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Musikinstrument, vorzugsweise elektrische Orgel Es sind Musikinstrumente
bekannt, bei denen die Grund- und Oberschwingungen der verschiedenen Töne einzeln
mittels Generatoren erzeugt werden und zu gewünschten Klängen durch Schaltmaßnahmen
zusammengesetzt werden. Dieses Prinzip ist besonders zur Konstruktion elektrischer
Orgeln angewandt worden. Die Hauptaufgabe zur Erfüllung einer guten Klangreinheit
besteht dabei in der genauen Innehaltung der Schwingungsverhältnisse der verschiedenen
Töne zueinander, um diese Schwingungsverhältnisse vor allem auch konstant und unabhängig
von Einflüssen der Temperatur und des Feuchtigkeitsgrades der Luft sowie der Einflüsse
von Schmutz und normalem Verschleiß zu machen. Es ist anzustreben, möglichst sämtliche
Generatoren all einen gemeinsamen Antrieb anzuschließen.
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Verwendet malt rotierende Tonerzeuger, die aus einem Rotor und eitlem
Stator bestellen, wie sie beispielsweise in Form von Tonrädern, Lichtsirenen oder
anderen elektroakustischen Wandlern oder auch als rein akustische Sirenen für den
geschilderten Zweck angewandt worden sind, so ist es sehr einfach, diejenigen Frequenzen,
die die Oberschwingungen zu einem gemeinsamen Grundton darstellen, gemeinsam anzutreiben;
man braucht sie nur alle über verschiedene Übersetzungsgetriebe an einen gemeinsamen
Motor anzuschließen oder kann sie sogar alle auf der gleichen Motorwelle anordnen
und muß nur dafür Sorge tragen, daß die Anzahl der Zähne bzw. Löcher oder sonstigen
frequent-, bestimmenden Elemente in dem ihren Frequenzen entsprechenden Verhältnis
zueinander stehen. Da es sich hier um lauter rationale Verhältnisse handelt, ist
es stets möglich, mit einfachen Mitteln die ge-%vünschte Frequenz zu erzeugen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit
dem
Problem, verschiedene Frequenzen, die in einem irrationalen Verhältnis zueinander
stehen, ebenfalls so anzutreiben, daß, wie geschildert, die Bedingungen der Frequenzkonstanz
oder mindestens die der Konstanz des Frequenzverhältnisses erfüllt sind. Man könnte
zunächst daran denken, das irrationale Verhältnis durch ein rationales Verhältnis
sehr genau zu approximieren und den Antrieb solcher Generatoren wiederum von einem
Motor her mit entsprechender Übersetzung vorzunehmen. Um eine hinreichend genaue
Approximation zu erzielen, würde dieser Weg zu einer untragbar großen Anzahl von
Zähnen der Getriebe führen. Ein anderer Weg bestünde darin, das genaue irrationale
Verhältnis durch ein stetig einstellbares Übersetzungsgetriebe zu erreichen, wie
es mit Hilfe eines Reibungsgetriebes möglich ist. Ein derartiges nicht formschlüssiges
Getriebe würde jedoch zu stark verschleißen und keine hinreichende Konstanz garantieren.
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Gemäß der Erfindung werden bei einem Musikinstrument, vorzugsweise
einer elektrisch betriebenen Orgel mit temperierter Stimmung, bei der die Grund-
und Oberschwingungen der verschiedenen Töne einzeln mittels Generatoren erzeugt
werden, unter Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile die Antriebe der
Generatoren in der Weise vorgenommen, daß Generatoren, deren Frequenzen in einem
irrationalen Verhältnis zueinander stehen, bei einem gemeinsamen Antrieb durch eine
Übersetzungsanordnung mit einem grob approximinalen rationalen Übersetzungsverhältnis
miteinander verbunden sind und daß außerdem zum Zweck einer Feinapproximation oder
genauen Erreichung des irrationalen Verhältnisses jeweils ein zusätzlicher Antrieb
des einen Generators vorgesehen ist, um dessen Frequenz durch entsprechende Erhöhung
oder Erniedrigung zu korrigieren. Der Sinn der Maßnahme besteht also darin, zwei
Generatoren, die in einem irrationalen Verhältnis zueinander stehen, im wesentlichen
gemeinsam anzutreiben und beide mit einem rationalen Verhältnis laufen zu lassen;
daß zusätzlich jedoch eine Korrektur der Frequenz des einen der beiden Generatoren
vorgenommen wird mit Maßnahmen, auf deren Konstanzhaltung es nun nicht mehr so genau
ankommt. Wird beispielsweise durch ein formschlüssiges Übersetzungsgetriebe zwischen
beiden Generatoren eine Grobapproximation des Frequenzverhältnisses auf ein Prozent
erreicht, so hat man die Gewißheit, daß dieses Verhältnis innerhalb der zugelassenen
Fehlergrenzen als absolut konstant zu betrachten ist. Ist eine Konstanz des Frequenzverhältnisses
beispielsweise auf '/looo erforderlich, so genügt es, die zusätzliche Korrektur
von io °/o, die noch übrigbleibt, auf einige Prozent genau auszuführen. Das ist
ohne weiteres entweder durch ein Reibungsgetriebe oder durch einen besonders unabhängigen
Antriebsmotor zu erreichen.
