DE847677C - Kleinklavier - Google Patents

Description

• Kleinklavier

  1)i( I;rtinilnng stullt sich die Aufgabe, (las

  Volumen. (las (;e\\ iclit tind den Preis des Klaviers

  bei lleil)eltalttitig seines musikalischen Charakters

  tvesetitliclt lierahztisetzen. Sie verwendet dazu eine

  neuartig( Kombination von mechanischen und elek-

  triscltett Mitteln, durch welche außer (lern Klavier-

  klang auch noch \@-eitere tntisil<alische'\lögliclikeiteti

  ersrhl@isscn werden.

  7:s sind scliott Klaviere ohne Resonanzboden

  1>f#kanntgeworden, l)ci (letiett die Schwingungen der

  Saiten clcktroniagn(#tisclt oder kaltazitiv abgetastet.

  verst;irkt titid (ltircli 1_autsl>rechcr li<irliar geniaclit

  t@er(len. Diese Konstruktionen haben aber weder

  eitre Verringerung der Dimensionen und cles Ge-

  t@ic@ts noch eine Verbilligung des Preises erbracht.

  Der Wegfall des fZesottatizlto(letts wiegt weder nach

  (iclit noch nach t'reis die zusätzlichen elektri-

  schen Einrichtungen auf. Der Fortschritt dieser In-

  strumente 1>f telit nur darin, daß man durch einen

  großen Verstärker und Lautsprecher größere Laut-

  stärken und durch elektrische llodulationsmittel

  gewisse neuartige Klangfarben erzielen kann. Der

  hohe Preis des Klaviers kommt hauptsächlich von

  der hohen Saitenspannung her, welche im Laufe der

  Entwicklung bis ztt dein heute üblichen Maß ge-

  steigert worden ist, um die Lautstärke auf die heu-

  tige höhe zu bringen. Die hohe Saitenspannung

  bedingt nicht nur die Stärke, sondern auch die

  Klatigfarhe des modernen Klaviers. Bei schwächer

  gespannten Saiten kann man durch Hammerschlag

  nur matte Töne hervorbringen. Die Zupfinechanik

  des Cembalos, dem Vorläufer des Klaviers. ergibt

  einen scharfen. näselnden Ton, ähnlich der Zither.

  der dein modernen J'fusikgeschmack nicht mehr ent-

  spricht. Die elektrische Abtastung bei geringerer Saitenspannung könnte daher zwar die Lautstärke erhöhen, nicht aber zu dein modernen Klavierton führen. Die bisher bekanntgewordenen Klaviere mit elektrischer Sch"vingungsabtastung mußten die hohe Saitenspannung und den dafür erforderlichen Gußstahlrahmen beibehalten. konnten also ohne Verziclit auf die moderne Klavierklangfarbe keine Verininderung des Gewichts und des Preises erzielen.
• Die Schwingungsform des modernen Klaviertones ist oberschwingungsarm, während der Obertongehalt schon der älteren Hammerklaviere und noch mehr des Cembalos stärker ist. Die Entwicklung des Klavierideals zu stärkerer Grundtönigkeit 1>ezeicllilet man in der Musikwissenschaft als neutrale Klangfarbe.
• Ein einfaches, kleines und billiges Schwingungsgebilde, welches obertonarme Schwingungen ausführt und auch hinsichtlich seines Dämpfungsverlauf: der Klaviersaite sehr ähnlich ist. ist die einseitig eingespannte elastische Zunge. Sie findet in der Musik Anwendung bei Spieldosen und Spieltihreil, die wegen ihres lieblichen Tones sehr beliebt sind, aber nur geringe Lautstärke haben, daher bisher nur als Spielzeug, nicht aller für die Konstruktion von künstlerischen Musikinstrumenten hrauclibar waren. Durch die elektrische Abtastung tind Verstärkung kann jetzt der Mangel an Lautt2 -e überwunden werden. Die für Spieldosen s 'irk übliche Form des schmalen Dreiecks weist aller noch einen höheren Obertongehalt auf als die Klaviersaite. Man hat diese Form offenbar deshalb -ew i ä lilt, weil der obertonhaltige Klang durchdringender ist als der sinusförmige und dadurch der Mangel an Lautstärke teilweise ausgeglichen wird, wie ja auch das Cembalo trotz seiner geringen Schwingungsenergie durch die Schärfe seiner Klangfarbe selbst im Orchester durchdringt. Geinäß der Erfindung wird eine Zungenform gewählt, welche einen geringeren Obertongehalt aufweist. Auf einem anderen Gebiet der Technik, nämlich zum Messen der Frequenz von elektrischen Wechselströmen oder von mechanischen Schwingungen benötigt man möglichst sinusförmige Resonatoren, und man hat diese gefunden in der Form der schmalen rechteckigen Zunge mit durch eine Masse belasteter Vorderkante. In der physikalischen Akustik nennt man ein solches Gebilde einen Tonpilz. Durch diese Form sind die frequenzllestitnnienden Größen, Masse und Elastizität, voneinan-(ler getrennt, die Masse am frei schwingenden Ende, die Elastizität am Stiel. Die Physik lehrt, daß eine einwellige Schwingung entsteht, wenn Masse und Elastizität je in einem Punkt konzentriert und miteinander gekoppelt sind, während bei einer räumlichen Vermischung beider Größen außer der Grundschwingung noch Oberschwingungen möglich sind. Bei der Zunge hat man es durch die Formgebung, d.h. durch die Art der Verteilung von Masse und Elastizität ganz in der Hand, jedes ge- wünschte Verhältnis von Grund- und OberschwingUngen zu erzielen. Physikalisch ist also in dieser 1-Iinsicht die Zunge der Saite weit überlegen. In

