DE645397C

DE645397C - Elektrisches Musikinstrument mit festen schwingenden Klangkoerpern

Info

Publication number: DE645397C
Application number: DE1930645397D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-11-04
Filing date: 1930-11-04
Publication date: 1937-05-26

Description

Bei den bisher bekannten elektrischen Musikinstrumenten mit schwingenden Klangkörpern werden die Klangkörper, z.B. die Saiten, stets nur so verwandt, !wie ,es jvion den akustischen Instrumenten her bekannt ist. Es wurde bei der Saite bisher nur die Transversalschwingung, die in der Erregungsrichtung auftritt, ausgenutzt. Beim Klavier z. B. wird diese Transversalschwingung, die in der Anschlagsrichtung schwingt, auf den Resonanzboden wirksam und gibt den Klavierton. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die verschiedenen Schwingungen, die bei einem mechanischen Schwingungserzeuger mit einer größeren Zahl von Freiheitsgraden auftreten, und verschiedenen Schwingungsverlauf und Frequenzspektrum besitzen, zur Erzielung verschiedener Klangcharaktere mit verschiedenem Aus- und Einschwingvorgang zu verwenden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Abstand der Umformungsmittel von den Saiten entsprechend gewählt ist und entweder die Umformungsmittel (Magnetspulen oder Elektroden) außer halb der Anschlagsrichtung der Saiten angeordnet sind oder, bei der Anordnung in der Anschlagsrichtung, die Erregungsamplitude der Saiten entsprechend klein gewählt ist. Durch die Möglichkeit, den Einschwing-Vorgang zu beeinflussen, kann man Erregungsgeräusche, wie z. B. den Anschlag, dosierbar einstellen. Ferner wird die Amplitudenabhängigkeit der Dämpfung ausgenutzt, um ebenfalls einen verschiedenen Ausschwingvorgang leinzustellen.

Wird z. B. eine Saite erregt, so erfährt sie erstmalig eine starke Ablenkung in der Erregungsrichtung. Nach leinigen Amplituden in dieser Richtung stellt sich dann- eine elliptische Schwingung ein. Die Größe der beiden EUipsenachsen hängt von der Art der Einspannung, von Kopplungen mit anderen schwingungsfähigen Teilen u. dgl. ab. Es kann die elliptische Schwingung alle Zwischenwerte von der einfachen Transversal-Schwingung bis zur rein zirkulären Schwingung annehmen. Ordnet man beispielsweise unter der Saite den Abnahmemagneten mit darauf befindlicher Induktionsspule an, so werden in der Spule nur durch die Bewegungen in der Anschlagrichtung Spannungen induziert.

Fig. ι zeigt diesen Fall. 1 ist dabei die Saite, die in der Richtung A-B abgelenkt wird. Die in der Spule des Magneten 2 induzierte Spannung entspricht der Saitenschwingung in der Richtung A-B, wobei die Erregungsamplituden sich voll auswirken. Der Verlauf der induzierten Spannung ist ebenfalls in Fig. ι dargestellt. Wird nun die An-Ordnung nach. Fig. 2 getroffen, so erhält man ein ganz anderes Ergebnis. A-B ist wiederum die Anschlagsrichtung. Der Magnet 3 mit der Spule ist aber diesmal seitlich angeordnet. Es werden also durch Bewegungen der Saite in der Richtung A-B keine

Spannungen induziert, sondern nur durch Bewegungen, die senkrecht zu A-B verlaufen. Nachdem, wie bereits obenerwähnt, kurz nach dem Anschlag die elliptische Schwingung eihsetzt, erhält man eine elektrische Schrift-, gung, bei der die große Erregungsamplitu^'.. nicht enthalten ist. Diese ersten großen Am-plituden bringen den Eindruck des Anschlaggeräusches hervor, und nachdem sie in dieser

i" Anordnung wegfallen, verschwindet auch der Anschlag, und es ergibt sich ein weicher Toneinsatz. Durch Zwischenstellungen zwischen den beiden in den Fig. ι und 2 dargestellten Extremstellungen lassen sich beliebige

"5 Beiträge des Anschlages erzielen.

Gleichzeitig ergab sich, daß Schwingungen senkrecht zum Anschlag, die sich erst allmählich einstellen, durch ihre kleine Amplitude geringere Dämpfung besitzen, so daß man durch die räumliche Anordnung der Umformungsmittel auch verschiedenen Dämpfungsverlauf und damit verschiedene Nachklingzeiten erhalten kann.

Durch diese Anordnung läßt sich beispielsweise auf einem Instrument, das mit Anschlag arbeitet (z. B. Klavier), ein elektrischer Ton erzeugen, der von der gewöhnlichen mechanischen Schwingung vollständig abweicht und geblasenen Charakter besitzt.

Bei einem Instrument verklingen die Schwingungen nach einer Kurve, die erst stark gedämpft ist, deren Dämpfung dann abnimmt und am Schluß fast ungedämpft verläuft. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei den ersten großen Amplituden fast das ganze Instrument (etwa vorhandener Resonanzboden, Einspannstelle, die Versteifungen usw.) mitschwingt, was einen großen Energieentzug und damit starke Dämpfung zur Folge hat.

Werden die Amplituden kleiner, schwingt nur noch der Resonanzboden und schließlich nur die Saite. Schwingt die Saite allein, so ist bei der schwachen Abstrahlung nur eine ganz geringe Luftdämpfung vorhanden, da

*5 die Luftreibung vernachlässigbar klein ist.

In Fig. 3 ist der Verlauf einer solchen Dämpfungskurve gezeichnet. C-D ist der stark gedämpfte Teil, D-E der schwach gedämpfte ■Teil und.f-/⁷ der fast ungedämpfte. Ordnet man nun die Umformungsmittel hinter der Saite an und erregt stark, so erhält man eine Dämpfung von einem Verlauf, wie er der Strecke C-E entspricht, da die kleinen ' Amplituden von E bis F gar nicht mehr wirksam werden. Erregt man mit einer Amplitude entsprechend der am Punkte D, so erhält man einen Dämpfungsverlauf entsprechend der Kurve von D bis ungefähr E'. Die Schwingung ist dann weniger stark gedämpft. Wird die Saite nun noch schwächer erregt, entsprechend der Amplitude am Punkte E, so erhält man eine fast ungedämpfte Schwingung, denn es genügen geringe Erschütterungen, wie sie fast dauernd vorhanden sind, um die Saite in solcher Bewegung zu erhalten, daß sie noch genügend große Spannungen induziert.

Die Ausführungen gelten für den Fall, daß der Magnet hinter der Saite angeordnet ist. Steht der Magnet neben der Saite, so erhält 7· man automatisch einen Dämpfungsverlauf, wie er dem Fall schwacher Erregung entspricht.

Claims

Patentanspruch:

Elektrisches Musikinstrument mit festen schwingenden Klangkörpern (z. B. Saiten) und Umformungsmitteln zur Umformung der mechanischen Schwingungen in elektrische Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines verschiedenen Ein- und Ausschwingcharakters der abgenommenen elektrischen Schwingungen der Abstand der Umformungsmittel von den Saiten entsprechend gewählt ist und entweder die Umformungsmittel (Magnet- «5 spulen oder Elektroden) außerhalb der Anschlagsrichtung der Saiten angeordnet sind oder, bei der Anordnung in der Anschlagsrichtung, die Erregungsamplitude der Saiten entsprechend klein gewählt ist.

Hierzu I Blatt Zeichnungen