DE3929726A1 - Sound generating system for electronic musical instrument - Google Patents
Sound generating system for electronic musical instrumentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Musikinstrument, insbeson dere Klavier oder Flügel, mit Saiten, die über Stege gespannt sind und zu Schwingungen angeregt werden, und mit einem plattenförmigen Klangkörper, der eben oder schwach gewölbt nach Art eines ein- oder mehr schichtigen Resonanzbodens aus dafür bekannten Werk stoffen ausgebildet ist.The invention relates to a musical instrument, in particular another piano or grand piano, with strings over bridges are excited and excited to vibrate, and with a plate-shaped sound body that just or slightly arched like one or more layered soundboard from a well-known factory is trained.
Musikinstrumente mit Saiten, die über Stege gespannt sind, insbesondere Klaviere oder Flügel, erfreuen sich seit Jahrhunderten großer Beliebtheit.Musical instruments with strings stretched over bridges , especially pianos or grand pianos has been very popular for centuries.
Ihre Benutzung ist jedoch beschränkt. Von der Umge bung häufig als störend empfunden wird beispielsweise die beim Üben erzeugte, noch unvollkommene Musik.However, their use is limited. From the reverse exercise is often perceived as disturbing the still imperfect music produced during practice.
Zur Verbesserung der Möglichkeiten sind sog. Digital pianos bekannt, die seit etwa 1987 auch in Versionen für den Hausgebrauch auf dem Markt sind. Sie besitzen Tastaturen, die den von herkömmlichen Klavieren oder Flügeln ähneln. Sensoren oder andere Elemente erfassen, welche Taste jeweils gedrückt ist und ermitteln mit einer Datenverarbeitungseinrichtung ein elektrisches Signal, das den zugehörigen Klangwerten entspricht. Mit unterschiedlichen Mechanismen kann zugleich auch die Stärke oder Geschwindigkeit bestimmt werden, mit der die Taste gedrückt wird; daraus läßt sich ein Wert für die Lautstärke ermitteln. So-called digital are used to improve the possibilities pianos known, since about 1987 also in versions are on the market for domestic use. You own Keyboards that of traditional pianos or Resemble wings. Detect sensors or other elements, determine which key is pressed and use an electrical data processing device Signal that corresponds to the associated sound values. With different mechanisms at the same time the strength or speed can be determined with the button is pressed; from this one can Determine the volume value.
Das elektrische, den Klangwerten entsprechende Signal wird nun einer Vorrichtung zur Schallabstrahlung zu geführt. Dabei handelt es sich üblicherweise um Laut sprecher, die entweder fest in das Musikinstrument eingebaut sind oder extern, etwa als Teile einer Radio anlage, angeschlossen werden können.The electrical signal corresponding to the sound values is now a device for sound radiation guided. This is usually a sound speakers who either firmly in the musical instrument are built in or externally, for example as parts of a radio plant, can be connected.
Digitalpianos sind gegenüber herkömmlichen Klavieren preislich sehr konkurrenzfähig. Sie bieten darüber hinaus auch den Vorteil, daß Kopfhöreranschlüsse vor gesehen werden können, die ein für die Umwelt prak tisch geräuschfreies Klavierspielen ermöglichen. Durch das Vorhandensein einer Datenverarbeitungseinrichtung lassen sich auch Verfremdungen des Klanges vorsätz lich herbeiführen, beispielsweise ungewöhnliche Tem perierungen anstelle der heute allgemein üblichen "wohl-temperierten" Pianos.Digital pianos are compared to conventional pianos very competitive in price. You bid on it also the advantage that headphone connections before can be seen which is a prak for the environment enable table to play the piano without noise. By the presence of a data processing device alienation of the sound can also be deliberate cause, for example unusual tem perforations instead of the commonly used today "well-tempered" pianos.
Sind daher mit den Digitalpianos allerlei elektro nische Spielereien möglich, so kann auch ihre Klang qualität bei dem ursprünglich angestrebten Zweck, nämlich der Simulation eines herkömmlichen Klavieres, nicht befriedigen. Es entsteht kein authentischer Klang, sondern es bleibt stets der Eindruck bestehen, synthetische Musik vor sich zu haben. Die Wiedergabe der elektrischen Signale durch herkömmliche Lautspre chersysteme hat, physikalisch bedingt, einige gravie rende Mängel. Die Wiedergabe über zwei getrennt auf gestellte Lautsprecherboxen vermittelt zwar einen räumlichen Eindruck, der jedoch nicht mit dem von herkömmlichen Klavieren erzielten diffusen Schallfeld vergleichbar ist. Konstruktionsbedingt entstehen Nicht linearitäten bezüglich Frequenz- und Phasengang sowie Ein- und Ausschwingverhalten, was zu einer Klangver fälschung führt. Je größer die Auslenkungen der Mem bran sind, desto stärker tritt dieser Effekt in Er scheinung.Are therefore all sorts of electro with the digital pianos African gadgets possible, so can their sound quality for the originally intended purpose, namely the simulation of a conventional piano, not satisfy. There is no authentic one Sound, but the impression always remains to have synthetic music in front of you. The playback of electrical signals through conventional loudspeakers chersysteme has, due to physical reasons, some gravity deficiencies. Playback on two separately provided loudspeakers convey one spatial impression, which however does not match that of conventional pianos achieved a diffuse sound field is comparable. Due to the design, they do not arise linearities with regard to frequency and phase response as well Swing-in and swing-out behavior, resulting in a sound falsification leads. The greater the deflections of the mem bran, the stronger this effect occurs in Er apparition.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein gattungsge mäßes Musikinstrument, insbesondere ein Klavier oder einen Flügel, mit Saiten, die über Stege gespannt sind und zu Schwingungen angeregt werden, vorzuschlagen, das gegenüber Klavieren eine weitere Benutzbarkeit besitzt.The object of the invention is therefore a genus moderate musical instrument, especially a piano or a grand piano with strings stretched over bridges are and are excited to vibrate, to propose compared to pianos a further usability owns.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stege be abstandet und kontaktfrei von dem Klangkörper (Reso nanzboden) verlaufen, daß an den Stegen Sensoren zur Abtastung der Stegschwingungen vorgesehen sind, die digitale Signale an eine Steuereinheit abgeben, daß die Steuereinheit Signale in Klangwerte umsetzt und verarbeitet und die verarbeiteten Signale an eine Vorrichtung zur Schallabstrahlung abgibt, und daß die Vorrichtung zur Schallabstrahlung den plattenför migen elektrodynamisch angeregten Klangkörper (Reso nanzboden) aufweist, der die Membran wenigstens eines elektromagnetischen Lautsprechers, bestehend aus einem topfförmigen Dauermagnet und einer Schwingspule bildet, wobei die Schwingspule wenigstens eines Lautsprechers über einen Antriebsstößel an dem plattenförmigen Klang körper angreift und dem oder den elektromagnetischen Lautsprechern die den Klangwerten entsprechenden elek trischen Signale zugeführt werden.This object is achieved in that the webs be spaced and contact-free from the sound body (Reso nanzboden) that sensors on the webs for Sampling of the web vibrations are provided output digital signals to a control unit that the control unit converts signals into sound values and processed and the processed signals to a Device for emitting sound, and that the device for sound radiation the plate-shaped moderate electrodynamically excited sound body (Reso nanzboden), the membrane of at least one electromagnetic speaker consisting of a pot-shaped permanent magnet and a voice coil, the voice coil of at least one loudspeaker via a drive tappet on the plate-shaped sound attacks the body and the electromagnetic Speakers the elek corresponding to the sound values trical signals are supplied.
