DE3120835C2 - Harmonika - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Harmonika nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Mundharmonikas bekannt, bei denen als Detektoren mechanisch von den Stimmzungen selbst betätigte Schalter vorgesehen sind, wobei dieses Instrument nur noch als Steuerorgan für angeschlossene elektronische Schaltkreise dient und die Stimmzungen keine Töne mehr erzeugen. Abgesehen davon, daß die von den Stimmzungen betätigten Schalter unzuverlässig, schmutz- und feuchtigkeitsempfindlich sind und einen erheblichen Justieraufwand erfordern, weist ein derartiges Musikinstrument nicht denselben Spielcharakter auf wie eine »normale« Mundharmonika.

Eine Harmonika der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 29 48 178 bekannt, bei der eine Induktionsschleife vorgesehen ist, in der magnetisierte Zungen Wechselspannungen induzieren, welche nach Verstärkung einen Lautsprecher ansteuern. Dies bedeutet einerseits, daß die Zungen nicht aus dem üblichen Material, Bronze, hergestellt werden können, während andererseits die induktive Auswertung dem schwingenden System unvermeidlich Energie entzieht und damit die schwingende Zunge bedämpft Der Spielcharakter gegenüber einer »normalen« Mundharmonika wird somit geändert Außerdem sind aufwendige Diskriminierschaltungen notwendig, sobald mit den Detektorsi- gnalen weitere Schaltkreise anzusteuern sind.

Außerdem ist es aus der DE-OS 22 13 110 bei elektronischen Orgeln bekannt, Lichtschranken zur

Tontastung bei den Anschlagtasten zu verwenden,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Harmonika nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die trotz Ableitung von Steuersignalen an ihren Stimmzungen für den Spieler denselben Spielcharakter aufweist wie eine »normale« Mundharmonika.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Es mag zunächst aufwendig erscheinen, jeder einzelnen Stimmzunge eine eigene Lichtschranke zuzuordnen. Würde man jedoch eine gemeinsame Lichtschranke für alle Stimmzungen vorsehen — soweit das überhaupt technisch lösbar ist —, müßte das Ausgangssignal hinsichtlich seiner Audiofrequenz einer Diskriminierung unterworfen werden, das heißt, man müßte eine entsprechende Filteranzahl oder äquivalente Mittel einsetzen. Dagegen ergibt sich bei der vorgeschlagenen Lösung der Vorteil, daß die jeweils angeblasene Stimmzunge bereits durch die jeweilige Ausgangssignalleitung des Schaltkreises eindeutig identifiziert ist; dies schließt natürlich nicht aus, daß nicht zusätzlich auch die Frequenzinformation (und gegebenenfalls sogar auch die Amplitudeninformation), die vor dem Schaltkreis ansteht, zwecks Weiterverwertung den angeschlossenen elektronischen Geräten zugeführt wird, um etwa eine Gleichstimmung vorzunehmen.

Es ist bevorzugt Reflexlichtschranken zu verwenden. Diese liefern nämlich pro Schwingungsperiode der Stimmzunge zwei Ausgangssignale, wenn die Anordnung so getroffen ist daß der Lichtpfad bei schwingender Zunge unterbrochen wird, so daß man die Haltezeit des monostabilen Schaltkreises halbieren kann. Ferner ist auch die Montage einfacher. Ais monostabiler Schaltkreis kann beispielsweise ein handelsüblicher D-Flipflop verwendet werden.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Bezugnahme auf diese näher erläutert

F i g. 1 stellt weitgehend sch jTiatisiert in einem Schnitt durch eine Kanzelle der Mundharmonika eine Ausführungsform mit Reflexlichtschranke dar.

Fig.2 zeigt in analoger Darstellung eine Ausführungsform mit Unterbrecherlichtschranke, und

F i g. 3 zeigt den zeitlichen Signalverlauf am Ausgang der Lichtschranken und am Ausgang der monostabilen Schaltkreise.

In F i g. 1 ist der untere Teil des Instrumentenkörpers geschnitten dargestellt, und zwar im Bereich einer Druckzunge 10 mit zugeordnetem Zugventil 12, beide mittels Niet 14 auf der Stimmplatte 16 befestigt Die Stimmzunge 10 kann vom Mundstück 18 aus angeblasen werden. Im oberen Teil des Instrumentenkörpers befinden sich die entsprechende Zugzunge mit Druckventil; da insoweit die Ausbildung konventionell ist, braucht keine weitere Erläuterung vorgenommen zu werden.

Unterhalb der Stimmzunge 10 ist eine Baugruppe in die Kanzelle 20 eingesetzt, bestehend aus einer Schaltungsplatte 22, abgedeckt durch einen Schutzdekkel 24 aus glasklarem Material, z. B. Kunststoff. Auf der Schaltungsplatte sind die Bauelemente der Reflexlichtschranke zueinander berei.s justiert angeordnet, nämlich der Lichtsender 26, vorzugsweise eine lichtemittierende Diode mit Kunststoff-Kondensor, und ein Lichtempfänger 28, beispielsweise eine Fotodiode mir zugeordneter Kunststoffoptik. Dem Empfänger ist der Schaltkreis 30 nachgeschaltet, der funktionell einem

monostabilen Multivibrator entspricht, welcher von den Ausgangsimpulsen des FotoempfSngers 28 angestoßen wird und solange im dann gesetzten Zustand bleibt, solange solche Impulse geliefert werden. Bei Ausbleiben der Impulse wird der Multivibrator rückgesetzt, wobei die Verzögerungszeit mindestens eine halbe Periodendauer des Tons beträgt, den die Stimmzunge erzeugt

