DE869142C

DE869142C - Electric musical instrument with a device for regulating the pitch and timbre

Info

Publication number: DE869142C
Application number: DES18286A
Authority: DE
Inventors: Rene Seybold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-07-11
Filing date: 1950-08-04
Publication date: 1953-03-02

Description

Elektrisches Musikinstrument mit Vorrichtung zum Regeln der Tonstärke und Klangfarbe Die 1lrinduii"; betrift-t elektrische Musikinstrumente, bei denen die elektrischen Tonfrequenzström-e über Verstärker einer Lautwieder:gabeeinrichtung, beispielsweise einem Lautsprecher, zugeführt werden. Sie befaßt sich mit der Lösung der Aufgabe, die Klangstärke und das Betonen einzelner Töne und gleichzeitig auch die Klangfarbe mit ein und derselben Vorrichtung in musikalisch einwandfreier Weise zu regeln, und zwar mit einfachen Mitteln, die praktisch keinem Verschleiß unterliegen und daher v an großer Lebensdauer sind.Electric musical instrument with a device for regulating the tone strength and timbre The 1lrinduii "; concerns-t electrical musical instruments, in which the electrical audio frequency currents through the amplifier of a sound reproduction device, for example a loudspeaker. She is concerned with the solution the task, the strength of the sound and the emphasis on individual tones and at the same time the timbre with one and the same device in a musically flawless manner to regulate, with simple means that are practically not subject to wear and tear and therefore v have a long lifetime.

Zu diesem Zweck ist bei dein elektrischen Musikinstrument gemäß vorliegender Erfindung in, den LTbertragungs"veg der niederfrequenten Ströme in an sich bekannter Weise eine verstellbare induktive Kopplung eingebaut, und zwar ist es dadurch gekennzeichnet, daß diese Kopplung aus mindestens zwei Spulen b--steht, vün denen eine oder mehrere mit wahlweise einschaltburen. Abgriffen zur Erzielung verschiedener Klangfarben und deren Intensitäten versehen sind und deren gegenseitige Lage zueinander von Hand, durch Knie oder Fuß kontinuierlich verstellbar ist, so daß damit das An- und Abklingen eines Tones in der durch die Abgriiie eingestellten Klangfarbenintensität und die dynamische Gestaltung einer Phrase erfolgen. Die Regelung der Klangstärke kann mit Hilfe einer solchen Kopplung kontinuierlich in sehr einfacher Weise vorgenommen werden, indem der Kopplungsgrad verstellt wird.. Die einfachste konstruktive Lösung ist die, daß man die gegenseitige Lage der Spulen zueinander verstellbar macht, so daß man beispielsweise ihren Abstand ändern kann. Es ist hierbei nicht erforderlich, beide bzw. alle Spulen beweglich anzuordnen. Vielmehr genügt es, wenn. man eine Spule ruhend anordnet und nur .die anderen Spulen beweglich, so daß letztere -an die feste Spüle angenähert und von. dieser entfernt werden können. Die Bemessung der Anordnung wird hierbei so gewählt, daß sich ein völlig kontinuierlicher Regelbereich von den kleinsten überhaupt in Frage kommenden Klangstärken bis zu den erforderlichen größten Klangstärken. ergibt.For this purpose, your electric musical instrument is in accordance with the present Invention in, the transmission "veg of the low-frequency currents in per se known Way an adjustable inductive coupling built in, namely it is characterized by that this coupling consists of at least two coils b -, vün which one or more with optional switch-on connections. Pickups to achieve different timbres and whose intensities are provided and their mutual position to one another Hand, knee or foot is continuously adjustable, so that the on and Decay of a tone in the tone color intensity set by the Abgriiie and the dynamic design of a phrase. The regulation of the sound strength can be done continuously in a very simple manner with the aid of such a coupling by adjusting the degree of coupling. The simplest constructive solution is that one makes the mutual position of the coils to one another adjustable, so that you can change their distance, for example. It is not necessary to to arrange both or all coils movably. Rather, it is sufficient if. one one Coil arranged at rest and only .the other coils movable, so that the latter -an the fixed sink approximated and from. this can be removed. The dimensioning the arrangement is chosen so that there is a completely continuous control range from the smallest possible sound strengths to the required ones greatest sound strengths. results.

