DE807161C - Elektroakustisches Instrument zur Erzeugung von Toenen, insbesondere Glockentoenen - Google Patents

Description

• Elektroakustisches Instrument zur Erzeugung von Tönen, insbesondere Glockentönen Bei elektroakustischen Instrumenten zur Tonerzeugung, z. B. bei elektrischen Musikinstrumenten, benutzt man bisher im allgemeinen klaviersaitenartig eingespannte Drähte oder gegebenenfalls Stäbe, die, zwischen den Polschuhen eines Magnets schwingend, durch ein Hammerwerk zu Transversalschwingungen angeregt werden. Die dabei induzierten Ströme werden über einen Transformator abgenommen und zur Wiedergabeapparatur weitergeleitet. Nachteiligerweise entstehen dabei jedoch verhältnismäßig unreineTöne, die auf Grund ihrer frequenzspektralen Zusammensetzung nicht geeignet sind, natürliche Klänge, z. B. ein Glockengeläute, nachzuahmen. Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden. Es wird wie bisher das Prinzip des Anschlages an einen schwingungsfähigen Körper benutzt, der mit einem stromerzeugenden Wandler gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist dieser schwingungsfähige Körper jedoch mit dem `Tandler so ausgebildet und angeordnet, daß seine Longitudinalschwingungen den Wandler erregen. Als Vorteil ergeben sich dabei auf Grund der Longitudinalschwingungen Töne solcher frequenzspektralen Zusammensetzung, daß die Grund-und Obertöne in einem reinen Verhältnis zueinander liegen. Man erzielt hierdurch natürliche Klänge wie bei Musikinstrumenten, Kirchenglockengeläuten o. dgl. Die bevorzugten Mittel zur Durchführung der Erfindung bestehen darin, daß der schwingungsfähige Körper stabförmig ausgebildet und an beiden Enden lose, z. B. mit Hilfe von dünnen Drähten, eingespannt ist. Ein solcher beidseitig lose, z. B. durch einen entsprechenden dünnen Draht gekoppelter Körper erzeugt im wesentlichen schwach gedämpfte Longitudinalschwingungen, im Gegensatz zu der bisher gebräuchliAen festen Einspannung der Saiten und Stäbe, die bei Erregung zu Transversalschwingungen führt. Der Wandler ist mechanisch mit dem schwingungsfähigen Körper, z. B. über die Einspannung, gekoppelt. Man kann jedoch auch ein besonderes Glied zur Verbindung zwischen Wandler und Körper benutzen. Als Wandler eignen sich im wesentlichen alle elektromechanischen Systeme. Besonders einfach wird die Anordnung, wenn man Schallplattentonabnehmer als Wandler verwendet. Zwischen Wandler und dem schwingungsfähigen Körper besteht vorzugsweise eine derart starre Kopplung, daß auch die tiefsten vom schwingenden Körper erzeugten Töne übertragen werden. Der Wandler wird zweckmäßig so angeordnet und ausgebildet, daß er im wesentlichen in der Longitudinalkomponente der Schwingung anspricht. Die weitere Erfindung befaßt sich mit speziellen Ausführungsformen des Instrumentes, insbesondere hinsichtlich der Anordnung mehrerer Stäbe. Dabei ist es besonders zweckmäßig, für mehrere Stäbe einen gemeinsamen Wandler zu benutzen.
• Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand der Abb. i bis 5 beispielsweise erläutert.
• In Abb. i ist das Instrument im Grundprinzip dargestellt. In einen Gestellrahmen i ist der stabförmige Körper 2 mittels der dünnen Drähte 3 und 4 lose eingespannt. Über die starre Verbindung 5 ist der den elektrischen Strom erzeugende Wandler 6 fest angekoppelt; seine Ausgangsspannung wird über den Verstärker 7 zum Lautsprecher 8 weitergeleitet. Durch den vom Elektromagnet 9 gesteuerten Hammer io wird der Stab 2 zu Longitudinalschw ingungen angeregt. Diese entstehen auf Grund der vorwiegenden Längsausdehnung des Körpers in Verbindung mit der freien Aufhängung an beiden Enden. Wäre der Körper an einem Ende fest eingespannt, so würde er Transversalschwingungen ausführen. Der Wandler 6 besitzt zweckmäßig, um evtl. noch auftretende störende Transversalschwingungen zu unterdrücken, eine bevorzugte Ansprechempfindlichkeit auf Longitudinalschwingungen. Als Wandler eignen sich elektromagnetische Systeme nach Art von Telephonen, elektrodynamische Systeme nach Art eines Lautsprechers, kapazitive Systeme nach Art der Kondensatormikrophone oder . piezoelektrische Systeme nach Art der Kristallmikrophone. Es kommen ferner auch Wandler nach Art der Kohlemikrophone in Betracht, sofern an die Tonqualität höchste Anforderungen nicht gestellt werden. Die starre Verbindung 5 besitzt eine solche Steifigkeit, daß auch die tiefsten vom Stab erzeugten Töne übertragen werden. An Stelle der Einspanndrähte 3 und 4 können im übrigen auch Spiralfedern oder Fäden benutzt werden. Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist der Wandler 6 nicht direkt, sondern über die Einspannung 3 mit dem Stab gekoppelt. Bei Abb. 3 ist der Wandler 6 unmittelbar in den Einspanndraht 3 eingeschaltet. Bei der Ausführungsform nach Abb.4 dient zur Abtastung ein Schallplattentonabnehmer 6, dessen Stift i i in ein mit Rillen versehenes Teil 12 eingreift. Letzteres ist z. B. ein aus einer Schallplatte herausgebrochenes Stück, das am Einspanndraht 3 oder direkt am Stab 2 befestigt, z. B. aufgekittet ist. Der Tonabnehmer 6 hängt nach Art eines Körperschallmikrophons mit seinem Gehäuse entweder am Gestellrahmen i oder am Einspanndraht 3 bzw. am Stab z. Bei der Anordnung nach Abb. 5 sind mehrere Stäbe 2 mit verschiedener Länge und Tonhöhe zwischen zwei Quarzbalken 13 mit Hilfe der Drähte 14 eingespannt. Diese Balken 13 hängen ihrerseits zwischen einer gemeinsamen Einspannung 3 und .1, an welch letztere ein gemeinsamer Wandler 6 angekoppelt ist. Man kann hierdurch ein mehrstimmiges Glockengeläute nachbilden, wobei der gemeinsame Wandler zur gleichzeitigen Abtastung aller Stäbe dient. Die Anordnung kann im übrigen dahingehend vereinfacht werden, daß man den einen, z. B. den unteren Querbalken 13 einspart und die Drähte 14 am anderen Ende bis an den Gestellrahmen heranführt.
• Die schwingenden Körper können als volle Stäbe oder auch als Rohre ausgebildet sein und einen runden oder nach Art von Schienen einen flachen bzw. eckigen Querschnitt besitzen. Die Amplitude und Verteilung der Obertöne kann durch die Art des Anschlages beeinflußt werden; man kann z. B. durch weichen Anschlag mit Hilfe von Filz- oder Gummihämmern weichere Töne erzeugen, während bei Anschlag mit einem Hammer aus Metall oder Kunststoff stärkere Obertöne und damit härtere Klänge entstehen. Letzterer Effekt kann durch schneidenartige Ausbildung des Anschlaghammers noch verstärkt werden. Es ist außerdem möglich, den Klang durch Verändern der Anschlagstelle zu beeinflussen; ferner ist es u. U. günstig, wenn ein Stab gleichzeitig an mehreren Stellen durch verschiedene Anschlaghämmer angeschlagen wird. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn der Stab an einer Stelle angeschlagen wird, die in einem Abstand von einem Neuntel der Stablänge vom Stabende entfernt liegt. Die Betätigung der Hämmer erfolgt entweder elektromechanisch über Relaiskontakte oder rein mechanisch über Nockenscheiben, Hebelgestänge o. dgl. Zur Beeinflussung der Abklingzeiten kann man im übrigen Dämpfungsmittel aus Filz oder ähnlichem Material anwenden, die entweder direkt am Stab oder an der Einspannung befestigt sind.

