DE31083C

DE31083C - Electromagnetic musical instrument

Info

Publication number: DE31083C
Application number: DENDAT31083D
Authority: DE
Original assignee: R. K. boyle in Liverpool, England
Anticipated expiration: 1904-07-27

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE Sl: Musikalische Instrumente.CLASS Sl: Musical instruments.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 27. Juli 1884 ab.Patented in the German Empire on July 27, 1884.

Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Musikinstrumente und gründet sich auf die Thatsache, dafs beim Durchleiten eines elektrischen Stromes durch einen direct durch ein magnetisches Feld geführten elektrischen Leiter der letztere je nach seiner Lage und der Richtung des durchgeleiteten Stromes nach der einen oder der anderen Richtung hin in Bewegung gesetzt wird. Die Erfindung besteht in einem neuen Verfahren der Erzeugung musikalischer Töne durch die gemeinschaftliche Wirkung elektrischer Ströme und eines magnetischen Feldes. Zu diesem Zwecke werden die Leiter in ein- oder mehrfacher Anzahl am besten so angeordnet, dafs sie zwischen den Polstücken eines Magneten hindurchlaufen und beim Hindurchleiten eines elektrischen Stromes in einer bestimmten Richtung bewegt werden und dabei den Stromkreis unterbrechen, so dafs sie, da sie dann nicht länger durch die Wirkung des magnetischen Feldes festgehalten werden, vermöge ihrer Federkraft oder event, ihrer Schwerkraft nach der entgegengesetzten Richtung hin zurückfedern, dadurch den Stromkreis wieder schliefsen und dann ihre Bewegungsrichtung wiederum wechseln u. s. w. Die Folge hiervon ist eine beständige Schwingung dieser Leiter, wodurch ein musikalischer Ton von höherem oder tieferem Grundton, je nach der Dicke, Länge und übrigen Verfassung des betreffenden Leiters, hervorgebracht wird, und zwar hält diese Schwingung an, bis der Stromkreis durch irgend eine Hülfsvorrichtung wieder unterbrochen wird. Durch die Anordnung einer Anzahl auf diese Weise in Schwingung zu versetzender Leiter und Anbringung entsprechender Vorrichtungen zum Durchleiten eines elektrischen Stromes durch einen oder mehrere dieser Leiter in jeder gewünschten Aufeinanderfolge wird ein Musikinstrument gebildet, welches auf mechanische Weise, beispielsweise durch Tasten, wie ein Pianino, in Thätigkeit gesetzt werden kann. Eine praktische Ausführung ■ dieses neuen Musikinstrumentes ist in der' beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, in der Fig. 1 ein allgemeiner Entwurf ist, der das Instrument in der Seitenansicht und in Verbindung mit einer Metallwalze und einem durchbrochenen Papierstreifen zum Spielen des Instrumentes zeigt, während Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie x-x, Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht der Anschlagtasten für das Instrument und Fig. 4 ebenso wie Fig. 5 eine Detailansicht ist.The invention relates to electromagnetic musical instruments and is based on the fact that when an electric current is passed through an electric conductor directly passed through a magnetic field, the latter, depending on its position and the direction of the current passed, goes in one direction or the other is set in motion. The invention consists in a new method of generating musical tones by the joint action of electrical currents and a magnetic field. For this purpose the conductors are best arranged in single or multiple numbers in such a way that they pass between the pole pieces of a magnet and are moved in a certain direction when an electric current is passed through them and thereby interrupt the circuit so that they, as they are then are no longer held by the effect of the magnetic field, by virtue of their spring force or possibly their gravity spring back in the opposite direction, thereby closing the circuit again and then changing their direction of movement again, etc. The consequence of this is a constant oscillation of these conductors, whereby a musical tone of higher or lower fundamental, depending on the thickness, length and other constitution of the conductor in question, is produced, and this oscillation continues until the circuit is interrupted again by some auxiliary device. By arranging a number of conductors to be vibrated in this way and attaching appropriate devices for passing an electric current through one or more of these conductors in any desired sequence, a musical instrument is formed which can be mechanically operated, for example by keys, such as a pianino, can be put into action. A practical embodiment of this new musical instrument is illustrated in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a general layout showing the instrument in side view and in connection with a metal roller and a perforated strip of paper for playing the instrument, while Fig. 2 is a section along the line xx, FIG. 1, FIG. 3 is a view of the touch keys for the instrument, and FIG. 4, like FIG. 5, is a detailed view.