Die vom Pianisten gespielte Klaviermusik wird durch dieses neuartige Musikinstrument in erstklassiger, kaum von einem herkömmlichen Klavier zu unterschei dender Klangqualität und Dynamik wiedergegeben. Durch die Verwendung eines Resonanzbodens aus Werkstoffen, die für Klaviere sonst verwendet werden, wird ein naturgetreuer Klang erzielt.The piano music played by the pianist is played through this novel musical instrument in first-class, hardly distinguishable from a conventional piano reproduced sound quality and dynamics. By the use of a soundboard made of materials, otherwise used for pianos is a achieved lifelike sound.
Diese Verbesserung der Klangqualität im Verhältnis zu Digitalpianos wird erzielt, obwohl zugleich eine Verbesserung und Erweiterung der Möglichkeiten gegen über herkömmlichen Klavieren erfolgt.This improvement in sound quality in relation to digital pianos is achieved, although at the same time one Improving and expanding opportunities against over conventional pianos.
So kann auf Wunsch die Schallabgabe nach außen deutlich reduziert werden. Das bedeutet, daß das Klavier bei gleichem Tastenanschlag laut oder leise gespielt werden kann. Hierzu werden lediglich die von den Sensoren an die Steuereinheit abgegebenen Signale so verar beitet, daß ihre Weitergabe an die Vorrichtung zur Schallabstrahlung mit der Maßgabe erfolgt, den Schwin gungen eine verringerte Amplitude zu geben.If desired, the sound emission to the outside can be clear be reduced. That means the piano at the same keystroke can be played loudly or quietly can. For this, only those from the sensors Process signals given to the control unit processes that their forwarding to the device for Sound emission takes place with the proviso that the Schwin to give a reduced amplitude.
Grundsätzlich wird Musikwiedergabe per Kopfhörer, also ganz ohne Schallabgabe nach außen möglich.Basically, music playback via headphones, So it is possible without any external sound.
Es ist auch möglich, ein auf dem Klavier oder Flügel gespieltes Stück aufzuzeichnen und dieses aufgezeich nete Stück anschließend direkt wiederzugeben, und zwar ohne Qualitätsverlust. Dies ermöglicht völlig neuartige Methoden des Klavierunterrichtes, bei dem bisher Digitalpianos aufgrund ihres verfälschenden Klanges keinerlei Verwendung finden konnten. Nun wird es jedoch möglich, dem Schüler seine eigenen Fehler, insbesondere hinsichtlich Ausdruck, Betonung usw., unmittelbar vorzuführen. Da der Aufbau des Musikin strumentes praktisch identisch mit dem eines Klavieres oder Flügels ist, besitzt es auch deren Klangqualität und -eigenschaften.It is also possible to have one on the piano or grand piano record the piece played and record it nete piece then play directly, and without loss of quality. This completely enables novel methods of piano lessons in which So far digital pianos due to their falsifying Sound could not find any use. Well now however, it is possible for the student to make his own mistakes, especially in terms of expression, emphasis, etc., to demonstrate immediately. Because the structure of the music strumentes practically identical to that of a piano or wing, it also has their sound quality and properties.
Auch anspruchsvolle fortgeschrittene Pianisten oder Komponisten können dieses Musikinstrument nutzen, etwa als Eigenkontrolle.Even demanding advanced pianists or Composers can use this musical instrument for example as a self-assessment.
Es wird auch möglich, sich selbst auf dem Klavier zu begleiten und auf diese Weise vier-, sechs-, acht- oder mehrhändige Klavierwerke ohne größeren Aufwand zu spielen. Eine künstliche Begleitung, wie sie bisher in elektronischen Orgeln etwa möglich ist, ist sehr steril und kann hinsichtlich der Klangqualität den Ansprüchen nicht genügen. Wurde dagegen bisher ver sucht, etwa auf Tonband aufgezeichnete Klavierwerke mit einem herkömmlichen Klavier zu begleiten, fiel die Diskrepanz hinsichtlich der Klangqualität, Stim mung und Dynamik besonders auf. Mit dem neuartigen Musikinstrument ist dagegen eine Begleitung ohne diese Diskrepanz und mit ausgezeichneter Klavierqualität möglich.It will also be possible to play yourself on the piano to accompany and in this way four, six, eight or multi-hand piano works without much effort to play. An artificial accompaniment, as has been the case up to now is possible in electronic organs, is very sterile and can with regard to the sound quality Not enough. In contrast, was previously looking for piano works recorded on tape to accompany with a conventional piano fell the discrepancy in terms of sound quality, stim especially dynamic and dynamic. With the novel In contrast, a musical instrument is an accompaniment without it Discrepancy and with excellent piano quality possible.
Auf Wunsch kann natürlich auch eine elektronische Verfremdung des gespielten Klanges erfolgen. Bestimmte Frequenzen können ausgeblendet oder verstärkt oder neu arrangiert werden. Künstlicher Hall kann erzeugt oder weggedämpft werden. Da die Wiedergabe über einen Resonanzboden erfolgt, wie er aus Klavieren bekannt ist, entsteht dennoch ein als "klassisch" empfundener Klang.Of course, an electronic one can also be requested The sound played is alienated. Certain Frequencies can be hidden or amplified or to be rearranged. Artificial reverb can be created or be steamed away. Since the playback over a Soundboard is made as known from pianos is still created as a "classic" Sound.
Aus einer separaten elektronischen Baueinheit kann natürlich auch - entsprechend einem derzeitigen modi schen Trend - ein vollständiger Konzertsatz einge spielt werden, der dann mit dem Klavier begleitet wird (sog. "concert minus 1").Can from a separate electronic unit of course also - according to a current mode trend - a complete concert set turned on be played, which then accompanies with the piano will (so-called "concert minus 1").
Ein prinzipieller Unterschied besteht auch zu den seit der Jahrhundertwende bekannten sog. Selbstspiel pianos. Deren Prinzip beruht grundsätzlich darauf, daß der Klangeffekt durch Antrieb des Spielwerkes (Hebelwerk der Mechanik) erzielt wird. Für die Steu erung dieses Selbstspielpianos zur Bewegung des Spiel werkes von Klavieren und Flügeln sind Lochstreifen und andere Datenträger für die Tonfolge und Musik stücke bekannt. There is also a fundamental difference to the so-called self-play known since the turn of the century pianos. The principle of which is based on that the sound effect by driving the musical mechanism (Lever mechanism of the mechanics) is achieved. For the tax this self-playing piano to move the game works of pianos and grand pianos are punched strips and other media for the tone sequence and music pieces known.
Bei der vorliegenden Erfindung jedoch werden der Re sonanzboden und der gesamte Resonanzkörper nicht unter Mitwirkung des Spielwerkes erregt. Vielmehr wirkt der Resonanzboden als Schwingungsmembran, die von außen durch einen Antriebsstößel Impulse erhält.In the present invention, however, the Re soundboard and the entire sound box not under Participation of the game excited. Rather works the soundboard as a vibration membrane, by receives impulses from the outside by a drive tappet.