Die Verwendung einer solchen regelbaren induktiven: Kopplung als Lautstärkeregler besitzt -geigenüber den bei elektrischen Musikinstrumenten bisher gebräuchlichen Potentiometern den großen Vorteil, daß die bei letzteren auftretenden Störgeräusche völlig fortfallen. Auch ist die Lebensdauer solcher Poterntiometer außerordentlich gering, da ja die Dynamik des Spieles eine laufende Betätigung erfordert, die schnell zur völligen Abnutzung des Widerstandskörpers und des Regelkontaktes führt. Bei einer regelbaren induktiven Kopplung der genannten Art treten demgegenüber solche Störgeräusche und Abnutzungserscheinungen nicht auf.The use of such a controllable inductive: coupling as a volume control owns violins over those previously used on electrical musical instruments Potentiometers have the great advantage that the noise that occurs in the latter fall away completely. The service life of such potentiometers is also extraordinary low, since the dynamics of the game require ongoing activity that is fast leads to complete wear of the resistor body and the control contact. at a controllable inductive coupling of the type mentioned occurs on the other hand Noises and signs of wear and tear do not occur.

Es ist nun zwar die Verwendung von stufenweise verstellbaren induktiven Kopplungen zur Änderung der Lautstärke .an sich bekannt. Es ist aber mit den bekannten Instrumenten nicht möglich, das Spiel dynamisch zu gestalten, weil dazu eine während -des Spielens- leicht bedienbare kontinuierliche Kopplung erforderlich ist. Hinzu kommt bei denn Instrument gemäß der Erfindung das wesentliche Merkmal, daß eine oder mehrere der Kopplungsspulen mit wahlweise einschaltbaren Abgriffen zur Erzielung verschiedener Klangfarben und deren Intensitäten versehen sind. Dadurch, daß die Spulen bzw. abgegriffenen Spulenteile in ihren Schwingungseigenschaften wahlweise verstellbar sind, so .daß ihre Charakteristik verändert werden kann, ist man in der Lage, jeweils eine bestimmte Instrumentengruppe auszuwählen. Mit Hilfe weiterer Schaltelemente, die zu den Spulen bzw. ab@ge-,griffenen Spulenteilen zugeschaltet werden können, kann der Klangcharakter noch weiter gefärbt werden, so daß er wahlweise -auf ein ganrz bestimmtes Instrument intoniert werden kann. Als Schaltelemente für diesen Zweck kommen in erster Linie Kondensatoren in Frage, jedoch auch Sputlen und Widerstände sowie Kombinationen dieser Schaltelemente. Diese ergeben zusammen mit den Spulen bzw. abgegriffenen Spudenteilen weitere elektrische Kreise mit bestimmten elektrischen Eigenschaften. Außerdem ergeben die Eigenschaften .der zwischengeschalteten elektrischen Kreise zusätzliche Veränderungen der Kurvenformen, d. h. mehr oder weniger Teiltöne, so daß also der Klangcharakter der an den Lautsprecher weitergeleiteten Schwingungen durch die Eigenschaften der zwischengeschalteten Kreise beeinfiußt wird.Although there is now the use of gradually adjustable inductive Couplings for changing the volume. Known per se. But it is with the known Instruments not possible to make the game dynamic, because to do this a while -the game- easy-to-use continuous coupling is required. In addition comes in the instrument according to the invention, the essential feature that a or several of the coupling coils with selectively switchable taps to achieve this different timbres and their intensities are provided. Because the Coils or tapped coil parts optionally in terms of their vibration properties are adjustable, so that their characteristics can be changed, one is in able to select a specific group of instruments at a time. With the help of others Switching elements that are connected to the coils or from @ gripped coil parts the sound character can be colored even further so that it is optional - Can be intoned on a completely specific instrument. As switching elements for Capacitors are primarily used for this purpose, but also sputles and resistors and combinations of these switching elements. These result together with the coils or tapped spud parts further electrical circuits with certain electrical properties. In addition, the properties of the intermediate electrical circuits additional changes to the waveforms, d. H. more or fewer partials, so that the sound character of the transmitted to the loudspeaker Vibrations influenced by the properties of the intermediate circuits will.

