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Orgelartiges Musikinstrument Vorliegende Erfindung betrifft ein mit
Klaviatur versehenes Instrument, in welchem die Töne unter Verwendung von Tonsirenen
insbesondere elektrisch erzeugt werden. Wird der Ton durch eine Tonsirene elektrischer
Art erzeugt, so wird er durch einen Wechselstromerzeuger, hauptsächlich durch ein
Zahnrad, gebildet, so daß die Frequenz unmittelbar durch die Geschwindigkeit oder
Drehzahl und durch die Zahnzahl des Zahnrades, d. h. die Polzahl des Wechselstromerzeugers
-bestimmt ist. Jede Taste vermittelt den Wechselstrom der entsprechenden Tonsirene
auf einen Lautsprecher, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Stromverstärkers.
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Die Frequenzverhältnisse der Ströme als auch der Töne, welche die
musikalischen Intervalle ausdrücken, werden den Zahnzahlverhältnissen der Tonsirenen
genau entsprechen, so daß die Abstimmung des Instrumentes eine ggnaue und dauernde
ist.
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Wenn die Tonsirenen nicht auf eine gemeinsame Welle, sondern auf mehrere
Wellen gekeilt sind, werden diese Wellen durch Zahnradgetriebe gekuppelt, damit
die Frequenzverhältnisse, d. h. die Intervalle, den genauen Abstimmungen richtig
entsprechen.
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Die Tonsirenen bilden Wechselstromerzeuger durch beliebig bekannte
elektrische Einrichtungen. Z. B. wird jedes Zahnrad entweder Strom-, Magnetfeld-
oder auch Lichtschwankungen bewirken, wodurch Wechselströme erzeugt werden, und
zwar unter Benutzung des dem Fachmanne wohlbekannten technischen Materials.
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Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Tonsirenen
aus zwei Hauptgruppen und Ergänzungsgruppen gebildet sind, zwischen denen die Zahnzahlverhältnisse
ganz eigenartige und wohlbestimmte sind. Durch diese neue technische Einrichtung
werden neue musikalische Erfolge in der Musikkunst erreicht.
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Zur Erklärung dieses neuen technischen Mittels und der dadurch erreichten
Erfolge wird folgendes angeführt.
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Auf der wissenschaftlichen Grundlage der Musik werden verschiedene
Theorien unterschieden, bei denen in erster Linie die Intervalle, d. h. die Tonverhältnisfo.lge
der Tonleitern in Betracht zu ziehen sind.
Die pythagoreische Tonleiter
stellt folgende Tonverhältnisse auf
Bei dieser Theorie stammen sämtliche Töne aus den zwei Grundintervallen: Quinte
und Oktave Durch eine Quinte über C wird G bestimmt,
durch eine Quinte über G und,. dann eine Oktave niedriger wird D bestimmt. Daraus
ergibt sich, daß das Intervall zwischen C und D durch
berechnet wird, und so erhält man die angegebene Folge der Intervalle zwischen den
sieben natürlichen Tönen der C-Dur-Leiter., Diese Intervalle stammen also aus der
Quintenfolge F-C-G-D A-E-H. Erweitert man die Quintenfolge über H, so erhält man
die Töne Fis-Cis-Gis usw., hingegen unter F, so erhält man B-Es-As usw. Auf diese
Weise sind die Töne Cis und Des, Dis und Es usw. verschieden; zwischen beiden ist
das Intervall
pythagoreisches Komma genannt, welches annähernd
gleich ist.
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Wegen dieser Verschiedenheit können die bisher gebauten " orgelartigen
Instrumente nicht die pythagoreische Tonleiter verwirklichen. Z. B. wäre es nötig,
beim Pianoforte zwei verschiedene Saiten und zwei verschiedene Tasten zwischen C
und D, D und G usw. einzurichten.
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Es ist ferner noch zu- betrachten,, daß die pythagoreische Leiter
den »vollkomuieii,^ii Akkord« nicht enthält, weil die Terz dieses Akkords nicht
unter den pythagoreischen
Verhältnissen zu finden ist. Zwischen C und E der pythagoreischen Leiter ist das
Intervall
pythagoreische Terz genannt, welches um
größer als ist.
Eine zweite Theorie wurde von Zarlino entwickelt. Durch diese wird die C=Dur-Leiter,
durch drei vollkommene Akkorde bestimmt.
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i. F-A-C mit Terz
zwischen F und' A und Quinte
zwischen F und C, 2. C---E-G mit Terz
zwischen C und E und Quinte
zwischen C und G, 3. G-H-D mit Terz
zwischen G und H und Quinte
zwischen G und D.
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Es ergibt sich daraus die Tonverhältnisfolge:
Die` gesamten, Tonsirenen bestehen aus zwei Hauptgruppen von je sechs Rädern und
einer Anzahl Ergänzungsräder, die der gewünschten Weite der Klaviatur entspricht.
Die zwölf Räder der Hauptgruppen haben die Zahnzählverhältnisse
und und geben auf diese Weise zwölf Häupftöhe,
zwischen denen die musikalisch richtigen Grundintervalle Quinte
und Terz
bestehen-- -Die Ergänzungsräder stehen alle in den Verhältnissen
mit den Haupträdern und geben also alle gewünschten Töne um eine oder, mehrere Oktaven
über oder unter den Haupttönen.
