DE3147090A1 - Elektromechanisches schlaginstrument, insbesondere vibraphon - Google Patents

Description

• Elel tromechanisches Schlaginstrument, insbesondere Vibraphon.
• Stand der Technik und Beschreibung Das mechanische Vibraphon, als Soloinstrument sehr geschätzt, erweist sich im Zusammenspiel mit weiteren (Orchester-) Instrumenten in seiner akustischen Abstrahlung als zu schwach.
• Aus diesem Grunde wurde bereits frühzeitig versucht, den Klang des mechanischen Vibraphons über eine elektrische Tonabnahme und eine elektrische Verstärkung mit größerer akustischer Leistung abzustrahlen.
• Bei diesen Entwicklungen handelte es sich jedoch im wesentlichen um die Bemühung, den Klang des mechanischen Instrumentesmöglichst naturgetreu wiederzugeben, wobei - typisch für diese Entwicklungstendenz - auch das Vibrato des mechanischen Instrumentes elektronisch möglichst exakt kopiert wurde (A).
• Des weiteren besaß ein solches elektromechanisches Instrument in der Regel nur eine Klangfarbe und nur eine Tonhöhe pro Tonstab. Auch das vom Anmelder vor Jahren entwickelte elektromechanische Vibraphon, welches eine weitere Klangfarbe aufwies, war für das Orchesterspiel noch nicht hinreichend geeignet. (B) Diese musikalische Enge wird erfinderisch dadurch überwunden, daß jedem, vom angeschlagenen Tonstab abgenommenen Klang ein, oder mehr als ein weiterer Klang hinzugefügt wird, dessen Grundfrequenz mit der Grundfrequenz ses angeschlagenen Tonstabes in einem musikalisch harmonischen Verhältnis steht (Oktave, Quinte, Suboktave u. s. w. ) und/oder ein Klanggemisch ist z.B. weißes oder farbiges Rauschen.
• Wie aus Figur 1 ersichtlich, besteht die elektrische Lösung der Erfindung darin, daß das vom Tonabnehmer des Tonstabes (1) abgegebene elektrische Signal zunächst einem Verstärker (2) zugeführt wird, welcher zusätzlich als Impedanzwandler arbeitet.
• Am Ausgang des Verstärkers (2) wird die erste Klangfarbe des Vibraphones, nämlich die Klangfarbe des Tonstabes über einen Entkopplungswiderstarid einer Sammelleitung zugeführt, auf welcher die Klänge der einzelnen Tonstäbe zusammengeführt sind.
• Diese Sammelleitung führt zu einem Zusatzgerät für die Effekte (10).
• In einer, am Ausgang eines jeden Verstärkers (2) angeschlossenen (rleichrichterstufe (3) wird das elektrische Tonsignal der angeschingenen Platte (des angeschlagenen Tonstabes) gleichgerichtet und wiederum über einen Entkopplungswiderstand einer weiteren Sammelleitung zugeführt auf welcher die stark obertonhaltigen Signale zusammengeführt sind und die ebenfalls zum Zusatzgerät (10) führt.
• E1ektome chanis S ciiagm;runen ii sn*-esondere Vibr aphon Die Beifügung bzw. Steuerung weiterer Klänge erfolgt erfinderisch auf folgende Weise: An den Ausgang eines jeden Verstärkers (2) ist (zusätzlich) ein, oder mehr als ein Wandler (4) angeschlossen, der an seinem Ausgang eine Gleichspannung abgibt, welche der jeweiligen Augenblicksamplitude der am Ausgang des Verstärkers (2) anliegenden Tonspannung entspricht. Unter der jeweiligen Augenblicksamplitude ist in diesem Zusammenhang gemeint, daß die vom Wandler (4) abgegebene Gleichspannung jeder Anderung der Tonspannung sofort folgt, was bcir besonders dann wichtig ist, wenn ein schwingender Tonstab abrupt abgedämpft wird.
• Mittels der vom Wandler (4) abgegebenen Gleichspannung wird in einem Tonventil (analog arbeitender elektronischer Schalter) eine von der Quelle (6) gelieferte Tonspannung durchgeschaltet und wieder über einen5 oder mehr als einen Entkopplungswiderstand, einer, oder mehr als einer Sammelleitung zugeführt, welche die Tonsignale wiederum zum Zusatzgerät leitet (leiten).
• Werden die zusätzlichen Klänge in einem digitalen Tonerzeugungssystem erzeugt, was am zweckmäßigsten ist5 so besteht die Möglichkeit, die den digitalen Tonsatz steuernde Mutterfrequenz in gewiinschten, vorzugsweise ganzzahligen Frequenzverhältnissen steuerbar zu machen, wodurch eine Veränderung der zusätzlich zugefügten Klänge in den gleichen Intervallen möglich ist.