A ist ein auf dem Resonanzboden B durch die Schrauben α befestigter Rahmen, der an einem oder an beiden Enden abgeschrägt ist, so dafs Drähte C von verschiedener Länge darauf aufgezogen werden können und jeder Draht einen anderen Ton von sich giebt. D sind stählerne, in den Rahmen A eingesetzte Schraubstifte, auf denen Hülsen d aus Ebonit oder dergleichen angeordnet sind, an welchen die Drähte C sitzen. In den Resonanzboden B sind Stifte E eingesetzt, die sich aber nicht mit dem Rahmen A in Berührung befinden und als Stege für die Drähte C dienen. Diese Stege E sind ein wenig höher als die Stahlstifte D, Die Spannung der Drähte C wird durch Vorrichtungen F, Fig. 4, regulirt, um sie auf den erforderlichen Grundton zu stimmen. Jede dieser Vorrichtungen besteht aus A is a frame fastened to the soundboard B by the screws α , which is bevelled at one or both ends so that wires C of various lengths can be drawn onto it and each wire gives off a different tone. D are steel screw pins inserted into the frame A , on which sleeves d made of ebonite or the like are arranged, on which the wires C sit. Pins E are inserted into the soundboard B , but they are not in contact with the frame A and serve as bridges for the wires C. These webs E are a little higher than the steel pins D. The tension of the wires C is regulated by devices F, Fig. 4, in order to tune them to the required keynote. Each of these devices consists of

einem Schraubenbolzen f mit festem Bund f¹ und Gewinde /², welches durch den Rahmen A hindurchreicht und eine Flügelmutter f³ trägt. Der Bolzen f ist durchbohrt, um das Ende des Drahtes C aufzunehmen, und mit einem gelochten Kopfy⁴ versehen, um mittelst eines eingesteckten Stiftes den Bolzen drehen zu können. Während des Regulirens wird die Flügelmutter /³ zeitweilig gelöst und dann wieder festgespannt.a screw bolt f with a fixed collar f ¹ and thread / ² , which extends through the frame A and carries a wing nut f ^3. The bolt f is drilled through in order to receive the end of the wire C and provided with a perforated head ⁴ in order to be able to turn the bolt by means of an inserted pin. During the adjustment, the wing nut / ^{3 is} temporarily loosened and then tightened again.

HH sind Federn aus Messingdraht oder dergleichen, welche einen elektrischen Leiter bilden und mit ihrem einen Ende an einem Trägerblocke h befestigt sind, der an dem Resonanzboden B sitzt. Die Stellschraube h^l verhindert die Feder H an der bei der Durchleitung eines elektrischen Stromes erfolgenden Aufwärtsbewegung des Drahtes Theil zu nehmen, während sie gleichzeitig eine Berührung zwischen der Feder und dem Drahte vermittelt, wenn der letztere sich in normaler Position befindet. Die Feder H, deren Trägerblock und Stellschraube sind in Fig. 5 in vergröfsertem Mafsstabe gezeichnet. HH are springs made of brass wire or the like, which form an electrical conductor and are fastened at one end to a support block h which sits on the soundboard B. The set screw h ^l prevents the spring H on the taking place during the passage of an electric current upward movement to take part of the wire, while it provides a contact between the spring and the wire simultaneously when the latter is in the normal position. The spring H, its support block and set screw are shown in Fig. 5 on an enlarged scale.

K ist ein Elektromagnet zur Bildung des magnetischen Feldes. K is an electromagnet for creating the magnetic field.