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Das technische Hauptkennzeichen vorliegender Erfindung ist darin zu
suchen, daß die zwei Haupträdergruppen aus, je sechs Rädern bestehen; bei denen-
die ZähnzahlverhältnissP gleich
sind, während dasjenige zwischen dem dritten Rad der ersten Gruppe und ersten Rad
dex zweiten..Gruppe gleich
ist.
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Ma:n -kann für die Räder dieselbe geometrische Darstellung der- Zahnzahlverhältnisse
annehmen wie für die Töne und die Intervalle beim Studium der Theorien. Auf diese
Weise .werden die zwei Haupträdergruppen schematisch wie folgt dargestellt:
Regelt man nun die Drehzahl,, so daß das Rad q. ein C gibt, so erhält manJölgende
Töne mit den entsprechenden Rädern:
Die Tasten der Klaviatur, deren Anzahl gleich 12 für jede Oktave ist, werden=mit
den entsprechenden Rädern verbunden; und ersieht man aus letzterer Figur, daß die
so erhaltene .C-Dur-Leiter den' Zärlinschen Typ_ verwirklicht. Die G-Dur-Leiter
--dagegen, welche aus den im- Schema aufeinanderfolgenden
Noten
C-G-D-A-E-H-Fis besteht, verwirklicht den Merzenneschen Typ.
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Es sei hier eine wichtige Bemerkung über die eigenartigen Zahnzahlverhältnisse
vorliegender Erfindung gemacht.
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Wenn man das Intervall zwischen zwei auf der Klaviatur aufeinanderfolgenden
Noten Gis und Es berechnet, so findet man ein Verhältnis, welches gleich ist. Vergleicht
man dieses 'Verhältnis
mit der Quinte , so sieht man, daß diese zwei Intervalle fast identisch sind. Man
findet zwischen ihnen das Intervall
Da dieses Intervall ungefähr elfmal kleiner als das Komma
ist, kann es vernachlässigt werden, und das Intervall zwischen Gis und Es ist folglich
praktisch der Quinte
gleichgültig. Da andererseits die beiden Noten Es und Dis, Ais und B usw. nur durch
ein und dieselbe Taste auf der Klaviatur angegeben werden, so@ folgt daraus, daß
das letzte Schema beliebig mit den zwei folgenden verwechselt werden kann.
Aus letzter Figur ersieht man, daß die E-Dur-Leiter, welche aus den Noten A-E-H-Fis-Cis-Gis-Dis
besteht, dem pythagoreischen Typ entspricht.
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Endlich ersieht man, daß das Instrument sieben verschiedene Leitertypen
mit verschiedenen Grundlagen verwirklicht.
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Typ i : (pythagoreischer Typ) E-Dur
Grundlage: sechs Quinten -
Typ a: A-Dur
Grundlage: fünf Quinten
eine Terz
Dieser Typ enthält einen Mollakkord: H-D-Fis.
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Typ 3: D-Dur
Grundlage: fünf Quinten
zwei Terzen
Dieser Typ enthält zwei Mollakkorde und einen vollkommenen Akkord.
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Typ 4: G-Dur (Mersennescher Typ)
Grundlage: fünf Quinten
drei Terzen
Dieser Typ enthält drei Mollakkorde und zwei vollkommene Akkorde.
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Typ 5: C-Dur (Zarlinscher Typ)
Grundlage: fünf Quinten
drei Terzen
Dieser Typ enthält drei vollkommene Akkorde und zwei Mollakkorde. Typ 6: F-Dur
Grundlage: fünf Quinten
zwei Terzen
Dieser Typ enthält zwei vollkommene Akkorde und einen Mollakkord. Typ 7: B-Dur
Grundlage: fünf Quinten
eine Terz
Dieser Typ enthält einen vollkommenen Akkord.
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Mit der Es-Dur-Leiter erhält man wieder den ersten pythagoreischen
Typ mit sechs Quinten
als Grundlage.
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Diese Typen bilden eine mathematisch geschlossene Permutation, bei
welcher die Noten sich auf zwei Linien erstrecken und bei denen die erste Linie
o, i, z, 3, 4, 5, 6 und 7 Noten, hingegen die zweite 7, 6, 5, 4, 3, a, i, o Noten
enthält.
Regelt man die Drehzahl so, dafi das Rad 4 irgendwelchen
bestimmten Ton gibt, z. B. ein E, so erhält man den Zarlinschen Typ, in dem bestimmten
Ton, z. B. in E-Dur-Leiter.
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Regelt man die Drehzahl so, daB das Rad 8 ein C gibt oder irgendeinen
anderen Ton, so erhält man den pythagoreischen Typ in C-Dur_ oder in dem beliebigen
gewünschten. Ton.
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Auf diese Weise wird also eine ganz besondere Transponierung mit dem
Instrument vorliegender Erfindung verwirklicht. Alle Leitertypen, welche als Grundlage
die musikalisch richtigen Intervalle 3 und 4 haben, können in irgendwelcher Tonleiter
riiathematisch genau verwirklicht werden, währenddem die Klaviatur aus nur zwölf
Tasten für jede Oktave besteht.