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Elektrische Orgel Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine
elektrische Orgel zu schaffen, welche im Vergleich mit bekannten elektrischen Musikinstrumenten
einfach und billig im Aufbau ist, sehr geringen Platz beansprucht und durch weitgehende
Ausschaltung empfindlicher Teile, wie z. B. Verstärkerröhren, robust im Gebrauch
ist.
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Diese Forderungen werden erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch verwirklicht,
daß die Tonerzeugung durch Zahnräder aus Eisen oder Stahl erfolgt, deren Zähne in
den Wicklungen von Tonabnehmermagneten Spannungen induzieren, deren Frequenz der
Tonfrequenz eines bestimmten Tones entspricht. Weitere Einzelheiten und Merkmale
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der an Hand der
Abbildung das Prinzip der Erfindung erläutert wird. Gegenüber einem in Umdrehung
versetzten Zahnrad i aus Stahl oder Weicheisen, das z. B. zur Erzeugung des Tones
c mit achtundvierzig Zähnen versehen ist, befindet sich der Tonabnehmer 2, der aus
einem Permanentmagneten und einer diesen umgebenden Wicklung besteht. Diese Wicklung
ist über einen Unterbrecher 3, der von der Orgeltaste .4 geschlossen werden kann,
mit der Primärwicklung 5 eines NF-Transformators 6 verbunden. Dreht sich das Zahnrad
i in der Sekunde einmal um seine Achse, so werden in der Spule des Tonabnehmers
2 pro Sekunde achtundvierzig Stromstöße induziert. Auf der Sekundärseite des Transformators
6 sind mehrere voneinander unabhängige Wicklungen 7, 8, 9, io und i i angeordnet,
die in bekannter Weise durch elektrische Siebe 12 weiter beeinflußt werden. Dadurch
entstehen verschiedene Stimmen, z. B.
Flöte, Horn, Prinipale, Gamba
usw. Die Sekundärwicklung i i speist, zweckmäßig nach entsprechender Vorverstärkung,
einen Formanten, der auf der einen Seite durchschlagende Stimmen, wie z. B. Dulcian
Himmelsstimme, also Zungenstimmen, erzeugt. Zu diesem Zweck ist im Kraftfeld eines
Elektromagneten 13 eine Zunge 14 derart federnd angeordnet, daß diese im Rhythmus
der in der Spule des Magneten 14 erzeugten Frequenzen schwingen kann. Diese Schwingungen
werden durch einen Tonabnehmer 15 abgenommen. Auf der gegenüberliegenden Seite des
Elektromagneten 13 werden durch die Zunge 1:6 aufschlagende Zungenstimmen, wie z.
B. Oboe, Trompete, Klarinette, in fölgender Weise erzeugt: Am Körper des Magneten
13 ist ein Anschlag 17 aus Leder od. dgl. vorgesehen, gegen den die Zunge 16 bei
ihrer Schwingung anschlägt. Auch im Bereiche dieser Zunge ist ein Tonabnehmer 18
angeordnet, der die neu formierten Schwingungen abnimmt. Die Federn i9 der Zungen
können aus Holz (zur Darstellung der Holzinstrumente), aus Messing (zur Darstellung
der Messinginstrumente) usw. hergestellt werden. Es liegt im Bereich der Erfindung,
weitere Zungen mit zugehörigen Tonabnehmern vorzusehen.
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Die einzelnen Stimmen, die sekundärseitig vom NF-Transformator, von
den elektrischen Sieben 12 bzw. vom Formanten beeinflußt sind, können über die Registerschalter
2o beliebig zu- und abgeschaltet werden.
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Der Tremulant besteht aus einem kleinen NF-Transformator 21, dessen
Eisenkern eine Bohrung aufweist, in welcher sich ein beweglicher Eisenkern 22 frei
hinein- und herausbewegen kann. Dieser Kern 22 weist an seinem freien Ende eine
Wicklung 23 auf, an welche bei 24 die Wechselspannung für den Rhythmus des Tremulanten
angelegt wird. Von der Sekundärwicklung 25 des Transformators 8 werden die Tonfrequenzen
einem Verstärker, z. B. einem Radiogerät 26, zugeführt, durch dessen Lautsprecher
dann die in Schallschwingungen umgewandelten Stromimpulse hörbar gemacht werden.
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Die neue Orgel, deren Grundprinzip im vorstehenden erläutert wurde,
kann in der Praxis in verschiedener Weise ausgeführt werden. Man kann entweder für
die Töne der i. Oktave zwölf Zahnkränze mit verschiedener, später anzugebender Zähnezahl
auf einer gemeinsamen Trommel anordnen, welche mit einer bestimmten Drehzahl, z.
