RU2091869C1

RU2091869C1 - Mechanical sound synthesizer (versions)

Info

Publication number: RU2091869C1
Application number: RU94032801A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Лазаревич Катвалюк; Василий Артемович Калитюк
Original assignee: Анатолий Лазаревич Катвалюк
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1997-09-27
Also published as: RU94032801A

Abstract

FIELD: door bells with use of adjustment of sound gamma. SUBSTANCE: body houses percussion fixture 3 and radiator 2. Hammers strike radiators in the form of plates chaotically or in certain sequence with movement of driving rod. According to one version radiators are attached in parallel to upper and lower parts of body 1. In agreement with second version radiators are manufactured in the form of bells put on rotary shaft through brackets. One of them is connected with use of spring to driving rod and any other is joined with spring to body. In compliance with third version driving rod is manufactured in the form of helical band surface. Percussion fixture is produced in the form of rod with spring-loaded hammer. Sound generating plates are placed uniformly over circumference of ring of bottom of body in its slots and are anchored in bottom and cover of body for turning. EFFECT: increased reliability of mechanical synthesizer. 8 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в качестве дверного звонка, игрушки и так далее. The invention relates to the field of instrumentation and can be used as a doorbell, toys and so on.

Известен звонок, содержащий полусферический звукоизлучающий корпус и ударник с механическим приводом [1]
Hедостатком данного звонка является монофоническое и негармоническое звучание.Known bell containing a hemispherical sound-emitting housing and a drummer with a mechanical drive [1]
The disadvantage of this call is monophonic and inharmonious sound.

Прототипом изобретения является механический звуковой синтезатор, содержащий звукоизлучающие элементы в виде колокольчиков, приводной стержень, установленный в направляющих и ударные приспособления в виде стержней, первые концы которых закреплены на приводном стержне, причем ударные приспособления расположены с возможностью кинематического взаимодействия с звукоизлучающими элементами [2]
Недостатком прототипа является невозможность регулировки излучаемого звука по высоте и тону и узкие функциональные возможности.The prototype of the invention is a mechanical sound synthesizer containing sound-emitting elements in the form of bells, a drive rod mounted in guides and percussion devices in the form of rods, the first ends of which are mounted on the drive rod, and the percussion devices are located with the possibility of kinematic interaction with sound-emitting elements [2]
The disadvantage of the prototype is the inability to adjust the emitted sound in height and tone and narrow functionality.

Техническим результатом от использования изобретения является устранение этих недостатков. The technical result from the use of the invention is the elimination of these disadvantages.

Указанный выше результат достигается в первом варианте за счет того, что в синтезатор, содержащий звукоизлучающие элементы, приводной стержень, установленный в направляющих, и ударные приспособления, расположенные с возможностью кинематического взаимодействующими звукоизлучающими элементами, введен корпус, свободно установленный дискообразный элемент ("плавающая шайба"), подпружиненные периферийные шарнирно сочлененные тяги и управляющая головка, звукоизлучающие элементы выполнены в виде пластин, число которых равно, например, семи по количеству нот октавы, и равномерно размещены по окружности корпуса, ударные приспособления выполнены в виде двуплечих рычагов, шарнирно смонтированных на дискообразном элементе, и молоточков, расположенных на первых концах двуплечих рычагов с возможностью взаимодействия со звукоизлучающими элементами, приводной стержень расположен в центре корпуса, один его конец шарнирно связан с управляющей головкой, а другой неподвижно закреплен на дискообразном элементе, причем первые концы подпружиненных периферийных шарнирно сочлененных тяг пропущены через отверстия дискообразного элемента и соединены с вторыми концами двуплечих рычагов ударного приспособления, а их вторые концы шарнирно связаны с управляющей головкой. The above result is achieved in the first embodiment due to the fact that a synthesizer, a freely mounted disk-shaped element (a “floating washer”) are introduced into the synthesizer containing sound-emitting elements, a drive rod installed in the guides, and percussion devices arranged with the possibility of kinematic interacting sound-emitting elements ), spring-loaded peripheral articulated rods and a control head, sound-emitting elements are made in the form of plates, the number of which is, for example, seven according to the number of notes of an octave, and evenly placed around the circumference of the case, percussion devices are made in the form of two-arm levers pivotally mounted on a disk-shaped element, and hammers located at the first ends of the two-arm levers with the possibility of interaction with sound-emitting elements, the drive rod is located in the center of the case, one its end is pivotally connected to the control head, and the other is fixedly mounted on a disk-shaped element, the first ends of the spring-loaded peripheral articulated rods are passed through the holes of the disk-shaped element and connected to the second ends of the two-arm levers of the percussion device, and their second ends are pivotally connected to the control head.

