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Elektrisches Musikinstrument mit elektromagnetischen Tongeneratoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Musikinstrument auf mechanisch-elektrischer
Grundlage, bei dem die Tonerzeugung auf elektromagnetischem `'Fege durch sogenannte
Tonräder od. dgl. erfolgt, die in den ihnen zugeordneten Tonabnehmern (Abnahmeköpfen)
der Drehzahl und der Zähnezahl der Tonräder entsprechende Wechselströme erzeugen,
und bei dem vorzugsweise das Einschalten der einzelnen Töne unter Vermeidung von
Kontakten dadurch geschieht, daß die Abnahmeköpfe mechanisch an die Tonräder herangeführt
werden. Bei derartigen Einrichtungen besteht die Aufgabe, diese Abnahmeköpfe gemeinsam
auf eine Verstärkeranlage zu schalten. Die einfachste und naheliegendste Lösung
wäre an sich die Parallelschaltung sämtlicher Abnahmeköpfe. Die Vielzahl der dann
parallel geschalteten `'Wicklungen der Abnahmeköpfe ergibt jedoch eine sehr geringe
resultierende Impedanz und damit außerordentlich kleine Nutzspannungen, so daß es
schwierig ist, sie durch einen einfachen Verstärker auf eine ausreichende Lautstärke
zu verstärken.
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Gemäß der Erfindung arbeiten die Abnahmeköpfe der einzelnen Tongeneratoren
auf Ohmsche Belastungswiderstände, welche unter sich in Reihe geschaltet sind. Bei
dieser Schaltung steht dann die gesamte Nutzspannung des Abnahmekopfes ohne Nebenschlüsse
u. dgl. am Verstärkereingang zur Verfügung, so daß ein nur verhältnismäßig geringer
Verstärkungsaufwand notwendig wird. Es wird dadurch möglich, als Verstärker den
Niederfrequenzteil eines Rundfunkempfangsgerätes zu verwenden, d. h. die neue Einrichtung
kann ohne Vorverstärker einfach an die
Tonabnehmerbuchsen eines
Rundfunkgerätes angeschlossen werden. Sämtliche Belastungswiderstände des Instrumentes
können in Reihe geschaltet sein; es besteht aber auch die Möglichkeit, sie gruppenweise
in Reihe zu schalten. Will man in an sich bekannter Weise zur Beeinflussung der
Klangfarbe Filter verwenden, so können derartige Filter einzelnen Gruppen zugeordnet
und auf diese Weise, wie sich gezeigt hat, der Aufwand ohne nachteiligen Einfluß
auf die Klangfarbe verringert werden.
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An Hand der Zeichnung, welche einige Ausführungsbeispiele zeigt, wird
die Erfindung noch näher erklärt. Fig. i zeigt zwei Tongeneratoren, welche bei der
neuen Einrichtung mit Vorteil angewandt werden können. i und ja sind mit gleichbleibender
Drehzahl angetriebene Tonräder mit verschiedener Zähnezahl, denen je ein Abnahmekopf
2, 2` zugeordnet ist. Diese Abnahmeköpfe können in an sich bekannter Weise aus einem
permanentmagnetischen Kern mit darauf angebrachter Induktionswicklung bestehen.
Diese Wicklungen sind in Parallelschaltung mit den Eingangsklemmen des Verstärkers
3 verbunden, an den ein Lautsprecher 4 angeschlossen ist. Zum Ein- und Ausschalten
der einzelnenTöne bzw. Abnahmeköpfe 2,2 a ist bereits vorgeschlagen worden, diese
nicht mittels Schaltkontakte ein- und auszuschalten, sondern die Abnahmeköpfe auf
mechanischem Wege an die Tonräder i, ja usw. heranzuführen und wieder zurückzuziehen.
Hierdurch wird nicht nur das Auftreten von störenden Schaltfrequenzen vermieden,
sondern gleichzeitig auch ein weicher Einsatz und Ausklang der Töne erreicht. Für
jeden Ton der Tonleiter ist ein derartiges Tonrad mit einem oder gegebenenfalls
mehreren zugeordneten Abnahmeköpfen zu denken. Dabei können beispielsweise jeweils
die zwölf innerhalb einer Oktave liegenden Töne durch zwölf Tonräder entsprechender
Zähnezahl erzeugt werden, die auf einer gemeinsamen Welle sitzen. Dann sind für
die einzelnen Oktaven nur entsprechende Übersetzungsgetriebe zwischen den einzelnen
Wellen erforderlich.
