DE588466C

DE588466C - Circuit arrangement for electrical musical instruments in which audio frequency oscillations are caused by changing magnetic fields in coils

Info

Publication number: DE588466C
Application number: DES100771D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1931-09-04
Filing date: 1931-09-04
Publication date: 1933-11-18

Description

Schaltungsanordnung für elektrische Musikinstrumente, bei denen durch Änderung magnetischer Felder in Spulen Tonfrequenzschwingungen hervorgerufen werden Bei elektrischen Musikinstrumenten, die zur Erzeugung der tonfrequenten Impulse Änderungen eines Spulen durchsetzenden magnetischen Kraftflusses verwenden, entstehen sehr häufig Schwierigkeiten beim Betrieb dadurch, daß störende Felder, Streufelder von Netzanschlußtransformatoren, benachbarte Rundfunkgeräte o. dgl. auf die Spulen einwirken und so Brummtöne und andere Störgeräusche hervorrufen. Musikinstrumente, bei denen derartige Störungen auftreten können, sind insbesondere die Geräte, bei denen rotierende Zahnräder den magnetischen Kraftfluß steuern (Sirenen) oder die Schwingungen von Saiten, Zungen, Platten o. dgl. (Relaisklaviere) auf den magnetischen Kraftfluß, der die Spulen durchsetzt, einwirken.Circuit arrangement for electric musical instruments in which by Changes in magnetic fields in coils are caused by audio frequency oscillations In the case of electrical musical instruments, which are used to generate the audio-frequency impulses Using changes of a magnetic flux penetrating coils arise very often difficulties in operation due to the fact that interfering fields, stray fields of power supply transformers, neighboring radios or the like on the coils act and thus cause humming tones and other disturbing noises. Musical instruments, in which such malfunctions can occur are in particular the devices at which rotating gears control the magnetic flux (sirens) or the Vibrations of strings, reeds, records or the like (relay pianos) on the magnetic Force flow, which penetrates the coils, act.

Bei allen diesen Geräten ist dafür Sorge zu tragen, daß äußere Störfelder beseitigt werden. Dies kann in bekannter Weise durch Umhüllung der die Störwirkung hervorrufenden Teile (Transformatoren o. dgl.) und der zur Tonerzeugung dienenden Teile (Spulen) herbeigeführt werden. Eine vollkommene Herabsetzung der Störwirkungen ist aber praktisch hierbei nicht zu erzielen, da selbst bei verhältnismäßig dicken Metallumhüllungen noch magnetische Störfelder durch die Schutzhüllen hindurch die Spulen beeinflussen.With all these devices, care must be taken that external interference fields be eliminated. This can be done in a known manner by enveloping the disruptive effect causing parts (transformers or the like) and those used for sound generation Parts (coils) are brought about. A complete reduction in the disturbance effects but is practically impossible to achieve here, since even with relatively thick Metal sheaths nor magnetic interference fields through the protective sheaths Affect coils.

Ferner ist es bereits bekannt, bei Einrichtungen zum drahtlosen Signalempfang Störungen, die durch benachbarte veränderliche magnetische Felder auftreten, dadurch zu kompensieren, däß Wicklungen vorgesehen sind, die der Hauptwicklung entgegengeschaltet sind. Die beide Wicklungen durchsetzenden Störfelder heben sich so gegenseitig auf.Furthermore, it is already known in devices for wireless signal reception Disturbances that occur through neighboring variable magnetic fields, thereby to compensate, that windings are provided, which are connected in opposition to the main winding are. The interference fields penetrating both windings cancel each other out.

Gemäß der Erfindung werden diese Gesichtspunkte auch bei elektrischen Musikinstrumenten. der eingangs beschriebenen Art angewendet, und zwar werden die den schwingenden oder rotierenden Teilen zugeordneten Spulen derart gegeneinandergeschaltet, daß die hervorgerufenen Störspannungen sich gegenseitig aufheben. Welche der einzelnen Wicklungen gegeneinandergeschaltet werden müssen, hängt von der Form der Störfelder ab, die durch Eisenteile des Rahmens usw. oft derart beeinflußt werden, daß eine eindeutige Vorherbestimmung, welche Wicklungen gegeneinanderzuschalten sind, mitunter Schwierigkeiten bereitet. In diesem Fall muß es dem Versuch überlassen bleiben, welche Spulen gegeneinanderzuschalten sind.According to the invention, these aspects are also applied to electrical Musical instruments. of the type described above are used, namely the the coils assigned to the vibrating or rotating parts are connected to one another in such a way that that the generated interference voltages cancel each other out. Which of the individual Windings must be connected against one another, depends on the form of the interference fields from, which are often so influenced by iron parts of the frame, etc. that a unambiguous predetermination of which windings are to be connected to one another, sometimes Causes difficulties. In this case it must be left to the experiment which coils are to be switched against each other.