Кроме того, дискообразный элемент может быть выполнен подпружиненным. In addition, the disk-shaped element may be spring loaded.

Указанный выше результат достигается во втором варианте за счет того, что в синтезатор, содержащий звукоизлучающие элементы в виде колокольчиков, приводной стержень, установленный в направляющих, введены корпус, поворотный валик и прикрепленные к нему кронштейны, а приводной стержень выполнен подпружиненным и установлен в направляющих с возможностью возвратно-поступательного движения, причем один из концов кронштейна связан с соответствующим колокольчиком, свободный конец одного из кронштейнов кинематически соединен с приводным стержнем, а свободный конец любого другого кронштейна выполнен подпружиненным. The above result is achieved in the second embodiment due to the fact that the synthesizer containing sound-emitting elements in the form of bells, the drive rod installed in the guides, introduced the body, the swivel roller and the brackets attached to it, and the drive rod is spring-loaded and installed in the guides with the possibility of reciprocating motion, with one of the ends of the bracket connected to the corresponding bell, the free end of one of the brackets is kinematically connected to the drive neigh, and the free end of any other bracket is spring loaded.

Указанный выше результат достигается в третьем варианте за счет того, что в синтезаторе, содержащем звукоизлучающие элементы, приводной стержень, установленный в направляющих и ударные приспособления в виде стержней, первые концы которых закреплены на приводном стержне, причем ударные приспособления расположены с возможностью кинематического взаимодействия с звукоизлучающими элементами, звукоизлучающие элементы выполнены виде пластин, число которых, например, равно семи по количеству нот октавы, и равномерно закреплены по окружности на основании введенного корпуса с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной плоскости этого основания, ударные приспособления имеют молоточки, расположенные на вторых концах стержней с возможностью кинематического взаимодействия с звукоизлучающими элементами, направляющие выполнены в виде втулки, соединенной с корпусом, а поверхность приведенного стержня и внутренняя поверхность втулки выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом в виде широкозаходных ленточных винтовых поверхностей. The above result is achieved in the third embodiment due to the fact that in the synthesizer containing sound-emitting elements, the drive rod installed in the guides and percussion devices in the form of rods, the first ends of which are fixed on the drive rod, and the percussion devices are located with the possibility of kinematic interaction with sound-emitting elements, sound-emitting elements are made in the form of plates, the number of which, for example, is equal to seven in the number of notes of an octave, and evenly fixed around the circumference and on the basis of the introduced housing with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the plane of this base, the percussion devices have hammers located at the second ends of the rods with the possibility of kinematic interaction with sound-emitting elements, the guides are made in the form of a sleeve connected to the housing, and the surface of the brought rod and the inner the surface of the sleeve is made with the possibility of interaction with each other in the form of wide-access tape screw surfaces.

Кроме того, один из концов приводного стержня может быть расположен вне корпуса и на него может быть надет защитный колпачок, а ударные приспособления могут быть выполнены с возможностью упругого изгибания при контакте с звукоизлучающими элементами. In addition, one of the ends of the drive rod can be located outside the housing and a protective cap can be put on it, and impact devices can be made with the possibility of elastic bending in contact with sound-emitting elements.

На фиг. 1 показан общий вид первого варианта звукового синтезатора; на фиг. 2 общий вид второго варианта звукового синтезатора; на фиг. 3 вид А фиг. 2; на фиг. 4 общий вид третьего варианта звукового синтезатора, на фиг. 5 вид сверху фиг. 4 со снятой крышкой, на фиг. 6 узел В фиг. 4. In FIG. 1 shows a general view of a first embodiment of a sound synthesizer; in FIG. 2 is a general view of a second embodiment of a sound synthesizer; in FIG. 3 view A of FIG. 2; in FIG. 4 is a general view of a third embodiment of a sound synthesizer; FIG. 5 is a top view of FIG. 4 with the cover removed, in FIG. 6 node In FIG. 4.