B. 6o Umdr./Min., gedreht wird. Für die Töne der 2. Oktave kann man zwölf Zahnkränze
benutzen, von denen jeder Zahnkranz die doppelte Anzahl von Zähnen aufweist wie
der entsprechende Zahnkranz der i. Oktave, während für die 3. Oktave die Zähnezahl
zu verdreifachen ist, usw. Bei dieser Ausführung können sämtliche Oktaventrommeln
mit der ,gleichen Drehzahl gedreht werden. Die nachfolgende Aufstellung gibt die
Zähnezahlen für die einzelnen Zahnkränze und Töne, die durch Versuche ermittelt
wurden, an: C Cs D Ds E F Fs G Gs A Ais H 48 '51 54 57 6o 64 68 72 76 8o 85 90 Zweckmäßiger
ist es jedoch im Hinblick auf die Fertigung, wenn sämtliche Trommeln für die verschiedenen
Oktaven mit den gleichen Zahnkränzen gemäß der vorstehenden Aufstellung versehen
werden. Bei dieser Ausführung ist es erforderlich, die Trommel der 2. Oktave mit
der doppelten, die Trommel der 3. Oktave mit der dreifachen usw. Drehzahl zu drehen
wie die Trommel der i. Oktave, damit die gleichen Verhältnisse erhalten werden wie
bei der erstbeschriebenen Ausführungsform. Der Antrieb der Trommeln kann auf irgendeine
bekannte Weise, sowohl mechanisch als auch elektrisch, z. B. durch Synchronantrieb,
erfolgen.
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Versuche haben gezeigt, daß die Form der Zähne ausschlaggebend für
die Schwingungsform ist. So ergeben z. B. abgerundete Zähne reine sinusförmige Schwingungen,
wie solche für eine gute Tonwiedergabe erwünscht sind, während viereckige oder dreieckige
Zähne andere Schwingungsbilder ergeben, die übrigens ähnlich den Formen der Zähne
sind, welche sie erzeugen. Man hat es daher bei der Orgel gemäti der Erfindung in
der Hand, durch die Wahl der Zahnformen ganz bestimmte Klangeffekte zu erzielen.
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Durch Veränderung der Drehzahl bzw. der Drehzahlen der Zahntrommeln
kann die Orgel auf jedes gewünschte A, sei es das N ormal- A oder das sog. Wiener
A, gestimmt werden. Durch Stroboskope lassen sich die einzelnen Drehzahlen über
einfache Regler fixieren. Der Wechselstrom aus dem Lichtnetz kann zum synchronen
Antrieb der Orgel mit 5o Hz verwendet werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin verschiedene Möglichkeiten des Einschaltens
(Tastens) der Töne ;mit entsprechenden Variationen des Klangcharakters. Zum Beispiel
kann die Taste 4 an ihrem hinteren Ende den Tonabnehmer tragen. Hierdurch wird zum
ersten Male die Möglichkeit geschaffen, jeden einzelnen Ton je nach Tastdruck einsetzen
zu lassen. Zu einem polyphonen Spiel ist daher nur noch ein Manual erforderlich.
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Eine weitere Abänderung °kann dadurch erreicht werden, daß bei der
Betätigung der Taste ein kurvenförmiges Eisenplättchen in den Luftspalt zwischen
Tonabnehmer und Zahntrommel bewegt wird. Je nach der Form dieses Abschirmplättchens
kann der Einschwingvorgang der Töne gestaltet werden. Auch diese Anordnung bedeutet
eine wesentliche Verbesserung gegenüber bekannten elektrischen Musikinstrumenten.
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Läßt man den Abstand zwischen Zahntrommel und Tonabnehmer konstant,
so arbeitet die Taste wie ein elektrischer Ein-Aus-Schalter, mit der Folge, daß
ein dem Klavier ähnlicher harter Einsatz vorhanden ist. Zwischen den drei obenerwähnten
Möglichkeiten lassen sich durch Kombination der beschriebenen Maßnahmen nach Wunsch
Zwischenlösungen mit entsprechenden Einsatz- bzw. Einschwingwirkungen erzielen.
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Eine nach dem Prinzip der Erfindung hergestellte Orgel nimmt sehr
wenig Platz ein und läßt sich in Massenfertigung herstellen, wobei das Fehlen von
Schwingungsröhren und sonstigen empfindlichen Teilen eine lange Lebensdauer und
geringe Störungsanfälligkeit
des Instrumentes verbürgt. Die Erfindung
ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und läßt sich in
der verschiedensten Weise abwandeln.