Da im allgemeinen trotz des Einflusses von Eisenteilen u. dgl. die Störfelder in der Nähe benachbarter Spulen verhältnismäßig gleichartig sind, genügt es in der Praxis häufig, die Wicklungen benachbarter Spulen gegeneinanderzuschalten. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß, wenn beispielsweise zwanzig in Reihe geschaltete Spulen vorgesehen sind, die der Störungsquelle zunächst liegenden ersten fünf Spulen so geschaltet sind, daß die Störspannungen, die in jeder einzelnen Spule erzeugt werden, sich addieren, während die weiteren fünfzehn Spulen ebenfalls so hintereinandergeschaltet werden, daß sich ihre Störspannungen addieren; jedoch werden jetzt beide Gruppen so gegeneinandergeschaltet, daß die in beiden Gruppen erzeugten Spannungen sich gegenseitig aufheben. Wenn die Spannung noch nicht vollkommen genug kompensiert ist, ist es empfehlenswert, in einer der Gruppen die Anschlüsse einer Spule umzudrehen, in dem Sinne, daß eine Kompensierung auf Null stattfindet. Die Erzeugung der tonfrequenten Schwingungen wird durch die angegebene Schaltungsanordnung nicht beeinträchtigt.Since in general, despite the influence of iron parts and the like Interference fields in the vicinity of adjacent coils are relatively similar, is sufficient In practice it is often necessary to switch the windings of adjacent coils against one another. The arrangement can also be made so that if, for example, twenty in series switched coils are provided, the first lying next to the source of interference five coils are connected so that the interference voltages in each individual coil are generated, while the other fifteen coils also add up are connected in series so that their interference voltages add up; However will now both groups are switched against one another in such a way that they generated in both groups Tensions cancel each other out. When the tension isn't perfect enough is compensated, it is recommended that the connections of a To turn the coil over in the sense that a compensation to zero takes place. the The specified circuit arrangement is used to generate the audio-frequency vibrations not affected.

Falls es, insbesondere bei bereits in Betrieb befindlichen Instrumenten, bei denen sich nachträglich noch eine Störwirkung bemerkbar macht, unmöglich sein sollte, die Schaltung in dem vorerwähnten Sinne zu ändern, so ist es in diesem Falle zweckmäßig, eine zusätzlich mit den zur Tonerzeugung dienenden Spulen in Reihe geschaltete weitere Spule vorzusehen, die ebenfalls dem Einfluß der Störquelle unterworfen ist oder aber von einer der Störfrequenz entsprechenden Frequenz gesondert erregt wird. Die erzeugte Spannung wird jedoch vorteilhaft regelbar gemacht, etwa in der Weise, daß die Spule mit einem verschiebbaren Eisenkern versehen ist, der in die Spule taucht, oder daß die Wicklung mit Anzapfungen versehen ist, von denen ein gewünschter Betrag in den Stromkreis der Tonfrequenzspulen geschaltet wird. Auch Widerstandskombinationen können zum Ziel führen, wobei aber zu beachten ist, daß möglichst eine Schwächung der tonfrequenten Ströme hierbei nicht erfolgen darf.If, in particular for instruments that are already in use, in which a disruptive effect is noticeable afterwards, be impossible should to change the circuit in the aforementioned sense, so it is in this case expedient, one additionally connected in series with the coils used for sound generation to provide another coil, which is also subject to the influence of the source of interference or it is excited separately by a frequency corresponding to the interference frequency. The voltage generated is, however, advantageously made controllable, for example in the manner that the coil is provided with a sliding iron core which is inserted into the coil dips, or that the winding is provided with taps, one of which is desired Amount is switched into the circuit of the audio frequency coils. Also resistance combinations can lead to the goal, but it should be noted that a weakening if possible the audio-frequency currents must not take place here.