Der in seinen Klangeigenschaften ganz besondere Cha rakter der Klavierklänge wird digital erzeugt und in dieser Form über den Schwingungserreger in den Original-Klavierklangkörper eingespeist. Dadurch wird der Klangkörper in einem Schwingungsspektrum und in einer Art von außen erregt, wie dies beim originären Klavierspiel sonst über die Klangsaiten erfolgt. Dies führt zu einem vergleichbaren Schwingungsverhalten, das der Resonanzboden sonst durch die mechanische Anregung über die Klangsaiten zeigt, ohne daß diese über das Spielwerk angeregt werden müssen.The very special Cha in its sound characteristics The character of the piano sounds is generated digitally and in this form via the vibration exciter in the Original piano sound body fed. This will the sound body in a vibration spectrum and in a kind of excitation from the outside, like this with the original Piano playing otherwise takes place via the sound strings. This leads to a comparable vibration behavior, that the soundboard otherwise through the mechanical Suggestion about the sound strings shows without this have to be excited about the mechanism.
Dies liegt vor allem daran, daß der mit besonderen Spannungsverhältnissen in ein Klavier eingebaute Re sonanzboden besondere Schwingungscharakteristiken hat, welche auf der Bauweise des Klangkörpers beruhen. Wird ein solcher Klangkörper von außen angeregt, schwingt er in gleicher Weise, als wäre er direkt durch die Klangsaiten erregt. Die originäre Filterwir kung des Klangkörpers und des Resonanzbodens, wodurch der Klangcharakter von Klavierklängen bestimmt wird, bleibt also erhalten.This is mainly because of the special Tension relationships built into a piano sonanzboden special vibration characteristics has, which are based on the construction of the sound body. If such a sound body is stimulated from the outside, it vibrates in the same way as if it were direct excited by the sound strings. The original filter kung the sound body and the soundboard, whereby the sound character of piano sounds is determined, therefore remains.
Die zur elektro-dynamischen Anregung bzw. externen Schwingungserregung dienenden elektro-dynamischen Systeme bestehen funktionell vorzugsweise aus einem Magnetsystem, einer Schwingspule, einer Zentrierung, einer Halterung und einer Kopplung. Das Magnetsystem des Lautsprechers besitzt eine topfförmige Struktur mit ringförmigem Luftspalt. Die in den Luftspalt des Magnetsystems hineinragende Schwingspule besteht vor zugsweise aus einer ein- oder mehrlagigen Kupferwick lung, die auf einen rohrförmigen, aus einer unmagne tischen Substanz bestehenden Spulenträger aufgebracht ist. Sie kann aber auch durch Verguß oder Verklebung freitragend gestaltet sein.The one for electro-dynamic excitation or external Electro-dynamic vibration excitation Systems functionally preferably consist of one Magnet system, a voice coil, a centering, a bracket and a coupling. The magnet system of the speaker has a cup-shaped structure with annular air gap. The in the air gap of the There is a voice coil protruding from the magnet system preferably from a single or multi-layer copper wrap lung on a tubular, from an unmagne table substance applied existing coil carrier is. But you can also by potting or gluing be self-supporting.
Die Zentrierung dient zur verzerrungsfreien Übertra gung der Schwingungen. Vorzugsweise erfolgt sie über eine Doppelmembran, die an dem ortsfesten Teil des Lautsprechers einerseits und an dem Antriebsstößel andererseits befestigt ist, wobei der Antriebsstößel zentral in einer Ausnehmung dieser Doppelmembran ge lagert ist. Die Doppelmembran hält die Spule in der notwendigen koaxialen Position im Ringspalt um die Schwingungsspule so fest, daß kleine axiale Schwin gungsbewegungen sehr leicht möglich sind, radialen Parallelverschiebungen oder Kippungen der Spulenachse hingegen möglichst großer Widerstand entgegengesetzt wird.The centering is used for distortion-free transmission vibration. It is preferably carried out via a double membrane attached to the fixed part of the Loudspeaker on the one hand and on the drive plunger is attached on the other hand, the drive tappet centrally in a recess of this double membrane is stored. The double membrane holds the coil in the necessary coaxial position in the annular gap around the Vibration coil so tight that small axial vibration movement movements are very easily possible, radial Parallel displacements or tilts of the coil axis however, the greatest possible resistance opposed becomes.
Der ortsfeste Teil des Magnetsystems bzw. Lautspre chers wird durch eine Halterung aus Metall, Holz, Kunststoff oder Verbundwerkstoff getragen. Diese Hal terung kann mit dem ortsfesten Rahmen, auch Raste genannt, verbunden sein. Zu beachten ist dabei, daß sie vorzugsweise abgeschirmt ist von Rückkopplungen von Schwingungen des Resonanzbodens auf den Lautspre cher. Die Halterung kann Stellvorrichtungen enthalten, mit denen der Magnet in allen räumlichen Achsen und Ebenen in seiner Lage justiert werden kann.The stationary part of the magnet system or loudspeaker chers is supported by a holder made of metal, wood, Plastic or composite material worn. This hal Can be fixed with the fixed frame, also detent called to be connected. It should be noted that it is preferably shielded from feedback of vibrations of the soundboard on the loudspeaker cher. The bracket can contain actuators with which the magnet in all spatial axes and Levels can be adjusted in their position.
Die Verbindung zwischen der Schwingspule und dem Reso nanzboden erfolgt bevorzugt über einen Kopplungskopf. Er weist einen Flansch auf, der flächig am Resonanz boden und fest mit diesem verbunden ist. Auf der vom Resonanzboden abgewandten Seite besitzt er eine Hülse, in die der Antriebsstößel gesteckt werden kann. Die Befestigung des Antriebsstößels in der Hülse erfolgt bevorzugt durch Klebung oder Schraubung. Schweiß- oder Lötverbindungen oder auch die Kombination aus verschiedenen Verbindungsarten sind aber ebenfalls denkbar.The connection between the voice coil and the reso The soil is preferably made using a coupling head. It has a flange that is flat on the resonance ground and firmly connected to it. On the from Side facing away from the soundboard has a sleeve, into which the drive plunger can be inserted. The The drive tappet is fastened in the sleeve preferably by gluing or screwing. Sweat or solder connections or the combination of different connection types are also conceivable.
Alternativ kann die Schwingspule auch unmittelbar, beispielsweise über eine Klebverbindung, auf dem An triebsstößel angeordnet sein. Der Antriebsstößel über nimmt in diesem Falle zusätzlich die Aufgabe des Spu lenträgers. An seinem dem Resonanzboden zugewandten Ende kann er in diesem Falle mit einem Stopfen ver schlossen werden. Dieser Stopfen wird bevorzugt di rekt auf dem Resonanzboden befestigt, beispielsweise festgeschraubt. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht in der geringeren Anzahl der benötigten Bau teile, da Antriebsstößel und Spulenträger von einem Element gebildet werden. Zugleich wird so auch eine unmittelbarere Übertragung der Schwingungen auf den Resonanzboden gewährleistet.Alternatively, the voice coil can also be for example via an adhesive connection on the type drive tappet be arranged. The drive tappet over in this case also takes on the task of the Spu carrier. On his facing the soundboard In this case it can end with a stopper be closed. This plug is preferred di attached directly to the soundboard, for example screwed tight. The advantage of this embodiment consists in the lower number of construction required parts, since drive tappet and coil carrier from one Element are formed. At the same time it becomes one immediate transmission of vibrations to the Soundboard guaranteed.