M ist ein Cylinder aus Messing oder anderem gut leitenden Metall, der durch einen beliebigen Mechanismus in Drehung versetzt werden kann. N ist ein gelochter Papierstreifen, dessen Oeffnungen je nach der zu spielenden Note mehr oder weniger lang sind. Auf dem Papier N liegen die Messingfedern 0 auf, deren eines Ende an einem Blocke O¹ aus Hartgummi oder anderem Isolirmaterial befestigt sind, der parallel zur Trommel N liegt. Jede dieser Federn O ist durch einen Draht mit einer der auf dem Resonanzboden B angeordneten Federn H verbunden, welche der durch die Lochreihe im Papiere JV, die der Feder gegenüber liegt,, dargestellten Note entspricht. M is a cylinder made of brass or other highly conductive metal that can be set in rotation by any mechanism. N is a perforated paper strip, the openings of which are more or less long depending on the note to be played. On paper, N is the brass springs are 0 to whose one end to an O blocks ¹ made of hard rubber or other Isolirmaterial are fixed, which is parallel to the drum N. Each of these springs O is connected by a wire to one of the springs H arranged on the soundboard B , which corresponds to the note represented by the row of holes in the paper JV, which is opposite the spring.

Die Wirkungsweise des Instrumentes ist wie folgt: Ein Streifen des gelochten Papiers wird auf die Trommel M aufgelegt und diese dann mit einer dem zu spielenden Tonstücke entsprechenden Geschwindigkeit in Drehung versetzt. Da die Oeffnungen im Papierbogen JV in einer Linie mit den Federn liegen, so fallen die Enden der letzteren beim Vorüberziehen der Durchlochungen in diese ein und stellen eine metallische Berührung mit der Trommel M her, so dafs sie den Stromkreis schliefsen, in welchem die entsprechende Feder H und die Batterie P eingeschlossen sind. Der Strom geht dann von dem einen PoIp dieser Batterie durch den Draht 1, die Trommelachse JVf¹, die Trommel M, die Feder 2, den Draht 3, die Feder 4 und den tönenden Draht oder die Drahtsaite 5 nach dem. Rahmen A und dann durch den Draht 6 nach dem Pole p¹ der Batterie P. Ist der Stromkreis auf diese Weise geschlossen, so wird die Drahtsaite 5 in Schwingung versetzt und bringt beispielsweise die Note A hervor; kommt dann die Feder 7 durch eine der Oeffnungen im Papierstreifen JV mit der Trommel M in Berührung, so wird die Drahtsaite 8 in Schwingung versetzt und läfst die Note B ertönen u. s. w.The operation of the instrument is as follows: A strip of the perforated paper is placed on the drum M and this is then set in rotation at a speed corresponding to the pieces of clay to be played. Since the openings in the sheet of paper JV are in line with the springs, the ends of the latter collapse into them when the perforations are drawn past them and establish metallic contact with the drum M , so that they close the circuit in which the corresponding spring is located H and battery P are included. The current then goes from one PoIp of this battery through the wire 1, the drum axis JVf ¹ , the drum M, the spring 2, the wire 3, the spring 4 and the sounding wire or wire 5 after. Frame A and then through the wire 6 to the pole p ^{1 of} the battery P. If the circuit is closed in this way, the wire string 5 is set in oscillation and produces, for example, the note A; If the spring 7 then comes into contact with the drum M through one of the openings in the paper strip JV, the wire string 8 is set in vibration and the note B sounds, and so on

R R¹ R² sind drei Tasten einer Klaviatur. Jede dieser Tasten ist mit einem kleinen, in ihre Endoberfläche eingesetzten Messing- oder anderem Metallstück r versehen, welches durch einen Draht mit einer der Federn H und einem der Drähte C auf dem Rahmen A verbunden ist. Unter den sämmtlichen Tasten läuft eine Messing- oder andere Metallplatte her, aus der kleine Federn 5 hervorstehen, von denen jede mit dem Ende einer der Tasten in Berührung ist, so dafs beim Niederdrücken der letzteren die Feder mit dem Mittelstücke r in Berührung kommt; wird aber die Taste wieder losgelassen, so legt sich die Feder gegen den Holzkörper derselben. Die Verbindungsdrähte sind in punktirten Linien dargestellt. Die Platte S und die Federn s sind durch einen Draht 9 mit dem einen Pol der Batterie verbunden, während der andere Pol der Batterie mit dem Rahmen A durch den Draht 6 in Verbindung steht. Das Instrument wird in diesem Falle durch Niederdrücken einer oder mehrerer der Tasten R R¹ i?² . . . zum Tönen gebracht, so dafs also die Wiedergabe des gespielten Tonstückes hier ganz von dem Spieler abhängt. RR ¹ R ² are three keys on a keyboard. Each of these keys is provided with a small piece of brass or other metal r set in its end surface which is connected to one of the springs H and one of the wires C on the frame A by a wire. A brass or other metal plate runs under all the keys, from which small springs 5 protrude, each of which is in contact with the end of one of the keys, so that when the latter is depressed, the spring comes into contact with the center piece r; but if the key is released again, the spring rests against the wooden body of the same. The connecting wires are shown in dotted lines. The plate S and the springs S are connected by a wire 9 to one pole of the battery, while the other pole of the battery is connected to the frame A by the wire 6. In this case, the instrument is switched on by pressing one or more of the RR ¹ i? ² . . . made to sound, so that the reproduction of the piece of sound played here depends entirely on the player.