Die Figuren veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar ist gemäß Fig. i in der Ansicht von oben ein Flügel schematisch dargestellt, dessen magnetische Saiten vor feststehenden, mit Spulen versehenen Magneten schwingen, wobei beim Anschlag der Saiten in den Spulen der Saitenschwingung entsprechende tonfrequente Impulse erzeugt werden, die dem Verstärker und dem Lautsprecher zugeführt werden. Die nur andeutungsweise dargestellte Tastatur ist mit i bezeichnet. Der Rahmen 2 trägt die Stege 3, über die die Saiten q. gespannt sind. Unterhalb der Saiten q. sind die Abnahmemikrophone, die aus einem mit Spulen versehenen Magneten bestehen, angeordnet. Der Verstärker 5 ist unterhalb der Montageplatte des Rahmens seitlich an dem Flügel angebracht. Das gleichzeitig miteingebaute Rundfunkgerät 6 sitzt auf der anderen Seite des Flügels. Da im allgemeinen sowohl im Verstärker als auch im Rundfunkgerät Netzanschlußtransformatoren vorgesehen sind, werden in den einzelnen, Spulen Streuspannungen induziert, deren Größe in den einzelnen Spulen etwa nach dem Schaubild nach Fig. 2 verläuft. Die senkrechten Striche bedeuten die Störspannungen, die in den einzelnen Teilmikrophonen I, II .... XIX, XX hervorgerufen werden. Diese Spannungen addieren sich, wenn die Spulen in der üblichen Weise hintereinandergeschaltet werden, so daß ein verhältnismäßig großer Störspannungsbetrag auftritt. Die Fig.3 veranschaulicht nun, wie sich die Spannungen verhalten, wenn-benachbarte Spulen bezüglich des Störfeldes entgegengesetzt geschaltet sind. Die Spannungen der Spulen i und 2 kompensieren sich nahezu ebenso wie die Spannungen der Spulen 3 und q.. Dies setzt sich fort bis zu den Spulen ig und 2o. Da in dem gezeichneten Beispiel die von der Spule io erzeugte Spannung wesentlich geringer ist als die von der Spule ii erzeugte Spannung, wird hier eine geringe Störspannungskomponente übrigbleiben, die sich in der resultierenden Spannung bemerkbar macht. Um auch diesen-Spannungsrest zu kompensieren, ist es empfehlenswert, irgendeine der Spulen nochmals umzuschalten, so daß die resultierende Spannung gleich Null bzw. nahezu Null wird.The figures illustrate an embodiment of the subject matter of the invention, namely a wing is shown schematically according to FIG which are fed to the amplifier and the loudspeaker. The keyboard shown only hinted at is denoted by i. The frame 2 carries the webs 3 over which the strings q. are excited. Below the strings q. the pick-up microphones, which consist of a magnet provided with coils, are arranged. The amplifier 5 is attached to the side of the wing below the mounting plate of the frame. The radio device 6, which was built in at the same time, sits on the other side of the wing. Since mains connection transformers are generally provided both in the amplifier and in the radio device, stray voltages are induced in the individual coils, the magnitude of which in the individual coils is approximately as shown in the diagram of FIG. The vertical lines indicate the interference voltages that are caused in the individual sub-microphones I, II .... XIX, XX. These voltages add up when the coils are connected in series in the usual manner, so that a relatively large amount of interference voltage occurs. FIG. 3 now illustrates how the voltages behave when adjacent coils are connected in opposite directions with regard to the interference field. The voltages of the coils i and 2 compensate each other almost in the same way as the voltages of the coils 3 and q .. This continues up to the coils ig and 2o. Since, in the example shown, the voltage generated by coil io is significantly lower than the voltage generated by coil ii, a small interference voltage component will remain here, which is noticeable in the resulting voltage. In order to compensate for this residual voltage, it is advisable to switch any of the coils again so that the resulting voltage is equal to zero or almost zero.