Claims (7)

1. PATENT A\SPRCCIlE: i. Elektroakustisches Instrument zur Erzeugung von Tönen, insbesondere Glockentönen, mittels Anschlages an einen schwingungsfähigen Körper, der mit einem elektrischen Strom erzeugenden Wandler gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingungsfähige Körper (2) mit dem Wandler (6) so ausgebildet und angeordnet ist, daß seine Longitudinalschwingungen den Wandler (6) erregen.
2. 2. Instrument nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingungsfähige Körper(2) stabförmig ausgebildet und an beiden Enden lose, z. B. mit Hilfe von dünnen Drähten (3, 4), eingespannt ist.
3. 3. Instrument nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (6) mechanisch mit dem schwingungsfähigen Körper (2), z. B. über die Einspannung (3, 4), gekoppelt ist.
4. 4. Instrument nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (6) über ein besonderes Glied (5) mit dem schwingungsfähigen Körper (2) gekoppelt ist.
5. 5. Instrument nach einem der Ansprüche i bis 4, gekennzeichnet durch einen elektromagnetischen, elektrodynamischen, kapazitiven, piezoelek@rischen oder auf der Basis der Kohlenmikrophone wirksamen Wandler (6).
6. 6. Instrument nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Schallplattentonabnehmer als Wandler (6).
7. 7. Instrument nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine derart starre Kopplung zwischen dem schwingungsfähigen Körper (2) und dem Wandler (6) besteht, daß auch die tiefsten vom schwingenden Körper (2) erzeugten Töne übertragen werden. B. Instrument nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere schwingungsfähige Körper (2) ein gemeinsamer Wandler (6) vorgesehen ist. g. Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere schwingungsfähige Körper (2), z. B. Stäbe, zwischen zwei Balken (13) eingespannt sind und diese Balken (13) zwischen einer gemeinsamen Einspannung (3, 4) hängen, an welch letztere ein gemeinsamer Wandler (6) angekoppelt ist. io. Instrument nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der schwingungsfähigen Körper (2) mit Hilfe von vorzugsweise elektromechanisch betätigten Anschlaghämmern (9) erfolgt. i i. Instrument nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag eines schwingungsfähigen Körpers (2) gleichzeitig an verschiedenen Stellen durch mehrere Anschlaghämmer (9) erfolgt. 12. Instrument nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag des schwingungsfähigen Körpers (2) durch einen Anschlaghammer (9) an einer Stelle erfolgt, die in einem Abstand von einem Neuntel der Stablänge vom Stabende entfernt liegt. 13. Instrument nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingungsfähigen Körper (2) durch Dämpfungsmittel aus Filz o. dgl. gedämpft sind.