Lichtsender und -empfänger sind so zueinander justiert, daß bei ruhender (nicht angeblasener) Zunge der vom Lichtservier 26 erzeugte und an der Zunge reflektierte Lichtstrahl voll vom Lichtempfänger erfaßt wird. Der Ausgangspegel des Lichtempfängers liegt also im Ruhezustand hoch. Bei Schwingen der Zunge wird demgemäß der Lichtpfad zweimal pro Periode unterbrochen, einmal bei der Aufwärts- und einmal bei der Abwärtsamplitude, während jeder Nulldurchgang den Pegel am Ausgang des Lichtempfängers wieder auf Hoch bringt Mit den Flanken der so erzeugten Impulse wird der Schaltkreis 30 angestoßen, wobei es sich als zusätzlicher Vorteil ergibt, daß die Schwellenspannung nur wenig kritisch ist: Sobald die Schwingungsamplitude der Zunge ausreicht, den Lichtpfad vollständig von der Eingangsoptik des Lichtempfängers wegzubler den, iat bereits der Maximalpegel der Impulse erreicht; größere Amplituden der Zunge verändern dann nur noch das Tastverhältnis der Impulse, aber nicht mehr die Amplitude.

Im oberen Teil des Instruments ist der Zugzunge ein gleichartiger Detektor zugeordnet, der nicht noch einmal beschrieben zu werden braucht

Die Eingangs- und Ausgangszuleitungen zu den einzelnen Detektoren sind nicht dargestellt; sie können in ein Kabel zusammengefaßt zu den (nicht dargestellten) angeschlossenen elektronischen Geräten geführt werden. Es ist aber auch möglich, den Ausgangspegel aller Detektorschaltkreise im Zeitmultiplex, also sequentiell, zu übertragen, womit sich der Verdrahtung* aufwand vermindert

F i g, 2 stellt eine alternative Ausführungsform in zu F i g. 1 analoger Weise dar. Hier sind Lichtsender 40 und Lichtempfänger 42 so angeordnet, daß der Strahlengang von der Zunge beim Schwingen unterbrochen wird, und zwar einmal pro Periode, Demgemäß muß die

to Zeitverzögerung bis zum Zurückkippen des monostabilen Schaltkreises 44 etwas länger als die Periodendaiier der Zungenschwingung bemessen werden. Diese Anordnung verlangt auch etwas mehr Justieraufwand, und es sind getrennte Baugruppen mit je einem Schutzdekkel 46 bzw. 48 vorgesehen.

In F i g. 3 sind im Diagramm (1) die Amplitude der Zunge beim Anblasen, im Diagramm (b) die Ausgangsimpulse des Lichtempfängers gemäß F i g. 1 und im Diagramm (c) das Ausgangssignal des Schaltkreises 30 aus F i g. 1 dargestellt Man erkennt daß hier die Anstoßschwelle für den Schaltkre-c 30 bei der Amplitude »x« liegt und er um eipe. geringfügige Zeitverzögerung »T« — die musikalisch nicht stört — später zurückkippt als dieser Schwellenwert bei Ausschwingen der Zunge unterschritten wird.

Die entsprechenden abweichenden Daten lassen sich für die Ausführungsform nach F i g. 2 den Diagrammen (d) — Ausgang des Lichtempfängers 42 — und (e) — Ausgang seines Schaltkreises — entnehmen.

Der Schaltkreis 30 kann auch irgendwo außerhalb angebracht bzw. aufgesetzt werden, während die Lichtschrankenanordnung innerhalb der Mundharmonika und des Kanzellenkörpers anzubringen ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Harmonika mit einer Detektoranordnung zum elektronischen Erfassen des Schwingungszustands der Stimmzungen, wobei das erzeugte Signal bei ruhenden Zungen ein Gleichsignal und bei schwingenden Zungen ein Wechselsignal und das erzeugte Signal zur Steuerung von elektronischen Geräten verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mundharmonika jeder tonerzeugen- ι ο den Zunge (10) ein eigener Detektor in Form einer Lichtschrankenanordnung (26, 28; 40, 42) mit nachgeschaltetem monostabilen Schaltkreis (30,44) zugeordnet ist, der von dem Wechselsignal gesetzt und nach einer der Periode der Zungenschwingung _;5 proportionalen Zeitdauer rückgesetzt wird.

2. Harmonika nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschrankenanordnungen (26, 28) Reflexlichtschranken sind, deren Lichtpfad bei schwingender Stimmzunge (10) unterbrochen wird und daß<toe Zeitdauer mindestens gleich der halben Periode der Zungenschwingung bemessen ist

3. Harmonika nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschrankenanordnungen (40, 42) Unterbrecherlichtschranken sind und die Zeitdauer mindestens gleich der Periode der Zungenschwingung bemessen ist

4. Harmonika nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lichtsender und -empfänger (26, 28) der Reflexlichtschranke einerseits, der zugeordneten'Stimmzunge (10) andererseits eine transparen/ε Wandung (24) vorgesehen ist

5. Harmonika nach einen* der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile Schaltkreis (30,44) ein D- Flipfop ist