DE822752C - Elektrisches Musikinstrument - Google Patents

Description

• Elektrisches Musikinstrument Die Erfindung bezieht sich auf jene Gattung von elektrischen Musikinstrumenten, bei denen die Tonfrequenzen durch sog. Tonräder, d. h. durch mechanische Umlaufglieder gleichmäßiger Teilung, z. B. durch Zahnräder, Lochscheiben, Scheiben mit magnetisch eingeprägter Teilung usw., erzeugt werden. Musikinstrumente dieser Art sind bekannt. Im allgemeinen verwenden diese Instrumente den Einzelantrieb für jedes einzelne Tonrad oder es sind die Tonräder für dieselben Töne jeder Oktave, also für die Töne mit dem Schwingungszahlenverhältnis i : 2 : 4 usw., auf eine gemeinsame Welle gesetzt, und es sind dann für die zwölf Halbtöne der gleichschwebend temperierten Oktave zwölf solcher Sätze vorgesehen, die über Getriebe jeweils im Verhältnis r :-',' angetrieben werden. Nur auf diese Weise ist es möglich, die irrationalen Werte der Schwingungszahlen der einzelnen Halbtöne innerhalb einer Oktave absolut genau herzustellen.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Ausführung, die gegenüber der bekannten Bauart wesentlich einfacher ist und dennoch zu gut brauchbaren musikalischen Ergebnissen führt. Die neue Lösung besteht darin, daß mehrere innerhalb einer Oktave liegende Tonräder auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind und demgemäß die gleiche Umlaufzahl haben und daß die die Tonfrequenzen bestimmenden Teilungen der Tonräder im Verhältnis der Schwingungszahlen der gewünschten Stimmung, z. B. der gleichschwebend temperierten Stimmung, gestuft sind. Diese Lösung gestattet an sich eine absolute Genauigkeit der Stimmung nur unter Anwendung großer Zähnezahlen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß gewisse kleine Abweichungen von der temperierten Stimmung praktisch nicht merkbar sind. Es wurde ferner gefunden, daß bei Anwendung bestimmter Zahlenreihen für die Stufung der auf der gemeinsamen Welle aufgebrachten Tonräder auch bei praktisch brauchbaren Zahlen der Zähne o. dgl. diese Abweichungen genügend klein gehalten werden können. Für die Halbtöne einer gleichschwebend temperierten Oktave werden zu diesem Zweck die Teilungen der Tonräder nach einer der folgenden ausgezeichneten Zahlenreihen a bis h gestuft a) 84 89 94 Zoo io6 112 119 126 133 141 150 159; b) 116 123 130 138 146 155 164 174 184 195 207 219; c) 123 130 138 146 155 164 174 184 195 207 219 232 d) 131 139 147 156 165 175 185 196 208 220 233 247 e) 80 85 90 95 101 107 113 120 127 135 143 151; f) 90 95 101 107 113 120 127 135 143 151 16o 170; 9) 101 107 113 120 127 135 143 151 160 170 180 IgI; h) 104 110 117 124 131 139 147 156 165 175 185 196.
• Bei Anwendung der Zahlenreihen b bis d werden die Höchstabweichungen von der temperierten Stimmung nicht größer als ± 2,5 cent, bei der Zahlenreihe a und e bis h nicht größer als ± 5 cent (1 cent = 1/1, temperierter Halbton).
• Zur weiteren Erläuterung sei auf die Zeichnung Bezug genommen, in der zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind; es zeigt Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines elektrischen Musikinstrumentes der hier in Betracht kommenden Art; Fig. 2 und 3 je ein Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung der Tonräder.
• In Fig. i sind bei I und 2 je ein Tonrad, bei 3 und 4 die zugehörigen Tonabnehmer, bei 5 und 6 die Anschlußleitungen zum Verstärker, bei 7 und 8 die in diesen Anschlußleitungen liegenden Schalter, bei 9 der Verstärker und bei 1o der Lautsprecher dargestellt. Beim Gesamtinstrument ist die Zahl der Tonräder und der Tonabnehmer wesentlich größer; für die schematische Darstellung genüge aber die Darstellung von nur zwei Tonrädern und zwei Tonabnehmern. Die Wirkungsweise ist an sich bekannt; die von den Tonrädern erzeugten Schwingungen werden über die Tonabnehmer 3 und 4, sofern die zugehörigen Schalter 7 und 8 über die Tastatur geschlossen werden, dem Verstärker 9 und von dort dem Lautsprecher io zugeleitet.
• Der Darstellung nach Fig. 2 und 3 liegt die Annahme zugrunde, daß es sich um ein Instrument mit gleichschwebend temperierter Stimmung handelt; es sind demgemäß für die einzelne Oktave zwölf Tonräder auf einer gemeinsamen Welle angebracht.
• In Fig. 2 ist bei 20 ein mit konstanter Geschwindigkeit umlaufender Motor, bei 21 die gemeinsame Welle für die zwölf Tonräder 22 einer Oktave, bei 23 die gemeinsame Welle für die zwölf Tonräder 24 der nächsten Oktave, bei 25 das im Verhältnis 1 : 2 übersetzende Getriebe zwischen den beiden Wellen 21 und 23, bei 26 die gemeinsame Welle für die zwölf Tonräder 27 der folgenden Oktave und bei 28 das imVerhältnis 1 : 2 übersetzende Getriebe zwischen den beiden Wellen 26 und 23 dargestellt. Die Reihe kann sich beliebig weit entsprechend dem gewünschten Umfang des Instrumentes fortsetzen.