Welche der einzelnen Spulen miteinander kombiniert werden, ist völlig beliebig. Die Kombination muß nur so getroffen sein, daß eben die Störwirkung aller in Betracht kommenden Störfelder ganz oder nahezu aufgehoben wird. Die Fig. 4. veranschaulicht die übliche Schaltung der einzelnen der Tonfrequenzerzeugung dienenden Wicklungen 7. Mit 8 ist der an das Gitter der Eingangsröhre geschaltete Transformator bezeichnet. Bei dieser Schaltung addieren sich die Störspannungen und machen sich bei der Wiedergabe als unangenehmes Nebengeräusch (Brummen) bemerkbar. Fig. 5 zeigt die Schaltung, wie sie gemäß einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vorgenommen werden kann. Mit 7 sind wieder die einzelnen Spulen bezeichnet, mit 8 der Eingangstransformator.Which of the individual coils are combined with one another is entirely up to you any. The combination only has to be made in such a way that the disruptive effect of all relevant interference fields is completely or almost eliminated. Figure 4 illustrates the usual circuit of the individual windings used to generate audio frequencies 7. The transformer connected to the grid of the input tube is designated by 8. In this circuit, the interference voltages add up and make themselves felt during playback noticeable as an unpleasant background noise (hum). Fig. 5 shows the circuit, as they are according to a preferred embodiment of the subject matter of the invention can be made. With 7 the individual coils are again referred to, with 8 the input transformer.

Bei bereits fertiggestellten Geräten kann die Schaltanordnung gemäß Fig.6 vorgenommen werden. Die Spulen sind wieder mit 7 bezdichnet, der Eingangstransformator mit B. In Reihe mit den einzelnen Spulen 7 ist eine weitere Spule g geschaltet, in die ein verschiebbarer Eisenkern io taucht. Die Spule g unterliegt, da sie vorteilhaft in der Nähe der Spulen 7 angebracht ist, ebenfalls dem Einfluß der Störquellen, so daß in ihr eine der Störfrequenz entsprechende Spannung induziert wird. Die Spule g muß nun so geschaltet werden, daß die in ihr erzeugte Störspannung in Gegenphase zu der resultierenden Störspannung der Spulen 7 ist. Die Größe der Kompensationsspannung der Spule g kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels des Eisenkernes io, der in die Spule hineingeschoben wird, geregelt werden. Selbstverständlich sind auch andere an sich bekannte Regelmöglichkeiten (Gegeninduktivitäten, OhmscheWiderstände o.dgl.) verwendbar. Die Kompensationsspule 9 kann auch auf der Sekundärseite des Transformators oder an einer anderen geeigneten Stelle des Verstärkerzuges liegen. Anstatt diese Spule dem Einfluß des Störfelde-, auszusetzen, kann sie auch direkt von der Störfrequenz, beispielsweise der Netzfrequenz, erregt werden; etwa in der Weise, daß diese Spule als Sekundärwicklung eines primär an die Netzspannung gelegten Transformators ausgebildet ist.In the case of devices that have already been completed, the switching arrangement according to FIG. 6 can be carried out. The coils are again denoted with 7, the input transformer with B. In series with the individual coils 7, another coil g is connected, into which a displaceable iron core io is immersed. The coil g, since it is advantageously mounted in the vicinity of the coils 7, is also subject to the influence of the interference sources, so that a voltage corresponding to the interference frequency is induced in it. The coil g must now be switched so that the interference voltage generated in it is in phase opposition to the resulting interference voltage of the coils 7. According to this exemplary embodiment, the size of the compensation voltage of the coil g can be regulated by means of the iron core io, which is pushed into the coil. Of course, other control options known per se (mutual inductances, ohmic resistances or the like) can also be used. The compensation coil 9 can also be on the secondary side of the transformer or at another suitable point on the amplifier train. Instead of exposing this coil to the influence of the interference field, it can also be excited directly by the interference frequency, for example the mains frequency; for example in such a way that this coil is designed as a secondary winding of a transformer that is primarily connected to the mains voltage.

Claims

PATENT CLAIM: i. Circuit arrangement for electrical musical instruments, where changes in magnetic fields in coils cause audio frequency oscillations are characterized by such a design of the circuit that that of external sources of interference in the coils lift. a. Circuit arrangement according to Claim i, characterized in that the individual coils with respect to the interference fields are mutually switched against each other are. 3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that adjacent Coils are connected against one another. 4. Circuit arrangement according to claim i, characterized characterized in that the individual coils are combined into groups and these are switched against one another are. 5. Circuit arrangement according to claim i, characterized by one in series additional coil connected to the audio frequency generator coils, the one for compensation .Supplies anti-phase voltage. 6. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that the additional coil is subject to the influence of the same source of interference is subject, and that means (movable iron core, mutual inductance, etc.) Like.) are provided, which allow the setting of the size of the compensation voltage. 7. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the additional voltage supplying coil of a field independent of the interference fields, its frequency corresponds to the frequency of the interference fields, is excited.