Die Farbe eines musikalischen Klanges ist in der Hauptsache durch die Intensität der Teiltöne, aus denen der Klang sich zusammensetzt, bestimmt. Es werden daher weiter gemäß der Erfindung die Kopplungsgrade bei gleichbleibendem Weg des kontinuierlichen Regelbereiches, d. h. bei gleichem Hwb des mechanischen, Betätigungsmittels, dem Klangcharakter einer jeweils gewählten und eingestellten Instrumentengruppe bzw. Instrumentes angepaß;t. Diese Anpassung wird sowohl durch die einstellbaren Spulenabgriffe als auch durch die zusätzlichen Kopplungsspulen und regelbaren Widerstände erreicht. Es können dadurch sehr viele Regelbereiche von ebenso vielen Intensitätsgraden kombiniert werden, wobei der einmal festgelegte Weg des kontinuierlichen Regel-bereiche.s. bzw. der, Hub des mechanischen Bewegungsmittels in jedem Fall der gleiche bleibt. Wenn, solche regelbare Widerstände zum Ausgleich des Regelbereiches benutzt werden, werden diese durch ein und dasselbe Bedienungsorgan gleichzeitig mit der regelbaren Kopplung gesteuert.The color of a musical sound is mainly through determines the intensity of the partials that make up the sound. It Therefore, according to the invention, the degrees of coupling remain the same Path of the continuous control range, d. H. with the same Hwb of the mechanical, Means of actuation, the sound character of a respectively selected and set Instrument group or instrument adapted; t. This adjustment is made by both the adjustable coil taps as well as the additional coupling coils and adjustable resistances achieved. This means that there can be a large number of control ranges of as many degrees of intensity can be combined, the one once determined Path of the continuous control range. or the stroke of the mechanical movement means remains the same in each case. If so, such adjustable resistances to compensate of the control range are used, these are controlled by one and the same control unit controlled simultaneously with the adjustable coupling.

Bei einer praktischen Ausführungsform beispieIsweise, bei der der Abstand der Kopplungsspulen voneinander geändert werden kann, ist in den meisten Fällten der Ton kaum noch hörbar, wenn die Spulen 70 mm voneinander entfernt sind. Bei :außergewöhnlich starkem Kopplungsgrad müßte man die Spulten :aber etwa bis zu zoo .mm voneinander entfernen, um die gleiche, kaum noch hörbaire Tonstärke zu erhalten. Nun ist aber bei dieser Ausführu.ngsform der Hub des die Spulen bewegenden Kniehebels durch seine Konstruktion auf 70 mm festgelegt. Es wird daher bei starken Kopplungsgraden ein Widerstand in den Schwingungskreis einer Spule geschaltet, .der gleichzeitig mit dem Kniehebel geregelt wird. Dieser Hilfswiderstand schaltet sich bereits bei einem Hub von etwa 2o bis 30 mm aus.In a practical embodiment, for example, in which the distance between the coupling coils can be changed, in most cases the sound is barely audible if the coils are 70 mm apart. In the case of: an exceptionally strong degree of coupling, the coils would have to be: but spaced up to about zoo .mm apart in order to obtain the same, barely audible tone strength. In this embodiment, however, the stroke of the toggle lever moving the reels is fixed at 70 mm due to its design. If there is a strong degree of coupling, a resistor is switched into the oscillation circuit of a coil, which is controlled simultaneously with the toggle lever. This auxiliary resistor switches itself off at a stroke of around 2o to 30 mm.