• Werden die zusätzlichen Klänge in einem solchen digitalen System erzeugt, so stehen sie als Rechteckschwingungen zur Verfügung.
• Will man diese Rechteckschwingungen in sinus ähnliche Schwingungen umwandeln, so wären normalerweise eine Reihe, auf die unterschiedlichen Tonhöhen abgestimmte Filter notwendig.
• Erfinderisch wird dies dadurch umgangen, daß der Entkopplungswiderstand (7) mit steigender Tonfrequenz kleiner wird, wodurch die Amplituden der am nachfolgenden Kondensator (C) anliegenden Tonspannungen, welche von den Quellen (6) stammen und unterschiedliche Grundfrequenzen aufweisen, gleichgehalten werden können, während die Harmonischen der von den Ventilen (5) kommenden kommenden Rechtecktonspannungen in gleichem Verhältnis gedämpft werden, in dem die Widerstände (7) in Abhängigkeit von der Frequenz verkleinert werden (im Normalfall die 3. Harmonische auf 1/3, die 5. Harmonische auf 1/5 u. sw.).
• Eine vorteilhafte zusätzliche Erweiterung der musikalischen Möglichkeiten besteht in unterschiedlichen Abklingzeiten der durch den Schlag auf eine Tonplatte wiedergegebenen zusätzlichen Klänge. Dies wird dadurch erreicht, daß die vom Wandler (4) kommende Gleichspannung über ein Differenzierglied (13) ein weiteres Tonventil (14) durchsteuert. Der in diesem Tonventil durchgesteuerte Klang, der auch ein Klanggemisch und/oder Rauschen sein kann,çin gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, über Ent- gelangt kopplingswiderstände,die an eine weitere Sammelleitung angeschlossen sind, über diese zum Zusatzgerät (10).
• Elektromechanis-ches Schlagi¢strulnen; wnstesondere Vibraphon In Figur 2 ist eine5 speziell für das elektromechanische Vibraphon geeignete, elektronische Vibratoeinrichtung schematisch wiedergegeben, welche eine steuerbare kombinierte Amplituden- und Phasenmodulation ermöglicht.
• Das Besondere an dieser Einrichtung besteht darin, daß die Zahl der Zyklen und der Grad der Amplitudenmodulation pro Vibratoperiode einstellbar ist.
• Wie aus Figur 2 ersichtlich, durchläuft das Tonsignal (16) den Frequenzmodulator (19), welcher seinerseits vom Modulations generator (15) über den Regler (18) durchgesteuert wird. Parallel zum Frequenzmodulator (19) ist ein weiterer regelbarer Signalpfad (17) geschaltet.
• Während des Signaldurchlaufes durch den Frequenzmodulator (19) wird das Signal, je nach Aussteuerung des Frequenzmodulators, periodisch mehr, oder weniger frequenzverschoben; d. h. es durchläuft am Ausgang des Frequenzmodulators mehr oder weniger oft die Phase von 1800 gegenüber der Phasenlage am Eingang des Modulators. Über den Signalpfad (17) wird dem Ausgangssignal ein gleiches Signal hinzugefügt, welches jedoch die (konstante) Phase am Eingang des Modulators aufweist Durch diese Addition erhält man als Summe, je nach Einstellung des Reglers (17) eine Amplitudenmodulation mit unterschiedlichem Modulationsgrad (zusätzlich) , während die Zahl der Zyklen dieser Amplitudenmodulation pro Vibratoperiode nur von der Intensität der Frequenzmodulation abhängt und somit mittels des Reglers (18) einstellbar ist.
• Schematische Zeichnung Fig 1: 1 Tonstab 2 Verstärker und Impedanzwandler 3 Gleichrichterstufe 4 Wandler 5 analog schaltendes Tonventil 6 Tonfrequenzquelle 7 Entkopplungswiderstand 8 und 9 verschiedene Effekte, wie z. B. Vibrato, Chorus. Wa Wa 10 Zusatzgerät für Schalter und Effekte 11 Leistungsverstärker 12 Lautsprecher 13 Differenzierstufe 14 analog schaltendes Tonventil Schematische Zeichnung Fig. 2: 15 Vibratogenerator, einstellbar 16 Eingangsspannungen der Tonfrequenzen 17 regelbarer Signalpfad 18 Aussteuerungsregler 19 Frequenzmodulator Leerseite