Синтезатор фиг. 1 содержит корпус (резонатор) 1, звукоизлучающие элементы 2 в виде пластин, направляющие приспособления 3, ударные приспособления в виде двуплечих рычагов 4 и молоточков 5, приводной стержень 6, свободно установленный дискообразный элемент 7, пружину 8, установленную на приводном стержне 6 под дискообразным элементом 7, периферийные шарнирно сочлененные тяги в виде звеньев 9 и 10, управляющую головку 11, под которой размещена пружина 12. The synthesizer of FIG. 1 contains a housing (resonator) 1, sound-emitting elements 2 in the form of plates, guides 3, percussion devices in the form of two shoulders levers 4 and hammers 5, a drive rod 6, a freely mounted disk-shaped element 7, a spring 8 mounted on the drive rod 6 under the disk-shaped element 7, peripheral articulated rods in the form of links 9 and 10, the control head 11, under which the spring 12 is placed.

Синтезатор фиг. 2 и 3 содержит корпус (резонатор) 1, звукоизлучающие элементы 2 в виде колокольчиков, направляющее приспособление 3, приводной стержень 6, управляющую головку 11, пружину 12, поворотный валик 13, кронштейн 14, свободный конец одного из которых связан с корпусом 1 пружиной 15, а свободный конец одного из оставшихся с приводным стержнем 6 через пружину 16. The synthesizer of FIG. 2 and 3 comprises a housing (resonator) 1, sound-emitting elements 2 in the form of bells, a guiding device 3, a drive rod 6, a control head 11, a spring 12, a rotary roller 13, an arm 14, the free end of one of which is connected to the housing 1 by a spring 15 and the free end of one of the remaining with the drive rod 6 through the spring 16.

Синтезатор фиг. 4 6 содержит корпус 1, звукоизлучающие элементы 2 в виде пластин, направляющее приспособление 3, защитный колпачок 17, ударные приспособления в виде стержней 18, связанных через пружину 19 с молоточками 20, пружину 21, установленную на приводном стержне 6 между направляющим приспособлением 3 и колпачком 17. Звукоизлучающие элементы 2 смонтированы поворотно на осях 22 и 23, установленных соответственно в крышке 24 на дне 25 корпуса 1. Дно корпуса имеет кольцо 26 с прорезями 27. The synthesizer of FIG. 4 to 6 comprises a housing 1, sound-emitting elements 2 in the form of plates, a guiding device 3, a protective cap 17, impact devices in the form of rods 18 connected through a spring 19 with hammers 20, a spring 21 mounted on the drive rod 6 between the guiding device 3 and the cap 17. Sound-emitting elements 2 are mounted rotary on the axes 22 and 23, respectively installed in the cover 24 on the bottom 25 of the housing 1. The bottom of the housing has a ring 26 with slots 27.

Механический звуковой синтезатор работает следующим образом. В первом варианте. Mechanical sound synthesizer works as follows. In the first version.

Нажатие производится на головку 11 либо вдоль оси приводного стержня 6, либо это нажатие сопровождается наклоном головки 11 произвольно, либо в определенной последовательности. При нажатии вдоль оси 6 головка 11 передает усилие через шарниры, перемещаясь эквидистантно. Усилие от стержня 6 передается на дискообразный элемент ("плавующую шайбу") 7 и это движение отражается на перемещении двуплечих рычагов ударного приспособления 3 и молоточков 5, которые производят удар по верхним звукоизлучающим пластинам 2. Обратное движение, после отпускания головки, происходит под действием пружины 8 и 12. При обратном движении молоточки 5 ударяют по нижним звукоизлучающим элементам 2. В зависимости от размера каждой пластины звукоизлучающих элементов 2 они известным образом могут быть настроены на 7 нот октавы. Если эти семь излучателей 2 расположить определенным образом (в определенной последовательности) вокруг приводного стержня 6 и, если в этой же последовательности нажимать кругообразным движением на головку 11, то можно воспроизвести более благозвучную мелодию. Рассмотрим, например, следующую последовательность. При нажатии на головку 11 вправо утапливается приводной стержень 6 незначительно, а правая тяга, звено 10 которой через шарнирное сочленение и пружину 12 действует на звено 9, свободно перемещается в направляющем приспособлении 3 и далее в отверстии дискообразного элемента 7. На конце звена 9 имеется паз (не показан), в который входит плечо рычага ударного приспособления 3. Молоточек 5 при этом ударяет по нижней звукоизлучающей пластине 2. Далее при нажатии на головку 11 по кругу описанным образом происходит последовательное воздействие на другие (из семи установленных) тяги. В результате синтезируется мелодия. The pressing is made on the head 11 either along the axis of the drive rod 6, or this pressing is accompanied by the inclination of the head 11 arbitrarily, or in a certain sequence. When pressed along the axis 6, the head 11 transfers the force through the hinges, moving equidistantly. The force from the rod 6 is transmitted to the disk-shaped element ("floating washer") 7 and this movement is reflected in the movement of the two-arm levers of the percussion device 3 and the hammers 5, which strike the upper sound-emitting plates 2. The reverse movement, after releasing the head, occurs under the action of the spring 8 and 12. During the reverse movement, the hammers 5 hit the lower sound-emitting elements 2. Depending on the size of each plate of the sound-emitting elements 2, they can be tuned to 7 notes of an octave in a known manner. If these seven emitters 2 are placed in a certain way (in a certain sequence) around the drive rod 6 and, if in the same sequence, press the head 11 in a circular motion, then a more harmonious melody can be reproduced. Consider, for example, the following sequence. When the head 11 is pressed to the right, the drive rod 6 is slightly recessed, and the right link, the link 10 of which acts through the link 9 through the articulated joint and the spring 12, freely moves in the guide device 3 and further in the hole of the disk-shaped element 7. There is a groove at the end of the link 9 (not shown), which includes the shoulder of the lever of the percussion device 3. The hammer 5 thus hits the lower sound-emitting plate 2. Then, when you press the head 11 in a circle in the described manner, sequential effects on other (out of seven installed) traction. As a result, a melody is synthesized.