Man hat also die Möglichkeit, durch geeignete Bemessung der vorstehend beschriebenen verschiedenen Kreise und durch die wahlweise Umschaltung und Kombination auch gleichzeitig die jeweils gewünschten Klangfarben einzustellen. Diese Umschaltung kann mittels einfacher Bedienungsorgane, beispielsweise mit Hilfe von Registerdrückern oder Pedalen, erfolgen.So you have the possibility, by suitable dimensioning of the above described different circles and by the optional switching and combination set the desired timbres at the same time. This switchover can by means of simple operating elements, for example with the help of register pushers or pedals.

Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, in denen neben dem Grundgedanken der Erfindung und- den vorstehend schon behandelten erfindungsgemäßen Fortentwicklungen auch einige weitere zweckmäßige Einzelheiten zu erkennen sind, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsformen beschränkt sein soll.To illustrate the inventive concept are in the drawing two embodiments shown in which, in addition to the basic idea of the invention and also some of the further developments according to the invention already dealt with above further useful details can be seen without affecting the invention on this Embodiments should be limited.

Die Darstellung begnügt sich hierbei mit demjenigen Teil des Musikinstrumentes, mit dem sich die Erfindung befaßt, nämlich mit der Vorrichtung zum gleichzeitigen Regeln der Tonstärke und der Klangfarbe. Die Art der Tonerzeugung, d. h. der Erzeugung der tonfrequenten elektrischen Ströme, ist nicht besonders erläutert. Diese Erzeugung kann auf jede der sonst bekannten Arten erfolgen, sei es, daß die Schwingungen eines mechanischen Klangerzeugers in elektrische Schwingungen umgesetzt werden., sei es, daß die elektrischen Schwingungen mittels eines elektrischen Oszillato--s unmittelbar erzeugt werden, vorzugsweise in der Form von Grundschwingungen, mit großem Reichtum an Obertönen. Ebenso ist die NVeiterführung zum Lautsprecher nicht besonders dargestellt. Auch: die Darstellung des Verstärkers erübrigt sich.The representation is content here with that part of the musical instrument, with which the invention is concerned, namely with the device for simultaneous Rules of pitch and timbre. The type of sound generation, i.e. H. of generation of audio-frequency electric currents is not specifically explained. This generation can be done in any of the otherwise known ways, be it that the vibrations of a mechanical sound generator converted into electrical vibrations will., be it that the electrical oscillations by means of an electrical oscillato - s are generated directly, preferably in the form of fundamental vibrations, with great wealth of overtones. The N continuation to the loudspeaker is also not possible specially shown. Also: the representation of the amplifier is not necessary.

Bei beiden Ausführungsbeispielen besteht die induktive Kopplung aus zwei Spulen i und 2, von denen die erste verstellbar und die zweite ruhend angeordnet ist. Als Anschlußpunkt der Spule i ist die Anode 3 einer vorhergehenden Verstärkerröhre gezeichnet.In both exemplary embodiments, the inductive coupling consists of two coils i and 2, of which the first is adjustable and the second is arranged at rest is. The connection point of the coil i is the anode 3 of a preceding amplifier tube drawn.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist die Eingangsspule i mit zwei Endanschlüssen und einer Mittelanzapfung gezeichnet. Diese drei Anschlüsse führen, über drei Leitungen. q., q.11 und qb über wahlweise einlegbare Schalter zur Masse 31. Ebenso ist die Ausgangsspule 2 mit drei Anschlüssen 5, 511 und. Sb versehen, die in gleicher Weise über wahlweise einlegbare Schalter mit der Masse M verbunden. werden können.In the embodiment according to FIG. I, the input coil i is drawn with two end connections and a center tap. These three connections lead over three lines. q., q.11 and qb via optionally insertable switches to ground 31. Likewise, the output coil 2 with three connections 5, 511 and. Sb provided, which is connected to ground M in the same way via switches that can be inserted as required. can be.