  ähnlicher Weise kann man auch (lir Dämpfung (lci-

  Z_ungenschwingungetl gestaltcii, iti(h@in inan (iie I?in-

  spannung der Zunge liiii-tci- (>(fei- weiclicr w@ihlt.

  Durch Berechnung und \-crsudl kati» inan attf

  diesen Grundlagctt i»- »»cli crhaltelt. (lct-cli

  Qualität denen des Klaviers i» i1(lcr <@ewü»schtcli

  Weise ähnlich ist.

  Auch gegenüber deal _\nschlag durch ent-

  sprechend klein (linlc»sionici-te li;immer verhalte»

  sich die Zungen äliiilicli wie die Klaviersaiten. Auf

  diese Weise wird attc11 (iic I?igenschaft des 11-11a-

  viers, daß die Lautstarke durch die Wucht des _1n-

  sclllags bestimmt wird, crlialt@». 1)W 1la111111el--

  mechanik kann für (las hlci»hiavier tves<°litlicli ein-

  facher und daher fülliger ausgestaltet wcr(kn als

  für (las Klavier.

  In der Fig. i ist als .\usfiilirmigsbeispiel chic

  Taste mitHainmermcclia»il<. Abtaster undZungeini

  Schnitt dargestellt. i ist eitle wcil.9c Taste, die iti

  üblicher @\'eise in dcni I_@t cl- 2 (1rc111)ai- ist ;tii(1 iii

  dem Stift 3 geführt wird. 1 ist ein Polstet-. welches

  (feil Tastenfall lxgrc»zt. l )tircli (las Gewicht ; ist

  die Taste in ihrer l"tiliel;ige icstgclialtc». _\ii Stelle

  eines Gewichts l;öntite auch sin»ge»lül.i eine Feder

  verwendet werden. 0 ist der klcitie 1lainmer, (lcsscii

  Drehlager 7 fest finit (lcr "haste vet-hull(len ist. Er

  ruht auf dein Polstet- #N ;itif @lcr Taste. Weim (lic

  Taste durch Auftreffen auf (lein Polster d ihre Be-

  wegung beendigt hat, fliegt 'ler lla»iiiicl-(, illf()lgc-

  seiner kinetischen E»crgic weiter 1111(I st<il3t gegen

  die Zunge 9. 1)1e Elitfci-iltiiig (les 11ani»ierlagers

  vom Hammerdrelipunl;t 7 ist so bemessen. (iah (11r

  Bewegungsantrieb, welchen (ler 1lanlincr0 erfährt.