Во втором варианте (фиг. 2, 3) нажатие на головку 11 передается приводным стержнем 6 через пружину 16 на один из концов кронштейна 14, на втором конце которого смонтирован излучающий элемент 2 в виде колокольчика. Движение через упомянутое плечо рычага передается на поворотный валик 13, на котором смонтировано еще нескольких элементов (например 7 по количеству нот в октаве). Один из кронштейнов снабжен возвратной пружиной 15, закрепленной на корпусе. Имеет определенное значение соотношение жесткостей пружин 15 и 16. Пружина 15 должна быть с меньшей жесткостью (подбирается эмпирически, например, изменением числа витков или диаметра проволоки). После единичного нажатия на головку 11 и ее отпускания, приводной стержень 6 под действием пружины возвращается в исходное положение, а кронштейны 14 на поворотном валике 13 за счет затухающих колебаний пружин 15 и 16 продолжают некоторое время поворачиваться, вынуждая молоточки колокольчиков излучающих элементов ударять по их резонирующим корпусам. За счет этого происходит синтезирование определенной гаммы. In the second embodiment (Fig. 2, 3), pressing the head 11 is transmitted by the drive rod 6 through the spring 16 to one of the ends of the bracket 14, on the second end of which a radiating element 2 in the form of a bell is mounted. The movement through the aforementioned lever arm is transmitted to a rotary roller 13, on which several more elements are mounted (for example, 7 by the number of notes in an octave). One of the brackets is provided with a return spring 15 mounted on the housing. The ratio of the stiffnesses of the springs 15 and 16 is of some importance. The spring 15 must be less rigid (selected empirically, for example, by changing the number of turns or the diameter of the wire). After a single pressing on the head 11 and releasing it, the drive rod 6 returns to its original position under the action of the spring, and the brackets 14 on the rotary roller 13 continue to rotate for some time due to damping vibrations of the springs 15 and forcing the hammers of the bells of the radiating elements to hit their resonating corps. Due to this, a certain gamut is synthesized.