Die Montage wird erleichtert, wenn der Magnet eine Zentrierbohrung für einen Zentrierstift aufweist. Es wird dadurch eine Ausrichtung zunächst der mit dem Antriebsstößel verbundenen Teile, die nachher mit dem Resonanzboden schwingen, erzielt, insbeson dere die Lage der Schwingspule festgelegt. Anschlie ßend können der Magnet und die weiteren ortsfesten Teile mittels des Zentrierstiftes auf die bereits angeordneten Teile aufgeschoben und so ausgerichtet werden.Installation is easier if the magnet is a Has centering hole for a centering pin. This will initially align with parts connected to the drive tappet afterwards swing with the soundboard, achieved, in particular which determined the position of the voice coil. Then The magnet and the other stationary ones can eat Parts using the centering pin on the already arranged parts pushed on and aligned will.
Für die Stabilität und Klangeigenschaften des Resonanz bodens sowie auch für einige Formen der Schwingungs übertragungen ist es zweckmäßig, wenn auf dem Reso nanzboden noch Holme vorgesehen sind, die beabstandet, aber parallel zu den Stegen verlaufen, über die die Saiten gespannt sind. Diese Stege kommen mit den Saiten selbst nicht mehr in Berührung; sie verlaufen jedoch etwa dort, wo in herkömmlichen Klavieren die Klangstege ebenfalls verlaufen.For the stability and sound characteristics of the resonance floor as well as for some forms of vibration transmissions, it is useful if on the Reso still spars are provided which are spaced apart, but run parallel to the webs over which the Strings are tensioned. These bridges come with the strings no longer in touch; however, they run for example, where the sound bars in conventional pianos also run.
Eine Ausführungsform für die externe Schwingungser regung von Resonanzboden und Klangkörper besteht darin, daß eine erste mechanische Schwingungsspule über einen Antriebsstößel jene Kippschwingungen auf den Klang steg überträgt, die sonst von den Klangsaiten dem Klangsteg erteilt werden. Eine zweite Schwingungs spule überträgt auf den Resonanzboden die horizontalen Schwingungsanteile, welche sonst über den Klangsteg auf den Resonanzboden übertragen werden.An embodiment for the external vibrator excitation of soundboard and sound body consists in that a first mechanical vibration coil over a Drive tappet those tilting vibrations on the sound bridge, which otherwise from the sound strings Sound bridge will be issued. A second vibration coil transfers the horizontal to the soundboard Vibration shares, which otherwise over the sound bridge be transferred to the soundboard.
Eine besonders hohe Klangqualität läßt sich erzielen durch eine Konstruktion aus drei elektromagnetischen Lautsprechern. Dabei dient ein erster Lautsprecher, der abseits von Rippen und Stegen angeordnet ist, zur Übertragung der vertikalen Schwingung auf den Resonanzboden. Ein zweiter an einem Steg angreifender Lautsprecher überträgt horizontale Kippschwingungen auf den Steg. Dadurch werden vor allem Oberschwin gungen übertragen. Ein dritter Lautsprecher arbeitet über ein Hebelsystem mit einem Wippenlager und über trägt aufgrund der höheren Trägheit einer solchen Konstruktion vor allem Schwingungen mit geringerer Frequenz unmittelbar auf den Resonanzboden, das ist vor allem der Tieftonbereich.A particularly high sound quality can be achieved through a construction of three electromagnetic Speakers. A first loudspeaker serves which is located away from ribs and webs, to transmit the vertical vibration to the Soundboard. A second one attacking a dock Loudspeaker transmits horizontal tilting vibrations on the jetty. This will especially make the Upper Swing transfers. A third speaker is working via a lever system with a rocker bearing and over bears due to the higher inertia of such Construction mainly vibrations with less Frequency immediately on the soundboard, that is especially the bass range.
Eine weitere Verbesserung der Klangqualität läßt sich erzielen, wenn diejenigen Stege, über die die Saiten gespannt sind, mit einer Spannvorrichtung versehen sind, die sie in derjenigen Position vorspannen, die sie in herkömmlichen Klavieren einnehmen. Dadurch wird eine besondere Klangtreue erreicht.Another improvement in sound quality can be achieve if those bridges over which the strings are tensioned, provided with a tensioning device that they are pretensioning in the position that take them in traditional pianos. Thereby a special fidelity is achieved.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im einzelnen beschrieben.In the following the invention with reference to the figures described in detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine geschnittene Prinzipdarstellung durch einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Musikinstrument, Fig. 1 is a sectional schematic diagram through a section of an inventive musical instrument,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine spezielle Ausführungs form eines Lautsprechers, Fig. 2 shows a section through a special execution form of a loudspeaker,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere spezielle Aus führungsform eines Lautsprechers, Fig. 3 is a section through another special guide die from a speaker,
Fig. 4 ein Detail aus Fig. 3, Fig. 4 shows a detail from Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungs form und Fig. 5 shows a section through a further embodiment and
Fig. 6 Ansichten eines Resonanzbodens von oben, unten und der Seite. Fig. 6 views of a soundboard from above, below and the side.
Ein nicht dargestelltes Musikinstrument, insbesondere ein Flügel oder ein Klavier, besitzt einen plattenförmigen, ebenen oder schwachgewölbten Resonanzboden 11, von dem in Fig. 1 ein Ausschnitt und in Fig. 6 eine schema tische Gesamtansicht gezeigt ist. Der Resonanzboden 11 trägt Rippen 12. Auf der von den Rippen 12 abgewandten Seite des Resonanzbodens 11 kann, wie in Fig. 1 darge stellt, ein Holm 13c angeordnet sein, der parallel zum Resonanzboden 11, aber üblicherweise senkrecht zu den Rippen 12 verläuft.A musical instrument, not shown, in particular a grand piano or a piano, has a plate-shaped, flat or slightly arched soundboard 11 , of which in Fig. 1 a section and in Fig. 6 a schematic overall view is shown. The soundboard 11 has ribs 12 . On the side facing away from the rib 12 side of the sound board 11 as shown in Fig an Holm. 1 Darge provides be arranged 13 c, of but usually runs parallel to the sound board 11 perpendicular to the ribs 12.
Beabstandet von dem Holm 13c verläuft ein Klangsteg 13. Auf dem Klangsteg 13 stützen sich die Klangsaiten 14 ab. Der Klangsteg 13 (ggf. mehrere Klangstege 13, 13b) verläuft in gleichmäßigem Abstand zum Resonanzboden 11. Parallel zu ihm ist jeweils der Holm 13c vorge sehen.Spaced from the spar 13 runs c a sound bridge. 13 The sound strings 14 are supported on the sound bridge 13 . The sound bridge 13 (possibly several sound bridges 13 , 13 b) runs at a uniform distance from the soundboard 11 . Parallel to him the spar 13 c is seen.
An dem Klangsteg 13 befindet sich (nicht dargestellt) eine Anzahl von Sensoren zur Abtastung der Stegschwin gungen, die digitale Signale an eine Steuereinheit abgeben. Die Steuereinheit setzt die Signale in Klang werte um und verarbeitet sie und gibt sie an eine Vorrichtung zur Schallabstrahlung ab.At the sound bridge 13 there are (not shown) a number of sensors for scanning the bridge vibrations, which emit digital signals to a control unit. The control unit converts the signals into sound values and processes them and delivers them to a device for sound radiation.