  die passende Stärke erii'ilt. _Ie gr<i(.icr die Wucht des

  Anschlags, desto stiirker wird (lcr @tol.; (lcs l iani-

  iners 6 gegen die Zunge y. 1 )ei- 1 lziniiner fallt sofort

  nach (lern Stoß in seilte .-\usgangsl<tgc zurück. 1 )ic

  Zunge kante an illrctil ft-(21 schwingenden Eiide eilte

  Masse io tragen, durch (lcrcli 13einessulig der Olx@r-

  schwingungsgehalt bestimmt ist. Die Zunge ist ill

  dem Lager ii fest cing<@spantit, Dieses Lager ka»ii

  für alle Zungen gemeinsam scili. i? ist eine Metall-

  fläche, welche der Ztiti,(#ii()1)erfl<iclie gegeniiberstelit.

  elektrisch isoliert ist und zur k.tl)azitivcti A1)-

  tastung nach dein lx@kamitcli .Kun(@cnsatorm@kr(>-

  pllonprinzip dient. .-euch diese Metallflache kann

  durchgehend für alle Zutigeli getnei»satn sein. :\11

  Stelle der kapazitiven Abtastung kalin aticli chic

  magnetische, piezcxlehtriacllc o(lci- \\'iderstaii(ls-

  methode treten. Uin die @clit@-ingullgen der Ztliigt-

  bei Beendigung des Tones (furch hücklx°wcgu»g

  der Taste aufhören zu l@tsscti, ist (lcr Dämpter 13

  vorgesehen, der auf seiner Unterseite mit Filz t()

  od. dgl. belegt ist. Er wird von dein Bügel i:1 ge-

  tragen, der die Tastenbewegung mitmacht und da-

  her zu Beginn des "1'o»es die Zunge freigibt und sie

  am Ende wieder festlegt. Der I>ügcl 1d ist uln die

  Achse 15 drehbar und liegt finit cilicin Ende auf (1!r

  Taste auf. 77 ist eine durchgehende `ta»gc. welche

  mittels des Pedals gellol>Vn wcr(Ic» kalll1. so (laß (ler

  Dämpfer 13 für alle Töne außer T:itigkeit gesetzt

  ist und der bekannte @ortl;lingeffel;t eintritt. Der

  hffel<t des @ia»ol)c(lals wird allf eld;trischc»t Wrg(.

  erzielt, hi(lein die Spannung des Kondensator-

  iniknTltcms 12 variiert Wird. Diese Einrichtung ist

  in 1, ig. t itrlit dargestellt. 1hese Regelung ist stetig

  oral (laltcr (lern 1)isherigct Pianopedal überlegen.

  1t; ist eittu schwarze Taste. die in üblicher Weise in

  ihrer I.a#,et-ung gegen die weiße versrliolKt. ist

  (nicht dat;estellt). 1o ist die Vorderwand des

  Klaviers.

  I hic Uig. t stellt nur eiti _lttsführtttig--;lx°i:l)iel dar.

  Glas in vidfachcr \\ eise nio clihriert werden kann.

  I >ie elektrische _\btastung und Verstärkung bietet

  \liiglirlikeit(tt. (hic nicht nur zti forteilen der Kon-

  strul;ticttt, sondern auch (her musikalischen Aus-

  drucksfähigkeit führet. Es ist ein alter Wunsch,

  bei "I'astcititstrtttientet den Ton auch noch lwi_ ge-

  driickter "faste leeinHussen zu können. Dieser

  Wunsch katrn z. I>. dadurch erfüllt wurden, daß die

  Stärke (lct- Al)tastung jedes einzelnen Todes in Al>-

  lt:itigigl;cit von (lein Druck auf die Taste gebracht

  (vii-cl. I:itte I.autst;irheregelttng jedes einzelnen

  Tones durch (Ivit `, erstärker hätte zur Voraus-

  setzung, (la@i ieclem Tou eilt Verstärker zugeordnet

  tväru. I);eset- Aufwand wäre zti groß, deshalb wird

  (hie l@e@elutt@@ an (Ien Abtastorganun vorgenommen.