Beim Anschlagen der Taste R und Durchleiten des elektrischen Stromes durch die Drahtsaite 5 wird die letztere unter der Einwirkung des Magneten in der folgenden Weise in Bewegung gesetzt: Der Strom geht durch die Drahtsaite 5 und durch das magnetische Feld des Magneten, ruft dadurch eine Aufwärtsbewegung des Drahtes 5 und eine Aufhebung der Berührung desselben mit der Feder 4 hervor, so dafs der Strom dann unterbrochen wird und der Draht, der nun nicht länger durch den Magneten beeinflufst wird, vermöge seiner Feder- oder Schwerkraft zurückfällt und die Berührung mit der Feder 4 wieder herstellt, dann wieder emporfliegt, hierauf wieder niederfällt u. s. w., wobei die Geschwindigkeit und Anzahl seiner Schwingungen von der Drahtlänge zwischen dem Stift E auf dem Resonanzboden B und der Spannschraube F im Rahmen A abhängt. Der obere Theil der Schwingungen erfolgt ganz unabhängig von der Feder 4; die Feder wird nur durch den. unteren Theil der Schwingungen niedergedrückt und die Schraube h¹ verhindert eine Aufwärtsbewegung derselben über einen bestimmten Punkt hinaus.When the key R is pressed and the electric current is passed through the wire string 5, the latter is set in motion under the action of the magnet in the following way: The current passes through the wire string 5 and through the magnetic field of the magnet, causing the Wire 5 and a removal of the contact of the same with the spring 4, so that the current is then interrupted and the wire, which is no longer influenced by the magnet, falls back by virtue of its spring or gravity and the contact with the spring 4 again produces, then flies up again, then falls down again, etc., the speed and number of its oscillations depending on the length of the wire between the pin E on the soundboard B and the tensioning screw F in frame A. The upper part of the oscillations occurs quite independently of the spring 4; the spring is only through the. The lower part of the vibrations is depressed, and the screw h ¹ prevents them from moving upwards beyond a certain point.

Anstatt, wie vorbeschrieben, den Stromkreis zu schliefsen und zu unterbrechen, könnenInstead of closing and interrupting the circuit as described above, you can

die Schwingungen der Drähte auch durch Verändern der Intensität des Stromes oder des Widerstandes in der Stromleitung hervorgerufen werden.the vibrations of the wires also by changing the intensity of the current or the Resistance can be caused in the power line.

Claims

Patent Claims:

ι. A musical instrument in which the tones are amplified by intermittent or wavelike Currents in one or more electrical conductors are produced directly by a magnetic field pass through.

2. The connection of the soundboard B, the frame A carrying the wires C and devices for regulating their tension, the springs H, the electromagnet K, the battery or other electricity source P and the metal drum M, as well as the perforated paper sheet N or the metal plate S. and the buttons RR ¹ R ² or other suitable means for completing the circuit through any of the wires C for the purpose of generating musical tones.

3. The spring H shown in FIG. 5, attached to one end of the support block h and adjustable by means of the adjusting screw h ^l so that it can be pressed down by the wire C , but cannot swing in the same way as the wire C.

For this purpose ι sheet of drawings.