Winkverbindung stehen kann
- und eine Kontrollampe 23 am Mittelabgriff 24 einer Batterie 25 mit z. B. 24 Volt
Spannung. In derselber Weise liegen auch die Fotowiderstände 14 an Spannung. Ihr
Ausgang ist mit einer ersten Terstärkerstufe 26 verbunden, die ihrerseits über einen
Trimmwiderstand 28 mit einer zweiten @erstärkerstufe 27 in Verbin -dung
steht.
Deren Ausgang wiederum liegt am Tonventilmagnet 29 der betreffenden Pfeife. Beide
Verstärkerstufen und der Ton= ventilmagnet erhalten über die Versorgungsleitungen
30 und 31 die volle Batteriesapnnung. Der Innenaufbau der beiden Verstär= kerstufen
selbst kann belibi erfolgen.
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Die Verbindung 32 zwischen den beiden Verstärkerstufen ist für die
Koppelung der entsprechenden Töne untereinander angezapft.
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Jeweils zwei gleiche Töne sind durch Koppelleitungen 33 und 34 miteinander
verbunden. In den Koppelleitungen liegen Schalter 35 und 36, dic auch durch entsprechende
Schalttransistoren er= setzt werden können, und Dioden 37 und 38 mit einander entgegen=
gesetzter Sperrwirkung. Auf diese Weise ist es möglich, mehrere oder alle gleichen
Töne aus den Manualen bzwO Pedalen mit einan= der zu koppeln.