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Verfahren zum Regeln der Lautstärke in Musikinstrumenten mit elektrischer
Tonerzeugung und Einrichtung hierzu . Beim Spiel elektrischer Musikinstrumente ist
die Möglichkeit der Lautstärkeregelung innerhalb sehr weiter Grenzen gegeben. Diese
Lautstärkeregelung findet dezzeit unabhängig von der Tonhöhe für alle Töne bz-,v.
für alle Klangkomponenten ;gleichmäßig statt. Die althergebrachten, in der Musik
bisher angewandten Instrumente sowie die menschliche Stimme haben aber von Natur
aus die Eigenheit, daß beim Krescendieren, als beim beispielsweise stärkeren Anblasen
der Blasinstrumente, stärkeren Anschlagen der Schlaginstrumente uGw., von selbst
neben der allgemeinen Steigerung der Intensität dixr Schwingungen auch das Schallspektrum
(Verteilung und gegenseitiges Stärkeverhältnis der Obertöne) sich ändert, und zwar
vorzugsweise in dem Sinne, daß einem lauterem. Spiel auch ein prozentual größerer
Gehalt an Obertönen. zukommt, wobei zumeist bestimmte Gruppen von Obertönen bevorzugt
werden.
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Hinzu kommt noch, daß das menschliche Ohr bei verschiedenen Lautstärken
für verschiedene Frequenzen verschieden empfindlich ist, wie dies in der bekannten.
krummlü-igen Begrenzung der graphisch dargestellten Hörfläche zum Ausdruck kommt,
und weiter aus raumakustischen und psychologischen Gründen eine physikalisch gleichartige
Veränderung der Lautstärke verschiedener Teiltöne verschieden empfindet.
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Aus diesen Gründen ergibt sich bei der Lautstärkenänderung bei elektrischen
Musikinstrumenten durch ein einfaches Regelorgan, etwa ein gewöhnliches Potentiometer,
das in hergebrachter und bisher ausschließlich angewandter Weise auf alle Frequenzen
angenähert gleichmäßig einwirkt, eine nicht den natürlichen Verhältnissen entsprechende
Wirkung, und diese wird daher vom musikalisch geschulten Ohr als mangelhaft empfunden.
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. Diesem Übelstand wird durch die Erfindung dadurch abgeholfen, daß
die Amplituden von Tönen verschiedener Tonhöhen in verschiedenem Maße geändert werden,
so, daß eine Änderung des Tonspektrums eintritt. Erfindungsgemäß wird der Lautstärkeregler
so ausgebildet, daß er die Lautstärke verschiedener Töne bzw. die Klangkomponenten
verschiedener Höhe in ungleichem Maße beeinflußt. Durch die Bevorzugung einzelner
oder. aller Töne oder Tongruppen, insbesondere höherer Frequenz, wird gleichzeitig
mit der Veränderung der absoluten Lautstärke der Klänge erzielt, daß der Klangeindruck
bei jeder Lautstärke nunmehr subjektiv richtig erscheint. Durch Übertreibung der
erwähnten Bevorzugung über das natürliche Maß hinaus,
an das unser
Ohr gewohnheitsmäßig angepaßt ist, kann sogar der Effekt erzielt werden, daß die
Lautstärke subjektiv größer, erscheint, als es der vorgenommenen Veränderung der
absoluten Stärke der Klänge entspricht. Insbesondere aber kann die charakteristische
.Veränderung für jede Klangkomponente bzw. für jede Gruppe von zu Gruppen zusaimmengefaßten
Klangkomponenten oder Einzeltönern individuell derart festgelegt werden, daß das
subjektive Klangbild für alle Verstärkungsgrade jeweils richtig bleibt bzw. einer
bestimmten künstlerischen Forderung entspricht. Auch gewissen Anforderungen, die
sich aus der Raumakustik in besonderen Fällen ergeben, kann durch entsprechende
Bemessung der Ungleichheit der einzelnen Regelkurven entsprochen werden.