  Zn dieselt @wech wird (las li>lster I in Fig. 1,

  weMtcs M Tastenfall hcgrenzt, als elektrischer

  Regler aus@@el>;l@let. z.lk als Regelwiderstand. Ein

  ItcgelwicIerstmicl. der sich in weiten Grenzen nur

  durch 1Iruck verändern SO olnie (lall dabei ein

  netu;ettswerter 1lewc.gungsweg zurückgelegt wird.

  besteht z. Il. aus Kohlepulver, ähnlich wie es bei

  Mikrophonen verwendet wird. 1?inc Lautstärke-

  ncgclutig jedes ciiizeln(-n Tone: ist natürlich nur

  iniiglicli, tvctiti jeder "hon ein besonderes Abtast-

  organ )tat. Das A1)tastorgan 1-2 darf daher für die-

  sen Zweck nicht (lurchgelwtul für alle Töne gemein-

  sain seift, wi(# (lies in Uig. t zun:ichn angenommen

  ist.

  Fig. = zeigt als Schaltschema, wie die AIttast-

  orgattc mit den Reglern und dein Verstärker-

  eingang ztistiiiinieiigcsclialtet werden. l)ie Abtastung

  ist in diesem Ausführungsbeispiel elcl<tromagne-

  tisch angenommen. t1) l@ig2 bedeutet 9, 9, 9 die

  mhwittgen(lcn Singen, 12. 12# 12 tlie elektroinagtie-

  tischeu _\Ittastorgate. .1. 4. + die als druckabhän-

  gige \\ iderst:iiicle @itisgehil(leteti Polster, die von

  (In "l-asten t gedrückt Wertleu. 20, 20. 20 sind die

  :\nk@tliplutgswiclerst:intle, die mit den 1Zeglert14

  zusammen. S1@<ttuiuttgsteiler bilden. 2t, 29 21 sind

  Iatthccl@l@luttgswid erstände. welche eitre gegen-

  seitige Weinflussung der einzelnen Stromkreise ver-

  hindern sollcti. =2 ist der gemeinsame Verstärl;er-

  cingang. 1)a durch die Parallelschaltung der zahl-

  reichen \f'i(lerst@in(la2o und 21 ein sehr niedriger

  Eingangswi(lerstand am Verstärker resultiert und

  eine gegenseitige l>eciiitltissting der Abtastorgane

  nicht genügend vermieden sein könnte, ist es

  z@erkm:il.iig, mehrere Eingangsröhren 22 für Grup-

  pen von _\lttastorganen vorztiselien und die Ver-

  einigung, auf eitlen genwinsanwn Verstärker erst

  hinter eben Ehigangsröhren vorzunehmen. Eine äh n-

  liclir \\"irl<uiig erzielt inan, wenn. die Gruppen

  durch Weitere Widerstände etitkoltpelt werden. Nu

  (Gruppen werden derart gebildet, daß alle gleichen

  "Töne der verschiedenen Oktaven zusammengefaßt

  werden.

  Der druckabhängige Regelwiderstand hat die

  wertvolle Eigenschaft, daß seid Widerstand bei

  nicht gedrückter Taste unendlich groß ist. I)e>hall)

  kommt bei nicht gedruckter Taste kein Ton ad den

  Lautsprecher, auch wenn die Zunge schwingt. Die-

  ser Umstand ist sehr wertvoll, denn der niecha-

  nisclw Dämpfer 13, 1d, 1 j, 16, r j wird dadurch ent-

  liehrlich.

  Der Fortklingeffekt kann dadurch erzielt wer-

  den, daß jedem Regler ein LTberbrückungs@itler-

  stand zugeordnet wird. Diese Z'berbrückungswider-

  stände werden durch das Fortklingpedal gemein-

  sam an- und abgeschaltet.

  13e. einer anderen, vollkommeneren Ausführungs-

  form ist jeder elektromagnetische Alttaster, wie in

  1- ig. 2 dargestellt, mit einer zweiten Wicklung 23,

  23, 23 ausgerüstet. Die Ströme aus diesen Wich

  hingen unterliegen nicht der Einwirkung des

  Tastendruckes, sondern sind über einen gemein-

  schaftlichen Lautstärkeregler 2.1 direkt auf (l-,n

  Verstärkereingang geschaltet. Der Regler -+ Wit-(1

  durch das Fortklingpe(lal bedient. Auf diese Weise

  entsteht ein musikalisch wertvollerer l'ortkling-

  etiekt als ])ei den bisherigen Klavieren. Er ist gra-

  duierbar. Man kann die zweiten Wicklt1ngetl 23, 23.