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Unter Umständen kann die Unterteilung der Approximation statt in zwei
Schritten auch in mehr Schritten erfolgen. Sowohl die Grobapproximation höherer
Konstanz als auch die Feinapproximation feinerer Konstanz kann auch für sich noch
in weitere Schritte unterteilt sein.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform nach der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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In Fig. i sind zwei Tonradsysteme dargestellt. Das eine System besteht
aus den Rotoren i, die bekannterweise als Zahnräder ausgebildet sind, auf einer
gemeinsamen Welle 2 sitzen und sich vor festen Tonabnehmern 3 vorbeibewegen. Die
Tonräder, von denen in der Zeichnung im ganzen vier dargestellt sind, erzeugen die
Grundschwingung und die Oberschwingungen eines Tones. Der Antrieb der Welle 2 erfolgt
mittels eines Motors 4. Das zweite Tonradsystem besteht aus entsprechenden Rotoren
$ und Abnehmern 6. Die Tonräder 5, 6 erzeugen einen anderen Ton mit Grundschwingung
und Oberschwingungen, dessen Grundschwingung in einem irrationalen Verhältnis zur
Grundschwingung der vom ersten Tonradsystem erzeugten Töne steht. Infolgedessen
muß sich die Welle 7 relativ zu den Armen, auf denen die Tonabnehmer 6 angeordnet
sind und die entweder als Statoren fest stehen oder selbst eine Drehbewegung ausführen
können, ebenfalls mit einer Umlaufzahl drehen, die in einem irrationalen Verhältnis
zur Umlaufzahl der Welle 2 steht.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Welle 7 über ein
Zahnradgetriebe 8 formschlüssig mit der Welle 2 gekuppelt ist und infolgedessen
ebenfalls vom Motor 4 angetrieben wird. Das Übersetzungsgetriebe 8, das als Zahnradgetriebe
gezeichnet ist, liefert eine Grobapproximation des eigentlich notwendigen irrationalen
Verhältnisses. Der Rest der Approximation wird dadurch bewerkstelligt, daß den Tonabnehmern
6, die Aif einem gemeinsamen Arm 9 sitzen, eine gemeinsame Drehbewegung um die Achse
der Welle 7 erteilt wird. Diese Bewegung, die nur langsam zu sein braucht, addiert
sich mit der Drehbewegung der Welle 7 zu einer resultierenden Relativbewegung der
Zahnräder 5 zu ihren Tonabnehmern 6, deren Umdrehungszahl das gewünschte irrationale
Verhältnis zur Umlaufzahl der Welle 2 besitzt. Der Antrieb des Armes 9 erfolgt durch
ein Reibscheibengetriebe, das schematisch durch die Reibscheiben io, ii und 12 angedeutet
ist. Die Reibscheibe 12 dient gleichzeitig als Träger des Armes 9 und ist mittels
eines Zapfens im Gehäuse 13 gelagert.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Hier ist
nur das zweite Zahnradsystem mit den Zahnrädern 5 und den Tonabnehmern 6 dargestellt.
Die Tonabnehmer 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel fest im Gehäuseteil gelagert,
während der Welle 7 durch ein Differentialgetriebe 14 von einem besonders langsam
laufenden Motor 15 her eine zusätzliche Korrekturbewegung in positivem oder negativem
Drehsinn erteilt wird.
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In den beiden Ausführungsbeispielen ist es möglich, die Korrektur
der Drehbewegung so zu gestalten, daß eine genaue Herstellung des irrationalen Drehzahlverhältnisses
erreicht wird.
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Es genügt jedoch auch hier, eine Approximation durch ein rationales
Verhältnis mit einer bestimmten
verlangten Genauigkeit, z. B. auf
1/iooo vorzunehmen, so daß auch für die Korrektur eine formschlüssige Kupplung in
dem ursprünglichen Motor gegeben ist, der alle diejenigen Wellen antreibt, deren
Drehzahlen in einem rationalen Verhältnis zueinander stehen. Beim Zusammenbau derartiger
Systeme, wie sie in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, zu einer Orgel ist
es zweckmäßig, möglichst sämtliche Generatoren zunächst mit einem gemeinsamen Antrieb,
beispielsweise einem Synchrommotor, formschlüssig vorzugsweise über Zahnräder zu
kuppeln und, soweit es geht, überhaupt starr miteinander zu verbinden, d. h. auf
derselben Welle laufen zu lassen. Andererseits wird man versuchen, ebenfalls sämtliche
Korrekturen von einem gemeinsamen Antrieb her zu betreiben und unter sich kraftschlüssig,
möglichst formschlüssig, gegebenenfalls starr miteinander zu verbinden. Der gemeinsame
Antrieb der Korrekturen kann nun entweder von einem besonderen Motor angetrieben
oder ebenfalls von dem Gesamtantrieb für die Generatoren auf eine entsprechend große
Übersetzung ins Langsame abgenommen werden.