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Andererseits kann die durch das geschilderte Verfahren erzielte Vergrößerung
des dynamischen Effektes auch dazu ausgenutzt werden, mit einem kleineren Verstärkungsgrad,
demgemäß kleinerer Verstärkeranlage, für subjektiv gleiche dynamische Wirkung auszukommen
und demgemäß zu sparen.
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Praktisch kann der Erfindungsgedanke beispielsweise derart ausgeführt
werden, daß in an sich bekannter Weise nach Tongruppen eine Unterteilung erfolgt,
wobei aber die Lautstärke der Tongruppen nach verschiedenen Gesetzen geändert wird.
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In diesem Zusammenhang soll hervorgehoben werden, daß diese Unterteilung
als solche durchaus nicht Gegenstand der Erfindung ist, sondern vielmehr die besondere
Wirkung, die sich bei gleichzeitiger, aber ungleicher Beeinflussung verschiedener
Komponenten des Klangbildes ergibt. Die Erfindung bezieht sich eben auf eine mit
der Lautstärkeregelung in vorbestimmter Weise gekuppelte Änderung des Klangspektrums.
Alle bisher bekannten Volumenreler beeinflussen höchstens nebenbei und' in ungewollter
Weise aulierdem auch noch das Klangspektrum. Gemäß der Erfindung aber erfolgt dies
ge«-:ollt und in ganz genau vorbestimmter Waise zum Zweck, ganz bestimmte ästhetische
Wirkungen zu ermöglichen.
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Es ist auch bereits die physikalische Tatsache der Anordnung bestimmter
elektrischer Resonanzkreise im Verstärker oder Lautsprecher zur Beeinflussung der
Klatrgfarbe vorgeschlagen worden, jedoch mit der Erfindung durchaus entgegengesetztem
1?tlekt. Denn nach dem Vorschlag sollen ja gerade die unnatürlichem Klan,-l;ehiete
lrerausgesiclrt, verstärkt und ztt Gehör gebracht werden, und zwar gerade entgegen
dem Sintre der Er-rttrdung unverändert über je ein größeres Latttstärkevolumen.
An eine Anwendung bei der Dynamik des Spiels ist dort ebensowenig wie sonstwo anders
gedacht. Gerade darin liebt jedoch die Erfindung, die an sich bekannte Tatsachen
und Einrichtungen erfindungsgemäß verbindet und damit zu eurer neuen, bisher unverwendeten
Wirkung bringt. Die Wirkung selbst liegt dann schließlich auf physnolagischcm bzw.
ästhetischem Gebiet.
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In Durchführung der Erfindung kann die Trennung in einzelne Gruppen
für die Lautstärkereglegung nach Fußbezeichnung. z. B. 16', 8', q.', nach Grund-
und Obertönen, nach Baß- und-Diskant oder nach dem Werksprinzip wie bei der Orgel,
nach Klaviaturen oder auch nach anderen Gesichtspunkten erfolgen. Hierbei können
Potentiometer, Spulen, mit verschiedenen Anzapfstellen, Regeltransformatoren vorbestimmter
Gesetzmäßigkeit o. cl,-l. vorgesehen sein.
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Mindestens zwei derartige Regelorgane mit verschiedenen Regelkurven,
gegebenenfalls auch eine beliebige Anzahl solcher, die .zwei oder mehr verschiedenen
Regelgesetzten oder gegebenenfalls jedes seinem eigenen Regelgesetz folgen, werden
erfindungsgemäß gleichzeitig von einem gemeinsamen Betätigungsorgan aus zwecks Lautstärkeregelung
verstellt, anstatt wie bisher eine einfache Gesamtregelung der Lautstärke der gesamten
Klangmasse vorzunehmen. Das Betätigungsorgan selbst kann ganz beliebig gestaltet
sein, beispielsweise ein Drehknopf, ein Schrittschalter, Schwellpedal oder eine
Kreseendowalze sein oder auch aus einer Anzahl miteinander wirkender Druckknöpfe
oder Wippen o. dgl. bestehen.