  23 allein einschalten bei ausgeschalteter Kcgltiiig

  des Tastendrucks und erhält so die bisher bekannt e

  Pedalwirkung bei regelbarer Lautstärke. Wird die

  \\'irkung der beiden Wicklungen kombiniert, so

  entsteht eine neuartige musikalische Wirkung,

  nämlich ein mehr oder minder starkes Fortklingen

  zu (lern normalen, beim Loslassen der Tasic be-

  endigten Klavierton.

  Der druckabhängige Widerstand ergibt im

  Augenblick des Auftreffens .der Taste auf das 1'0l-

  ster4 eitle erhöhte Lautstärke infolge der Wucht

  des Anschlags. Dadurch wird der Anschlagcharak-

  ter des Klaviertones verstärkt, eine nicht un-

  erwünschte Wirkung. Sofern diese doch zu stark

  werden sollte, kann sie dadurch abgeschwächt wer-

  den, daß das Polster auf einer elastischen Unter-

  lage gelagert ist, die zugleich eine schwere Masse

  enthält. welche anfänglich die Wucht des An-

  schlags aufnimmt.

  Alle bekannten Methoden zur heeindussung (her

  I?angfarl)c durch elektrische Siebmittel können

  auf die l:rtintlung angewendet Werden, urn die

  Klatigfadw des lolaviertones in mannigfaltiger

  Weise zti modifizieren.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kleinklavier mit elektrischer @cli@in- gungsabtastung unter Vermeidung des Reso- nanzbodens mit nachgeschaltetem Verstärker und Lautsprecher, dadurch gekennzeichnet, dal.i als Schwingungsgebilde einseitig eingespannte elastische Zungen (9) dienen, die durch eine Hammer- oder Zupfmeclianik (6) von der Kla- viatur aus angestoßen werden und eitle (lein Klavier entsprechende oder- sonstige ge- wünschte Klangfarbe dadurch ergehen, da l3 Masse und Elastizität durch Forin- und Härteveränderung der Zungen so verteilt sind. daß die Schwingungen den gewiinscliten geringelt ( >bertongehalt aufweisen.
2. 2. Kleinklavier gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, ciaß die Zungen als kleine Blattfedern (y) mit geringer Schwingungsenergie nach dein Vorbild der Zungenfreyttenziliesseinusgebildet sind und daß der Anschlag durch entsprechend klein <liinensionierte IHimmerchen (6) erfolgt.
3. 3. Kleinklavier gemäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet,daß sämtliclleti7tiiigeti(o) eine Abtastvorriclitung (12) gemeinsam ist. . Kleinklavier gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß für jeden Ton ein besonderes Abtastorgan vorgesehen ist, welches finit einem Atnplitudenregler in Verbindung steht, der durch den statischen Druck auf die gedruckte Taste eitle Lautstärkel)eeinflussung ermöglicht (Fig.2). 5. Kleinklavier gemäß Anspruch i bis d, da- durch gekennzeichnet, daß (las _-Xlnl)litudctl- regelglied je Taste so ausgebildet ist, daß bei nicht gedriicl:ter "faste der .@l)taststromkreis ratsgeschaltet ist. Si l dal9 bei @@eitersch@@-in-gcnl- der Zunge lein Toll viitstelit und die mecha- nische Tondämpfungscini-ichtum, (13 ... 16) entbehrlich wird. 6. Kleinklavier gem;il.'@ An>pruch i bis 5, da- durch gekennzeichnet, daß für je(leii Ton z\\ei .11)tast#sti-omkreise vc»-geselieii sind, von denen der eilte (1 2) mit dein IZc#rler durch Tastendruck (d). der andere mit allen anderen gemeinsam auf den Verstä rkerein<gfang (2?) geschaltet ist und durch eifit Pedal zur Erzielung eines gra- duierten Fortklingeffektes dient.