Claims (5)

1. Elektromechanisches SchlaginsXruaent, . ,pqsJqesondere Vibraphon Patentansprüche: Elektromechanisches Schlaginstrument, insbesondere Vibraphon, bet stehend aus einem Satz mechanischer Tonstäbe (Tonplatten o.

   welche mit Tonabnehmern versehen sind, deren Tonspannungen in elektrischen Verstärkern verstärkt werden, wobei die Ausgänge dieser Verstärker, an welchen die elektrischen Tonspannungen verstärkt und gegebenenfalls mit niedriger Impedanz anliegen, zum einen über Entkopplungswiderstände auf eine Sammelleitung geschaltet sind, die in Stellung "normal" an die elektrische Wiedergabeanlage geschaltet ist, zum anderen an elektronische Verzerrer angeschlossen sind, welche aus den obertonarmen Tonsignalen, welche an den Ausgängen der Verstärker anliegen, solche mit obertonreicher Kurvenform formen, die wiederum über Entkopplungswiderstände einer weiteren Sammelleitung zugeführt werden, die für sich und/oder in beliebigem Verhältnis mit den Tonsignalen der ersten Sammelleitung gemischt, der Wiedergabeeinrichtung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet daß an die jeweiligen Ausgänge der Verstärker (3) Wandlerstufen (4) angeschlossen sind, welche an ihren Ausgängen Gleichspannungen abgelJen, welche den jeweiligen Augenblicksamplituden der T onspannungen entsprechen, wobei diese Gleichspannungen jeweils ein, oder mehr als ein mit dem Wandler verbundenes,analog arbeitendes, Tonventil steuern, welches extern erzeugte elektrische Tonschwingungen und/oder Geräusche analog durchschaltet und über Entkopplungswiderstände einer, oder mehreren Sammelleitungen zuführig, von wo sie, wie im Oberbegriff beschrieben, weiterverarbeitet werden.
2. 2.Elektromechanisches Schlaginstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Tonspannungen (Quelle 6 in Beispiel 1) in einem digitalen System erzeugt werden, welches von einer Mutterfrequenz gesteuert ist, wobei diese Mutterfrequenz in vorzugsweise ganzen Zahlenverhältnissen umschaltbar ist.
3. 3.Eleki:ronisches Schlaginstrument nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von jedem Tonventil (5) abgegebene Tonspannung eine vorzugsweise rechteckige Kurvenform aufweist, die über Entkopplungswiderstände mehr als einer Sammelleitung zugeführt werden, wobei die Entkopplungswiderstände, die zu mindestens einer Sammelleitung führen mit steigender Tonfrequenz kleiner werden.
4. 4. Elektronisches Musikinstrument, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet Elektromechanisches Schlaginstrument, insbesondere Vibraphon Patentansprüche daß die unterschiedlichen Klänge, welche durch den Schlag auf einen Tonstab freigegeben werden5 unterschiedlich an- und/oder abklingen.
5. 5.Elektronisches Schlaginstrument nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Vibrato eine kombinierte Amplituden und Phasenmodulation aufweist, wobei die Zahl der Zyklen der Amplitudenmodulation pro Vibratoperiode und/oder der Grad der Amplitudenmodulation einstellbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: DAS P 1966 763.1-51 (A) Druckschrift der Firma Studio 49, D8032 Gräfelfing (B) über das elektromechanische Vibraphon RVP/ELA