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Es können aber auch etwa gleiche elektrische Organe mit gleichen Regelgesetzen
von einem gemeinsamen Spielmittel auf beispielsweise mechanischem Wege (mittels
Nocken o. dgl.) gleichzeitig oder nacheinander nach verschiedenen Gesetzen betätigt
werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß gewisse
Töne oder Tongruppen überhaupt erst ab einer bestimmten Lautstärke in Wirksamkeit
treten.
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Der Erfindungsgedanke kann bei Verwendung gleichzeitig arbeitender
zweier oder mehrerer Lautsprecher auch in der Art angewandt werden, daß beispielsweise
einern' großen Konuslautsprecher und einem speziell für hohe Frequenzen geeigneten
Trichterlautsprecher die Tonfrequenzströme gleichzeitig, aber je über ehren besonderen
Regler, zugeführt werden, wobei die Regelkurve für den tiefen und die für den hohen
Lautsprecher je einem airdererr Gesetz folgt. Gegebenenfalls könnte die Beeiniiussung
auch in den Lautsprechern selbst. etwa durch Veränderung, der helderregutrg, erfolgen.
Es könnte i.rt einem solchen Falle auch so verfahren werden. daß bei nur einfacher
Gesamtregelung eine Korrektur des
Lautstärkeverhältnisses durch
gleichzeitige Veränderung des Erregungsgrades des einen oder des anderen, Lautsprechers,
gegebenenfalls beider in entgegengesetztem Sinne, erfolgt.
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Endlich ist es auch möglich, durch die Wirkung des klangerzeugenden
Impulses auf dem Wege einer Hochfrequenzmodulation mehrere Empfangskreise in Resonanz
zu bringen und diese untereinander mehr oder weniger zu verstimmen, verschieden
stark zu dämpfen oder etwa; die Resonanzschwingung innerhalb gewisser Grenzen zu
verstimmen, um die Empfangsintensität der einzelnen Empfangskreise verschieden zu
beeinflussen. Auch diese Methoden gestatten, Wirkungen der vorerwähnten Art zu erzielen.
All diese an sich bekannten elektrischen Methoden, wie An- und Abschalten von Spulen
und Kondensatoren, Änderung des Übersetzungsverhältnisses bz-,v. Wirkungsverhältnisses
bei Regeltransformatoren, Expanentialröhren usw., können zur Verlegung des Schwerpunktes
bei der Lautstärkeregelung Anwendung finden. Unter den Erfindungsgedanken fällt
auch die zwangsweise Kopplung einer an sich bekannten Tonblende o. dgl. mit den
die Lautstärke regelnden Organen.
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Es ist vollkommen gleichgültig, nach welcher Methode die Ströme erzeugt
werden; so kana jede bekannte Methode Anwendung finden, vor allem elektromagnetische,
elektrostatische oder elektrodynamische Induktion, Unterbrechung von Gleich- oder
Wechselströmen, rhythmische Widerstandsänderung (galvanisch oder mikrophonisch),
Benutzung von Elektronenröhren, rhythmische Belichtung phoat-oelektrischer Zellen;
im letzteren Falle kann eine Mehrzahl solcher Zellen angeordnet «-erden, wobei eine
simultane, aber im Sinne der vorhergehenden Ausführtuigen besonderen Gesetzen folgende
Änderung des Lichteinfalles erfolgt. Die vorstehende Aufzählung will nur einige
Möglichkeiten andeuten, und es wird ausdrücklich festgestellt, daß daraus keine
wie immer geartete Einschränkung abgeleitet werden soll, vielmehr jede bekannte
oder noch unbekannte Möglichkeit für den. vorliegenden Zweck in den Rahmen der Erfindiulg
fällt. Selbstverständlich können die im einzelnen beispielsweise angeführten Methoden
gegebenenfalls auch verschiedenartig miteinander kombiniert zur Anwendung gebracht
werden.