Die Vorrichtung zur Schallabstrahlung weist als wesent lichen Bestandteil den Resonanzboden 11 auf. Der Reso nanzboden 11 ist die Membran wenigstens eines elektro magnetischen Lautsprechers. Zu dem Lautsprecher gehört jeweils ein Dauermagnet und eine Schwingspule sowie ein Antriebsstößel, der an dem Resonanzboden 11 an greift.The device for sound radiation has the soundboard 11 as an essential component. The reso nanzboden 11 is the membrane of at least one electromagnetic speaker. The loudspeaker has a permanent magnet and a voice coil as well as a drive plunger which engages on the soundboard 11 .
Zur Übertragung der horizontalen bzw. der vertikalen Komponenten der Signale, die sich aus den Stegschwin gungen des Klangsteges 13 ergeben, ist jeweils ein Antrieb 20 bzw. 30 (in Fig. 1) vorgesehen.For the transmission of the horizontal or the vertical components of the signals resulting from the bridge vibrations of the sound bridge 13 , a drive 20 or 30 (in FIG. 1) is provided in each case.
Der Antrieb 20 weist ein Antriebsstößel 21 auf, der mit seinem einen Ende am Holm 13c befestigt ist, während sein anderes Ende über ein Gelenk mit der auf einem rohrförmigen Spulenträger 23 angeordneten Schwingspule 22 verbunden ist. Die Schwingspule 22 mit dem rohrför migen Spulenträger 23 sind in einem topfförmigen Dauer magneten 24 gelagert.The drive 20 has a drive plunger 21 which is fastened at one end to the spar 13 c, while its other end is connected via a joint to the voice coil 22 arranged on a tubular coil support 23 . The voice coil 22 with the rohrför shaped coil support 23 are magnet 24 stored in a pot-shaped duration.
Wird die Schwingspule 22 von Strom durchflossen, so bewegt sich der rohrförmige Spulenträger 23 in dem Magnetfeld des Dauermagneten 24 und versetzt damit auch den Antriebsstößel 21 in Schwingungen, die dieser wiederum auf den Holm 13c überträgt.If current flows through the voice coil 22 , the tubular coil carrier 23 moves in the magnetic field of the permanent magnet 24 and thus also sets the drive plunger 21 in vibrations, which in turn transmits it to the spar 13 c.
Der Antrieb 30 für die Übertragung der vertikalen Komponenten der Stegschwingungen besitzt ebenfalls ein Antriebsstößel 31, der auf der einen Seite im Holm 13c angeordnet, auf der anderen Seite über ein Gelenk mit einem rohrförmigen Spulenträger 33 verbun den ist, auf dem eine Schwingspule 32 befestigt ist. Diese Schwingspule 32 ist wiederum in einem Dauermag neten 34 beweglich gelagert. Die Funktionsweise ent spricht der des Antriebes 20.The drive 30 for the transmission of the vertical components of the web vibrations also has a drive plunger 31 , which is arranged on one side in the spar 13 c, on the other side is connected via a joint with a tubular coil support 33 to which a voice coil 32 is attached is. This voice coil 32 is in turn in a permanent mag neten 34 movably mounted. The operation corresponds to that of the drive 20th
Der Unterschied zwischen den beiden Antrieben besteht darin, daß der rohrförmige Spulenträger 33 seine Schwin gungen axial auf eine Antriebsstößel 31 überträgt, der seinerseits diese Schwingungen als vertikale Kompo nente auf den Holm 13c weitergibt.The difference between the two drives is that the tubular coil carrier 33 transmits its vibrations axially to a drive plunger 31 , which in turn passes these vibrations as a vertical component on the spar 13 c.
Andererseits versetzt der rohrförmige Spulenträger 23 den Antriebsstößel 21 in Querschwingungen, die diese als horizontale Komponente an den Holm 13c weiter gibt.On the other hand, the tubular coil carrier 23 sets the drive plunger 21 in transverse vibrations, which it passes on as a horizontal component to the spar 13 c.
In der Fig. 2 ist eine spezielle Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Auch hier soll der Schall eines Anregungssystemes auf einen Klangkörper, nämlich einen Resonanzboden 11, übertragen werden. Zu dem Anregungssystem gehört ein Antriebsstößel 41, der durch die Bewegung einer Schwingspule 42 mit einem rohrförmigen Spulenträger 43 in einem Magneten 44 bewegt wird. Zu dem Magneten 44 gehört ein Polkern 45. Der Magnet 44 wird außerdem durch eine untere Polplatte 47 und eine obere Polplatte 48 eingeschlossen, wobei die obere Polplatte 48 eine zentrale Öffnung aufweist, in der axial der rohrförmige Spulenträger 43 mit der Schwingspule 42 angeordnet ist. In FIG. 2, a specific embodiment is shown of an inventive device. Here too, the sound of an excitation system is to be transmitted to a sound body, namely a soundboard 11 . The excitation system includes a drive plunger 41 which is moved by the movement of a voice coil 42 with a tubular coil carrier 43 in a magnet 44 . A magnet core 45 belongs to the magnet 44 . The magnet 44 is also enclosed by a lower pole plate 47 and an upper pole plate 48, the upper pole plate 48 having a central opening in which the tubular coil carrier 43 is arranged with the voice coil 42 axially.
Der Antriebsstößel 41 ist an einem Kopplungskopf 46 befestigt, der seinerseits an dem rohrförmigen Spulenträ ger 43 befestigt ist.The drive plunger 41 is attached to a coupling head 46 , which in turn is attached to the tubular spool carrier 43 .
Die Übertragung der Schwingung von dem Antriebsstößel 41 auf den Resonanzboden 11 erfolgt nicht direkt, sondern über ein Hebelsystem. Zu diesem Zweck befindet sich ein Wippenlager 51 zwischen dem Resonanzboden 11 und einem Hebelarm 52, der im wesentlichen parallel zum Resonanzboden angeordnet ist. Der Hebelarm 52 ist an seinem einen Ende mit dem Antriebsstößel 41 gekoppelt, an seinem anderen Ende mit einer Befestigung 53 am Resonanzboden 11 montiert. Das Wippenlager 51 ist zwischen den beiden Elementen 41 und 53 angeordnet.The transmission of the vibration from the drive plunger 41 to the soundboard 11 does not take place directly, but via a lever system. For this purpose there is a rocker bearing 51 between the soundboard 11 and a lever arm 52 which is arranged essentially parallel to the soundboard. The lever arm 52 is coupled at one end to the drive plunger 41 , at the other end it is mounted on the soundboard 11 with a fastening 53 . The rocker bearing 51 is arranged between the two elements 41 and 53 .
Zur Verbindung des Kopplungskopfes 46 mit dem rohrför migen Spulenträger 43 wird eine Hartklebung vorge schlagen, zur Führung der Schwingspule können auch ein oder mehrere Zentriermembranen eingesetzt werden.To connect the coupling head 46 with the rohrför shaped coil carrier 43 , a hard adhesive is suggested, for guiding the voice coil one or more centering membranes can also be used.