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In Fig. 2 sind nur die Induktionswicklungen 2, 2a, 2' ... 2n der Tonabnahmeköpfe
dargestellt. Diese liegen in Parallelschaltung am Eingang des Verstärkers 3, an
den der Lautsprecher 4 angeschlossen ist. Aus dieser Schaltung ist ohne weiteres
ersichtlich, daß durch die zu der einzelnen Tonabnehmerwicklung parallel geschalteten
übrigen Wicklungen eine erhebliche Verringerung der resultierenden Impedanz des
gesamten Generatorstromkreises eintritt und daß dementsprechend ein sehr empfindlicher
Verstärker 3 erforderlich ist, um eine zum Betrieb des Lautsprechers 4 ausreichende
Lautstärke zu erreichen.
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Aus diesem Grunde werden nach Fig. 3 gemäß der Erfindung die Wicklungen
2, 2a, 2' ... 2" der Tonabnahmeköpfe je für sich parallel zu einem Belastungswiderstand
5, 5a, 5b ... 5n geschaltet und diese Belastungswiderstände in Serienschaltung an
die Eingangsklemmen des Verstärkers 3 gelegt. Damit steht die gesamte Nutzspannung
des einzelnen Abnahmekopfes ohne Nebenschlüsse u. dgl. zur Verfügung, so daß der
Verstärkungsaufwand erheblich geringer ist als bei der Anordnung nach Fig. 2. Die
auf diese Weise am Verstärkereingang zur Verfügung stehende Spannung ist trotz der
großen Anzahl von in Reihe liegenden Belastungswiderständen 5, 5a, 5b ... 5n so
groß, daß eine Anschaltung an den Niederfrequenzteil eines Rundfunkempfangsgerätes
möglich wird, d. h. die neue Einrichtung kann ohne weiteres an die Tonabnehmerbuchsen
eines Rundfunkempfangsgerätes angeschlossen werden.
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Die dargestellte Reihenschaltung der Belastungswiderstände hat außerdem
den Vorteil, daß sie es gestattet, durch die Wahl geeigneter Widerstandswerte die
abgegebene Spannung des einzelnen Tongenerators bzw. Abnahmekopfes weitgehend zu
verändern, so daß auf einfache Weise eine Anpassung an ungleiche Abnahmeköpfe oder
ein beliebiger Verlauf des Frequenzganges des Musikinstrumentes erzielt werden kann.
Um beispielsweise einzelne Töne oder Tonlagen in ihrer Lautstärke anzuheben oder
zurückzudrängen, brauchen nur die den entsprechenden Abnahmeköpfen zugeordneten
Belastungswiderstände entsprechend eingestellt zu werden. Zweckmäßig werden sowohl
dieWicklungen 2, 2a, 2b... 2n der Abnahmeköpfe als auch die Belastungswiderstände
5, 5a, 5b... 5n verhältnismäßig niederohmig ausgeführt, um die Gesamtschaltung
nicht zu sehr störanfällig zu machen. Vorteilhaft werden die ganze Kombination von
Widerständen und ihre Zuleitungen abgeschirmt angeordnet, damit keine Fremdbeeinflussung
durch Störfrequenzen eintreten kann und das Auftreten von Brummgeräuschen vermieden
wird.
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Es ist bekannt, für die Klangfarbenbeeinflussung elektrischer Musikinstrumente
elektrische Filter zu verwenden. Zur Vereinfachung der Filter und beispielsweise
zur verschiedenen Beeinflussung der tiefen und hohen Tonlagen werden gemäß der Erfindung
die Wicklungen der Abnahmeköpfe in einzelne Gruppen unterteilt und den einzelnen
Gruppen je ein Filter mit der gewünschten Wirkung bzw. Eigenschaft zugeordnet.
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In Fig. 4 ist ein Beispiel hierfür gezeigt. Die einzelnen Wicklungen
2, 2a, 2b ... 2n arbeiten ebenso wie in Fig. 3 auf Belastungswiderstände 5, 5a,
51 ... 5 n, wobei jeweils eine bestimmte Anzahl von Belastungswiderständen
zu einer Gruppe zusammengefaßt ist, der je ein Filter 6, 6a mit einer der gewünschten
Klangfarbenbeeinflussung entsprechenden Schaltung bzw. Wirkung zugeordnet ist. Derartige
Filter sind an sich bereits bekannt und brauchen deshalb nicht näher erläutert zu
werden. Gegebenenfalls können die einzelnen Tongruppen mit ihrem Filter in ähnlicher
Weise wie die Wicklungen der Abnahmeköpfe auf Belastungswiderstände arbeiten, welche
unter sich in Serie geschaltet sein können.