Bei der Eingangsspule i ist die Anordnung so gewählt, daß die ankommenden Ströme über die Leitung q. der Mittelanzapfung zugeführt werden, während die beiden Endanschlüsse zu den den Klangcharakter bestimmenden Kreisen führen. Diese Kreise -#verden hier im Zuge der Leitung q411 durch einen Widerstand und im. Zuge der Leitung q.b durch eine Reihenschaltung von- Widerstand und Kapazität gebildet. Bei der erstgenannten Leitung ist auch die Möglichkeit vorgesehen, die Verbindung mit Masse bei entsprechender Kontaktstellung unmittelbar herzustellen. Ebenso kann: die Mittelleitung q. wahlweise über einen Widerstand oder über einen Kondensator mit Masse verbunden werden.In the case of the input coil i, the arrangement is chosen so that the incoming Currents through line q. are fed to the center tap while the two End connections lead to the circles that determine the character of the sound. These circles - # verden here in the course of the line q411 through a resistor and im. Course of the line q.b formed by a series connection of resistance and capacitance. With the former Line is also provided with the option of connecting to ground when appropriate Establish contact position immediately. Likewise: the central line q. optional be connected to ground via a resistor or a capacitor.

Die abgehende Leitung der Sekundärspule 2, die beispielsweise zum Gitter einer nachfolgenden Verstärkerröhre führen möge, ist an das eine Ende der Spule 2 unmittelbar angeschlossen, wobei dieses Spulenende und damit also auch die weiterführende Leitung über die Leitung 5 mittels eines Schalters über einen Kondensator oder mittels eines anderen Schalters über eine Reihenschaltung von Widerstand und Kondensator an Masse gelegt werden kann. Das andere Ende der Spule :2 liegt 'hierbei über die Leitung 511 ständig an Masse. Für die von der Spule abgegriffene Leitung Sb bieten zwei Kontakte zwei verschiedene Schaltmöglichkeiten. Der eine Kontakt gestattet es, diesen Abgriff Sb über einen Widerstand an Masse zu legen, der andere Kontakt über eine Parallelschaltung von Widerstand und Kapazität.The outgoing line of the secondary coil 2, for example, to The grid of a subsequent amplifier tube is at one end of the Coil 2 directly connected, this end of the coil and thus also the Continuing line via line 5 by means of a switch via a capacitor or by means of another switch via a series connection of resistor and Capacitor can be connected to ground. The other end of the coil: 2 lies here via line 511 constantly to ground. For the line tapped by the coil Sb two contacts offer two different switching options. The one contact allows this tap Sb to be connected to ground via a resistor, the other Contact via a parallel connection of resistance and capacitance.

Um noch weitere Möglichkeiten zu veranschaulichen, ist in _Fig. 2 ein arideres Ausführungsbeispiel dargestellt, das in den grundlegenden Einzelheiten mit demjenigen nach Fig. i übereinstimmt und nur einige Abänderungen zeigt. Hier ist die von der Anode 3 kommende Zuleitung 6 an das eine Ende der Spule i geführt, die im übrigen mit einer größeren Zahl von Albgriffen 611, 6b USW. versehen ist. In entsprechender Weise ist bei der Ausgangsspule 2 die abgehende Leitung 7 wieder an das eine Ende der Spule angeschlossen, wobei auch diese Spule hier mit einer größeren Zahl von Abgriffen 711, 7b usw. versehen ist. Die Abgriffe beider Spulen können über Kontakte wahlweise nach Belieben, hier beispielsweise unmittelbar, an Masse gelegt werden. Es besteht somit die Möglichkeit, zahlreiche Regelbereiche von ebenso vielen Intensitätsgraden bei jeweils gleichbleibendem Weg der Kopplungsspulen zu kombinieren.In order to illustrate further possibilities, _Fig. 2 an alternative embodiment shown in the basic details corresponds to that of FIG. i and shows only a few modifications. here the lead 6 coming from the anode 3 is led to one end of the coil i, which incidentally with a larger number of Albgriff 611, 6b, etc. is provided. In a corresponding manner, the outgoing line 7 is again at the output coil 2 connected to one end of the coil, this coil also here with a larger number of taps 711, 7b, etc. is provided. The taps on both coils can optionally use contacts at will, here for example directly Mass to be laid. There is thus the possibility of numerous control ranges of just as many degrees of intensity with the path of the coupling coils remaining the same to combine.