Diese hebel- oder wippenartige Konstruktion dient vor allem zur Übertragung von tiefen Tönen. Aufgrund der Trägheit des Hebelsystems (diese kann auch durch geeignetes elastisches Material für das Wippenlager 51 verstärkt werden) werden nur solche Bewegungen des Antriebsstößels übertragen, die über eine bestimmte Zeitdauer anhalten. Das aber ist nur für niederfrequen te Schwingungen der Fall. Durch entsprechende Ausbildung des Hebels kann damit zugleich auch der bevorzugt zu übertragende Frequenzbereich der Töne ausgewählt werden. Durch den Einsatz mehrerer solcher Hebel bzw. Wippensysteme mit unterschiedlichen Spezifika tionen an verschiedenen Stellen des Resonanzbodens kann auf diese Weise eine naturgetreue Übertragung im Tieftonbereich erfolgen. This lever-like or rocker-like construction is primarily used to transmit deep tones. Due to the inertia of the lever system (this can also be reinforced by suitable elastic material for the rocker bearing 51 ), only those movements of the drive tappet are transmitted which last for a certain period of time. But this is only the case for low-frequency vibrations. By appropriately designing the lever, the preferred frequency range of the tones can also be selected. Through the use of several such levers or rocker systems with different specifications at different points on the soundboard, a lifelike transmission in the bass range can be achieved in this way.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Konstruktion dargestellt, die vor allem zur Übertragung von Tönen im mittleren Frequenzbereich dient. Sie überträgt alle Schwingungen direkt von dem Magnetsystem auf den Resonanzboden.In FIGS. 3 and 4, a construction is shown, which is mainly used for the distribution of sound in the middle frequency range. It transmits all vibrations directly from the magnet system to the soundboard.
An dem Resonanzboden 11 greift ein Antriebsstößel 31 an. Der Antriebsstößel 31 ist mit einer Schwingspule 32 verbunden, die auf einem rohrförmigen Spulenträger 33 in einem Magneten 44 gelagert ist. Zu dem Magneten 44 gehört (wie in Fig. 2) ein Polkern 45. Der Magnet 44 wird außerdem durch eine untere Polplatte 47 und eine obere Polplatte 48 eingeschlossen, wobei die obere Polplatte 48 eine zentrale Öffnung aufweist, in der axial der rohrförmige Spulenträger 33 mit der Schwingspule 32 angeordnet ist.A drive plunger 31 acts on the soundboard 11 . The drive plunger 31 is connected to a voice coil 32 , which is mounted on a tubular coil support 33 in a magnet 44 . A magnet core 45 belongs to the magnet 44 (as in FIG. 2). The magnet 44 is also enclosed by a lower pole plate 47 and an upper pole plate 48, the upper pole plate 48 having a central opening in which the tubular coil carrier 33 is arranged with the voice coil 32 axially.
Zur Zentrierung dient eine Doppelmembran. Die obere Zentriermembran 61 ist an einem koaxialen Abstandsring 62 befestigt. Dieser koaxiale Abstandsring 62 ist seinerseits an der oberen Polplatte 48 befestigt. Der äußere Rand der oberen Zentriermembran 61 ist damit ortsfest. Sie ist ringförmig ausgebildet und besitzt daher eine innere kreisförmige Ausnehmung. Durch diese Ausnehmung erstreckt sich der rohrförmige Spulenträger 33 mit der Schwingspule 32. Die obere Zentriermembran 61 ist dabei an dem rohrförmigen Spulen träger 33 befestigt. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervor geht, ist diese Befestigung beispielsweise durch Ein rasten in eine Ringnut 63 zu bewirken.A double membrane is used for centering. The upper centering membrane 61 is attached to a coaxial spacer ring 62 . This coaxial spacer ring 62 is in turn attached to the upper pole plate 48 . The outer edge of the upper centering membrane 61 is thus stationary. It is ring-shaped and therefore has an inner circular recess. The tubular coil carrier 33 with the voice coil 32 extends through this recess. The upper centering membrane 61 is attached to the tubular coil carrier 33 . As can be seen in particular from FIG. 4, this attachment is to be effected, for example, by a snap into an annular groove 63 .
Auf ähnliche Weise ist eine untere Zentriermembran 66 in dem Ringspalt zwischen dem Magneten 44 und dem Polkern 45 aufgenommen. Sie ist einerseits mit ihrem äußeren ringförmigen Rand an dem Magneten 44 und ande rerseits mit ihrem inneren, ebenfalls kreisförmigen Rand der oberen Zentriermembran 61 ist damit ortsfest. Sie ist ringförmig ausgebildet und besitzt daher eine innere kreisförmige Ausnehmung. Durch diese Ausnehmung erstreckt sich der rohrförmige Spulenträger 33 mit der Schwingspule 32. Die obere Zentriermembran 61 ist dabei an dem rohrförmigen Spulenträger 33 befestigt. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, ist diese Befestigung beispielsweise durch Einrasten in eine Ringnut 63 zu bewirken.Similarly, a lower centering membrane 66 is received in the annular gap between the magnet 44 and the pole core 45 . It is on the one hand with its outer annular edge on the magnet 44 and on the other hand with its inner, also circular edge of the upper centering membrane 61 is thus stationary. It is ring-shaped and therefore has an inner circular recess. The tubular coil carrier 33 with the voice coil 32 extends through this recess. The upper centering membrane 61 is fastened to the tubular coil carrier 33 . As can be seen in particular from FIG. 4, this attachment can be effected, for example, by snapping into an annular groove 63 .
Auf ähnliche Weise ist eine untere Zentriermembran 66 in dem Ringspalt zwischen dem Magneten 44 und dem Polkern 45 aufgenommen. Sie ist einerseits mit ihrem äußeren ringförmigen Rand an dem Magneten 44 und ande rerseits mit ihrem inneren, ebenfalls kreisförmigen Rand an dem unteren Ende des rohrförmigen Spulenträ gers 33 befestigt.Similarly, a lower centering membrane 66 is received in the annular gap between the magnet 44 and the pole core 45 . It is attached on the one hand with its outer annular edge to the magnet 44 and on the other hand with its inner, also circular edge at the lower end of the tubular coil holder 33 .
Die Doppelmembran mit der oberen Zentriermembran 61 und der unteren Zentriermembran 66 ist in gewissem Rahmen flexibel. Während sie axiale Bewegung des rohr förmigen Spulenkörpers 33 der Schwingspule 32 um den Polkern 45 gestattet (deren Amplitude ist verhältnis mäßig gering), verhindert sie radiale oder Kippbe wegungen des rohrförmigen Spulenträgers 33. Diese Bewegungen würden eine Komponente in der Membranebene besitzen und werden daher herausgefiltert.The double membrane with the upper centering membrane 61 and the lower centering membrane 66 is flexible to a certain extent. While it allows axial movement of the tubular coil bobbin 33 of the voice coil 32 around the pole core 45 (the amplitude of which is relatively low), it prevents radial or tilting movements of the tubular coil bobbin 33 . These movements would have a component in the membrane plane and are therefore filtered out.
Das obere kreisförmige Ende des rohrförmigen Spulenträ gers 33 wird durch einen Kopplungskopf 46 abgeschlos sen. Dieser wird durch eine Hartklebung 71 mit dem rohrförmigen Spulenträger 33 fest verbunden. Auf dem Kopplungskopf 46 sitzt der Antriebsstößel 31. Er kann (vgl. Fig. 4) beispielsweise in den Kopplungskopf 46 eingeschraubt sein. The upper circular end of the tubular Spulenträ gers 33 is ruled out by a coupling head 46 . This is firmly connected to the tubular coil support 33 by a hard adhesive 71 . The drive plunger 31 is seated on the coupling head 46 . It can, for example, be screwed into the coupling head 46 (cf. FIG. 4).