• Zur Erzeugung von reinen Obertönen können gesonderte Wellen mit mehreren Tonrädern vorgesehen werden; sie werden in solchem Übersetzungsverhältnis, z. B. 2 : 3 für die Quint, 3 : 4 für die Terz usw., an die Wellen für die Grundtöne angekuppelt, daß reine Intervalle entstehen. Bei der Ausführung nach Fig. 2 dient die Welle 29 mit den darauf angebrachten Tonrädern 30 und ebenso die Welle 31 mit den darauf angebrachten Tonrädern 32 zur Erzeugung reiner Obertöne in der vorgenannten Weise. Demgemäß sind die Wellen 29 und 31 über das Getriebe 33 bzw. 34 in entsprechendem Übersetzungsverhältnis angetrieben.
• Fig. 3 zeigt eine Ausführung, die sich von der nach Fig. 2 nur dadurch unterscheidet, daß die die Tonräder tragenden Wellen 4o bis 43 in mehreren lotrechten Kolonnen an ebenfalls lotrechten Lagerträgern 44 und 45 aufgebaut sind und die Übersetzungsgetriebe zwischen diesen Kolonnen angeordnet sind. Der Antriebsmotor ist bei 46 dargestellt. Fig.3 zeigt nur einige Tonradeinheiten und zwei lotrechte Kolonnen, sie können entsprechend dem gewünschten Umfange des Instrumentes beliebig vergrößert und angeordnet werden.
• Bei größeren Instrumenten sieht man im allgemeinen gemischte Stimmen vor, wie es im Orgelbau als Mixturen oder Zymbeln allgemein üblich ist. Die Repetierstellen der gemischten Stimmen werden gemäß weiterer Erfindung vorzugsweise so gelegt, daß die Anzahl der zur Erzeugung von reinen Obertönen vorgesehenen gesonderten Wellen (in Fig. 2 bei 29 und 31) möglichst klein wird.
• Die Untersuchung von Musikinstrumenten zeigt, daß im allgemeinen nach der Höhe und nach der Tiefe gespreizte Oktaven wünschenswert sind. Die Erzielung derartiger gespreizter Oktaven läßt sich bei dem neuen Instrument in besonders einfacher Weise dadurch erreichen, daß gemäß weiterer Erfindung von den obengenannten Zahlenreihen a bis h oder von den obengenannten Übersetzungsverhältnissen der Getriebe im Sinne der Erzielung gespreizter Oktaven etwas abgewichen wird.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrisches Musikinstrument, bei dem die Tonfrequenzen durch Tonräder, d. h. durch mechanische Umlaufglieder gleichmäßiger Teilung, z. B. durch Zahnräder, Lochscheiben, Scheiben mit magnetisch eingeprägter Teilung usw., erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere innerhalb einer Oktave liegende Tonräder auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind und demgemäß die gleiche Umlaufzahl haben und daß die die Tonfrequenzen bestimmenden Teilungen der Zahnräder, Lochscheiben o. dgl. im Verhältnis der Schwingungszahlen der gewünschten Stimmung, z. B. der gleichschwebend temperierten Stimmung, gestuft sind.
2. 2. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungen der Zahnräder, Lochscheiben o. dgl. für die Halbtöne einer gleichschwebend temperierten Oktave gestuft sind nach einer der folgenden Zahlenreihen a bis h: a) 84 89 94 ioo io6 112 119 126 133 141 150 159; b) 116 123 130 138 146 155 164 174 184 195 207 219; c) 123 130 138 146 155 164 174 184 195 207 219 232; d) 131 139 147 156 165 175 185 196 208 220 233 247; e) 8o 85 90 95 101 107 113 120 127 135 143 151; f) 90 95 101 107 113 120 127 135 143 151 16o 170; 9) 101 107 113 120 127 135 143 151 16o 170 18O i91; h) 104 110 117 124 131 139 147 156 165 175 185 196.
3. 3. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch ioder 2,dadurchgekennzeichnet,daBmehrere je aus einer gemeinsamen Welle und mehreren auf ihr befestigten Tonrädern bestehende Einheiten vorgesehen sind und diese Einheiten in den entsprechenden Übersetzungsverhältnissen miteinander gekuppelt sind, z. B. im Verhältnis 1 : 2 für unmittelbar aufeinanderfolgende volle Oktaven.
4. 4. Elektrisches Musikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von reinen Obertönen gesonderte Wellen mit mehreren Tonrädern vorgesehen und in solchem Übersetzungsverhältnis, z. B. 2 : 3 für die Quint, 3 : 4 für die Terz usw., an die Wellen für die Grundtöne angekuppelt sind, daB reine Intervalle entstehen.
5. 5. Elektrisches Musikinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Repetierstellen der gemischten Stimmen so gelegt sind, daB die Anzahl der zur Erzeugung von reinen Obertönen vorgesehenen gesonderten Wellen möglichst klein wird.
6. 6. Elektrisches Musikinstrument nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daB von den im Anspruch 2 genannten Zahlenreihen und/ oder von den im Anspruch 3 genannten Übersetzungsverhältnissen im Sinne der Erzielung gespreizter Oktaven etwas abgewichen ist.