Die Zuschaltung der elektrischen Schaltelemente zwischen Spuleneingang und Masse erfolgt hierbei mit Hilfe eines weiteren Satzes von Kontakten, so daß sich auif diese Weise eine große Zahl von Kombinationsmöglichkeiten aus den Kontakten des Spulenkontaktsatzes und denjenigen: des zuletzt genannten Kontaktsatzes ergibt.The connection of the electrical switching elements between the coil input and mass takes place here with the help of a further set of contacts, so that In this way, a large number of possible combinations can be made from the contacts of the coil contact set and those: of the last-mentioned contact set.

Beide Ausführungsbeispiele veranschaulichen somit, daß für die Ausgestaltung der Kreise eine sehr große Zahl von Möglichkeiten besteht. Es ist so die wahlweise Einschaltung verschiedener Stromkreise auf der Eingangsseite wie auf der Ausgangsseite möglich, wobei diese beiderseitig verschiedenen Kreise nun auch wieder in verschiedenster Weise miteinander kombiniert werden können. Infolge der unterschiedlichen Eigenschaften dieser Kreise und Kombinationen kann also eine große Zahl verschiedener Klangfarben wahlweise herbeigeführt werden.Both embodiments thus illustrate that for the design the circle has a very large number of possibilities. It is so the optional Switching on different circuits on the input side as on the output side possible, with these mutually different circles now also again in the most varied Way can be combined with each other. As a result of the different properties these circles and combinations can have a large number of different timbres be brought about optionally.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric musical instrument in which the electric Audio frequency currents are fed to a sound reproduction device via amplifier and an adjustable one in the transmission path of the low-frequency currents inductive coupling is built in, characterized in that this coupling consists of consists of at least two coils, one or more of which can be switched on as required. Taps provided to achieve different timbres and their intensities and their opposite position to one another by hand, by knee or foot continuously is adjustable, so that the onset and decay of a tone in the through the Taps set tone color intensity and the dynamic design of a Phrase done.

2. Electrical musical instrument according to claim 'i, characterized in that that the mutual spacing of the coupling coils is adjustable, preferably in of the type that a coil is arranged in a stationary manner in a manner known per se and the other coil or the other coils approached to the fixed coil and from this can be removed.

3. Electrical musical instrument according to claim i or 2, characterized in that the coils or tapped sink parts in their vibration properties are optionally adjustable. q ..

Electric musical instrument according to one of the preceding Claims, characterized by electrical switching elements that to the coils or tapped coil parts are shadable, so that they Change vibration properties even further.

5. Electric musical instrument after. one of the preceding claims, characterized in that the coupling degrees by switching on the electrical circuits to the intensities of the partial tones a particular group of instruments or a particular instrument be coordinated in such a way that the once established path of the continuous Control range or the stroke of the mechanical movement means in each case of the remains the same, preferably by means of one in the oscillation circuit of the Primary or secondary coils, switched on adjustable resistor that works at the same time by adjusting the degree of coupling. serving control organ regulated will.

6. Electrical musical instrument according to one of the preceding claims, characterized By means of operating elements, for example register buttons or pedals, to choose between: wise switch on and combining the various., the properties of the transmitted vibrations determining electrical circuits.

7. Electric musical instrument after. One of the preceding claims, characterized in that the line arriving from the sound generator is connected to a point on the associated coupling coil, while further taps on the primary coils can be switched to ground either directly or indirectly. Electrical musical instrument according to one of the preceding claims, characterized in that the line leading from the inductive coupling to the loudspeaker is connected to a point of the associated coupling coil, while. further taps of the secondary coils can optionally be switched directly or indirectly to ground. References Cited: U.S. Patents No. 2 25q. 366, 2 2.59 858; french U.S. Patent No. 674333.