Der Antriebsstößel 31 ragt in eine Hülse 72. Die Hülse 72 ist einstückig ausgeführt mit einem Flansch 73. Dieser Flansch ist eben und parallel zum Resonanzboden 11 und wird beispielsweise über Schrauben durch Bohrun gen 74 fest an dem Resonanzboden 11 montiert. Die Hülse 72 an dem Flansch 73 ist vertikal nach unten geöffnet, so daß der Antriebsstößel 31 genau in sie hineinragt. Zwischen dem Antriebsstößel 31 und der Innenwandung der Hülse 72 ist ein Kleberaum 75 gebildet. Durch die Wandung der Hülse 72 erstrecken sich Entlüf tungs- oder Füllbohrungen 76. Durch diese Öffnungen 76 kann ein Klebemittel in den Kleberaum 75 eingeführt werden, das zu einer festen Verbindung des Antriebsstö ßels 31 mit der Hülse 72 und damit mit dem Flansch 73 und dem Resonanzboden 11 führt. Diese Verbindung muß fest sein, um die Schwingungen des rohrförmigen Spulenträgers 33 sicher auf den Resonanzboden 11 über tragen zu können, ohne daß dabei Verzerrungen auf treten. Axial um den Antriebsstößel 31 ist unterhalb der Hülse 72 ein Dichtring 77 ausgebildet (in Fig. 4 etwas beabstandet von der Hülse 72 dargestellt). Dieser dichtet den Kleberaum 75 nach unten ab und verhindert, daß das Klebemittel während der Klebung austritt.The drive plunger 31 projects into a sleeve 72 . The sleeve 72 is made in one piece with a flange 73 . This flange is flat and parallel to the soundboard 11 and is fixed, for example, by screws through holes 74 to the soundboard 11 . The sleeve 72 on the flange 73 is opened vertically downward, so that the drive plunger 31 projects precisely into it. An adhesive space 75 is formed between the drive plunger 31 and the inner wall of the sleeve 72 . Venting or filling bores 76 extend through the wall of the sleeve 72 . Through these openings 76 , an adhesive can be introduced into the adhesive space 75 , which leads to a firm connection of the drive tappet 31 with the sleeve 72 and thus with the flange 73 and the soundboard 11 . This connection must be firm in order to be able to transmit the vibrations of the tubular coil carrier 33 safely to the soundboard 11 without any distortions occurring. A sealing ring 77 is formed axially around the drive tappet 31 below the sleeve 72 (shown somewhat distant from the sleeve 72 in FIG. 4). This seals the adhesive space 75 downward and prevents the adhesive from escaping during the adhesive bonding.
In der Fig. 5 ist eine Konstruktion dargestellt, die wie die Konzeption der Fig. 3 und 4 direkt die Schwingun gen von dem Magnetsystem auf den Resonanzboden 11 überträgt.In FIG. 5, a construction is shown which, like the conception transmits the Fig. 3 and 4 directly Schwingun gene of the magnet system to the soundboard. 11
Ein Antriebsstößel 81 übernimmt jedoch zugleich die Funktion des Spulenträgers. Auf ihm ist die Schwing spule 82 befestigt. Der rohrförmige Antriebsstößel 81 ist in einem Magneten 44 gelagert, wie dies in der vorhergehenden Ausführungsform der rohrförmige Spulenträger war. A drive plunger 81 , however, also takes over the function of the coil carrier. The voice coil 82 is attached to it. The tubular drive plunger 81 is mounted in a magnet 44 , as was the tubular coil support in the previous embodiment.
Auf der von dem Magneten 44 abgewandten und dem Re sonanzboden 11 zugewandten Seite des Antriebsstößels 81 ist ein Stopfen 87 vorgesehen, der das Rohrende ab schließt. Zwischen dem Stopfen 87 und dem Antriebs stößel 81 ist ein Kleberaum 75 mit Klebemittel ausge füllt und sorgt für eine feste und sichere Verbindung. Der Stopfen 87 ist auf der dem Resonanzboden 11 zuge wandten Seite eben und dem Rohr entsprechend kreis förmig ausgebildet. Zur Sicherung der Klebeverbindung und zur Vergrößerung des Kleberaumes 75 zieht sich der Stopfen 87 von dem Ende des Antriebsstößels 81 noch etwas hülsenartig in ihn hinein. Der Stopfen 87 ist mit Holzschrauben 88 am Resonanzboden 11 fest geschraubt.On the side facing away from the magnet 44 and the Re sonanzboden 11 facing the drive plunger 81 , a plug 87 is provided which closes the pipe end. Between the plug 87 and the plunger actuator 81 is an adhesive chamber 75 being filled with adhesive and provides a firm and secure connection. The plug 87 is flat on the soundboard 11 facing side and the tube is circular. In order to secure the adhesive connection and to enlarge the adhesive space 75 , the plug 87 pulls somewhat into the sleeve from the end of the drive plunger 81 . The plug 87 is screwed to the soundboard 11 with wood screws 88 .
Der Magnet 44 besitzt zentral eine vertikal zum Resonanz boden 11, also axial zur Schwingspule 82 und zum An triebsstößel 81, dem Spulenträger, ausgerichtete Zen trierbohrung 89.The magnet 44 has a central vertical to the resonance floor 11 , that is, axially to the voice coil 82 and to the drive tappet 81 , the coil carrier, aligned Zen trier bore 89 .
Die Montage eines Lautsprechers bzw. einer Antriebsein heit entsprechend dieser Konstruktion verläuft wie folgt: Zunächst wird der Stopfen 87 (bestehend vorzugs weise aus Aluminium) an der vorgesehenen Stelle mit Holzschrauben 88 am Resonanzboden 11 montiert. Auf ihn wird der Antriebsstößel 81 mit der Schwingspule 82 aufgeschoben und im Bereich des Kleberaumes 75 fest mit dem Stopfen 87 verklebt.The assembly of a loudspeaker or a drive unit according to this construction proceeds as follows: First, the plug 87 (consisting preferably of aluminum) is mounted at the intended location with wood screws 88 on the soundboard 11 . The drive plunger 81 with the voice coil 82 is pushed onto it and firmly glued to the plug 87 in the region of the adhesive space 75 .
Ein Zentrierstift kann nun (oder auch schon vor dem Aufsetzen des Stopfens 87 auf dem Resonanzboden 11) in eine nicht dargestellte Bohrung zentral im Stopfen 87 eingeführt werden. Vorzugsweise wird er in ein in dieser Bohrung vorgesehenes Gewinde eingeschraubt, so daß er genau senkrecht zurBodenfläche des Stopfens 87 und damit des Resonanzbodens 11 steht. A centering pin can now (or even before the plug 87 is placed on the soundboard 11 ) inserted into a hole (not shown) centrally in the plug 87 . It is preferably screwed into a thread provided in this bore so that it is exactly perpendicular to the bottom surface of the plug 87 and thus of the soundboard 11 .
Auf den Zentrierstift wird anschließend der Magnet 44 mit seiner Zentrierbohrung 89 aufgeschoben. Der Zentrierstift geht paßgenau durch die Zentrierbohrung 89. Er ist mit damit gleichzeitig exakt auf die Schwing spule 82 ausgerichtet. Der Magnet 44 wird dann fest mit ortsfesten Teilen, beispielsweise dem Rahmen oder der Raste, verbunden. Dazu werden mehrere Justier schrauben verwendet, die zunächst am Rahmen gleichmäßig fest angezogen werden. Dann erfolgt ggf. eine Fein abstimmung. Schließlich wird der Zentrierstift her ausgeschraubt und durch die Zentrierbohrung 89 her ausgezogen. Beim Herausziehen des Zentrierstiftes bleibt der Magnet 44 aufgrund seiner Befestigung in der justierten Position.The magnet 44 with its centering bore 89 is then pushed onto the centering pin. The centering pin fits precisely through the centering hole 89 . It is thus precisely aligned with the voice coil 82 at the same time. The magnet 44 is then firmly connected to stationary parts, for example the frame or the catch. For this purpose, several adjustment screws are used, which are first tightened evenly on the frame. Then, if necessary, fine-tuning takes place. Finally, the centering pin is unscrewed and pulled out through the centering hole 89 . When the centering pin is pulled out, the magnet 44 remains in the adjusted position due to its attachment.
Die Justierschrauben legen die Position in mehrerer Hinsicht fest. Durch eine topfförmige Halterung erstrecken sich zum einen mehrere Zugschrauben (etwa vier), die in Gewinde im Magneten 44 eingeschraubt werden und so die Halterung und den Magneten verbinden (zueinander ziehen). Die Halterung wird an einem ortsfesten Teil befestigt.The adjustment screws determine the position in several ways. A cup-shaped holder extends on the one hand a plurality of lag screws (approximately four) which are screwed into the thread in the magnet 44 and thus connect the holder and the magnet (pull together). The bracket is attached to a stationary part.
Radial durch den zylindrischen den Magneten 44 umgeben den Teil der topfförmigen Halterung erstrecken sich gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere (ebenfalls etwa vier) Druckschrauben, die sich auf dem Magneten 44 abstützen. Sie dienen zur X-Y-Orientierung des Magneten. Weitere (etwa vier) Druckschrauben erstrecken sich parallel zum Zentrierstift durch den Deckel der Halterung und stützen sich ebenfalls am Magneten 44 ab. Sie dienen zur Z-Orientierung, wobei sie allerdings auch auf die X-Y-Orientierung Einfluß nehmen.Radially through the cylindrical part 44 surrounding the magnet of the pot-shaped holder, several (likewise approximately four) pressure screws, which are supported on the magnet 44 , extend uniformly over the circumference. They are used for the XY orientation of the magnet. Further (about four) pressure screws extend parallel to the centering pin through the cover of the holder and are also supported on the magnet 44 . They are used for Z orientation, although they also influence XY orientation.
Ein Schwingen der Schwingspule 82 relativ zum Magneten 44 führt jetzt zu Schwingungsbewegungen des Resonanzbo dens 11. An oscillation of the voice coil 82 relative to the magnet 44 now leads to oscillatory movements of the resonance element 11 .
Sollte sich das Holz verziehen, ist eine problemlose Nachjustierung möglich. Das System ist z. B. bei Trans porten einfach demontierbar und wiederanbringbar. Ebenso einfach ist ein Auswechseln defekter oder etwa durch Überlast zerstörter Schwingspulen 82.If the wood warps, problem-free readjustment is possible. The system is e.g. B. at Trans port easily disassembled and re-attachable. It is just as easy to replace defective voice coils 82 or voice coils 82 that have been destroyed by overload.
Eine Kombination der Ausführungsformen aus den Fig. 1 bis 5 miteinander und auch mit weiteren Lautsprecher vorrichtungen ist möglich.A combination of the embodiments from FIGS . 1 to 5 with one another and also with further loudspeaker devices is possible.
Fig. 6 zeigt einen Resonanzboden 11 mit einer Kombina tion derartiger Lautsprechervorrichtungen. Der in Draufsicht rechteckige Resonanzboden besitzt diagonale, parallele Rippen 12. Leicht geschwungen, aber im wesent lichen senkrecht zu den Rippen 12 ist ein Holm 13c angeordnet. Entsprechend üblichen Klavieren und Flügeln ist ein zweiter Holm 13d vorgesehen. Der erste längere, sich in etwa diagonal über den ganzen Resonanzboden 11 erstreckende Holm 13 verläuft so, wie in herkömmlichen Klavieren und Flügeln der Diskantsteg oder Hauptsteg verlaufen würde, der zweite kürzere, ungefähr parallel zum ersten verlaufende Holm 13d entspricht dagegen dem Baßsteg. Fig. 6 shows a soundboard 11 with a combina tion of such speaker devices. The soundboard, which is rectangular in plan view, has diagonal, parallel ribs 12 . Slightly curved, but essentially perpendicular to the ribs 12 , a spar 13 c is arranged. In accordance with conventional pianos and grand pianos, a second spar 13 d is provided. The first longer spar 13 , which extends approximately diagonally over the entire soundboard 11 , runs in the same way as the treble bridge or main bridge would run in conventional pianos and grand pianos, while the second shorter spar 13 d, which runs approximately parallel to the first, corresponds to the bass bridge.
In der Draufsicht würden sich die beiden Holme 13c und 13d etwa mit dem Steg 13 und einem ebenfalls vor zusehenden Steg 13b decken, die beabstandet vom Resonanz boden 11 verlaufen würden. Auf diesen Stegen 13, 13b würden sich die in Fig. 6 ebenfalls nicht dargestellten Saiten 14 abstützen.In the plan view, the two spars 13 c and 13 d would cover approximately with the web 13 and a web 13 b, which would also be seen, which would be spaced apart from the resonance floor 11 . The strings 14 , which are also not shown in FIG. 6, would be supported on these webs 13 , 13 b.
Der Resonanzboden 11 ist außen von einem Rahmen 15 umgeben.The soundboard 11 is surrounded on the outside by a frame 15 .
Auf dem Resonanzboden 11 sind in diesem Ausführungs beispiel drei Vorrichtungen zur Schwingungsübertragung vorgesehen. Benachbart zum einen Ende eines Holmes 13c, aber beabstandet von diesem und auch mit Abstand zu den Rippen 12, ist ein Antrieb 30 zur Übertragung der vertikalen Komponente der Schwingungen angeordnet. Dieser Antrieb 30 entspricht beispielsweise der in den Fig. 3, 4 oder 5 dargestellten Ausführungsform. Direkt an dem Holm 13c angreifend und in der Nähe von dessen gegenüberliegendem Ende angeordnet ist der Antrieb 20 zur Übertragung der horizontalen Kompo nente der Stegschwingungen. Das Prinzip eines derartigen Antriebes ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt. Dieser Antrieb überträgt im wesentlichen Töne im Dis kantbereich.On the soundboard 11 , for example, three devices for vibration transmission are provided in this embodiment. Adjacent to one end of a spar 13 c, but spaced from it and also at a distance from the ribs 12 , a drive 30 is arranged for transmitting the vertical component of the vibrations. This drive 30 corresponds, for example, to the embodiment shown in FIGS. 3, 4 or 5. Attacking directly on the spar 13 c and arranged near its opposite end, the drive 20 is for transmitting the horizontal component of the web vibrations. The principle of such a drive is shown for example in Fig. 1. This drive essentially transmits tones in the disc area.
Zur Übertragung im Tieftonbereich dient dagegen der dritte Antrieb 40, der zwischen den beiden Holmen 13c und 13d angeordnet ist, ebenfalls beabstandet von den Rippen 12. Dieser Antrieb ist entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ausgebildet.By contrast, the third drive 40 , which is arranged between the two bars 13 c and 13 d, is also used for transmission in the low-frequency range and is also spaced apart from the ribs 12 . This drive is designed in accordance with the embodiment shown in FIG. 2.
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