В третьем варианте (фиг. 4, 5 и 6) нажатие на колпачок 17 передается на приводной стержень 6, который выполнен в виде широкозаходной ленточной винтовой поверхности (как в известной детской игрушке "юла"). Стержень 6 перемещается в направляющем приспособлении 3 в виде втулки с адекватной внутренней винтовой поверхностью. По мере относительного перемещения стержня 6 в направляющей 3 происходит его раскручивание, передающееся на ударное приспособление, выполненное в виде стержня 18, к которому посредством пружины 19 прикреплен молоточек 20. При повороте стержня 6 упомянутый молоточек 20, встречаясь с очередной звукоизлучающей пластиной 2, скользит по ней. При этом пружина 19 изгибается, накапливая кинетическую энергию. Дальнейший поворот приводит к тому, что молоточек 20 скрывается с пластины 2 и, вибрируя на пружине 19, ударяет по следующей пластине 2. Как нетрудно увидеть, на тональность звучания влияют не только геометрические размеры и материалы излучателя 2, но и его пространственное положение. В связи с этим в кольце 26 выполнены прорези 27, через которые проходят оси 23, закрепляемые поворотно на дне 25 корпуса 1. Прорезь выполняется таким образом, что пластина 2 может быть повернута в ней на нужный угол. Величина прорези и угол поворота пластин 2 подбирается эмперически для синтезирования благозвучной мелодии. Для большей надежности в эксплуатации излучательные пластины 2 своей верхней осью 22 закреплены на крышке 24. Как уже говорилось выше, от нажатия на колпачок 17 стержень 6 передвигается вдоль своей оси и вращается одновременно. При поступательном движении стержня 6 ударные приспособления также перемещаются вдоль излучателей 2, а, следовательно, удары молоточков 20 приходится все время в разных точках по высоте пластин 2, что влияет на амплитуду колебаний этих пластин. Т.е. если удар пришелся по середине пластины 2, то амплитуда ее вынужденных колебаний будет максимальной и затухающей к месту нахождения осей 22 и 23. Очевидно, при этом и "голоса" пластин 2 будут в процессе перемещения ударных приспособлений изменяться, что представляет широкие возможности синтезирования различных благозвучных мелодий. Колпачок 17 выполняет функции управляющей головки. В таком случае при нажатии гладкая полусферическая поверхность колпачка не вызовет ощущений, как, если бы нажатие производилось непосредственно на конец стержня 6. Кроме того, при нажатии непосредственно на конец стержня 6 (без защитного колпачка) происходит его торможение из-за контакта с мягкой поверхностью руки. In the third embodiment (Figs. 4, 5 and 6), pressing the cap 17 is transmitted to the drive rod 6, which is made in the form of a wide-angle tape screw surface (as in the well-known children's toy "yula"). The rod 6 is moved in the guide device 3 in the form of a sleeve with an adequate internal screw surface. With the relative movement of the rod 6 in the guide 3, it unwinds and is transmitted to the percussion device, made in the form of a rod 18, to which the hammer 20 is attached by means of the spring 19. When the rod 6 is turned, the said hammer 20, meeting with another sound-emitting plate 2, slides along her. In this case, the spring 19 is bent, accumulating kinetic energy. A further rotation leads to the fact that the hammer 20 hides from the plate 2 and, vibrating on the spring 19, strikes the next plate 2. As you can see, the tonality of the sound is affected not only by the geometric dimensions and materials of the emitter 2, but also its spatial position. In this regard, the slots 27 are made in the ring 26, through which the axles 23 pass, which are pivotally mounted on the bottom 25 of the housing 1. The slot is made in such a way that the plate 2 can be rotated therein to the desired angle. The size of the slots and the angle of rotation of the plates 2 is selected empirically to synthesize a harmonious melody. For greater reliability in operation, the radiation plates 2 are mounted on the cover 24 with their upper axis 22. As mentioned above, by pressing the cap 17, the rod 6 moves along its axis and rotates simultaneously. With the translational movement of the rod 6, the percussion devices also move along the emitters 2, and, therefore, the blows of the hammers 20 occur all the time at different points along the height of the plates 2, which affects the amplitude of oscillations of these plates. Those. if the blow occurred in the middle of the plate 2, then the amplitude of its forced oscillations will be maximum and damping to the location of the axes 22 and 23. Obviously, the "voices" of the plates 2 will also change during the movement of the percussion devices, which represents wide possibilities for synthesizing various harmonious melodies. The cap 17 performs the functions of a control head. In this case, when pressed, the smooth hemispherical surface of the cap does not cause sensations, as if pressing was performed directly on the end of the rod 6. In addition, when pressed directly on the end of the rod 6 (without a protective cap), it decelerates due to contact with a soft surface arms.

Claims

1. A mechanical sound synthesizer containing sound-emitting elements, a drive rod mounted in the guides, and percussion devices located with the possibility of kinematic interaction with the corresponding sound-emitting elements, characterized in that a housing, a freely mounted disk-shaped element, spring-loaded peripheral articulated rods are inserted into it and control head, sound-emitting elements are made in the form of plates and are evenly placed around the circumference of the body, shock the features are made in the form of two-arm levers pivotally mounted on a disk-shaped element and hammers located at the first ends of the two-arm levers with the possibility of interacting with sound-emitting elements, the drive rod is located in the center of the housing, one end is pivotally connected to the control head, and the other is fixedly mounted on a disk-shaped element, the first ends of the spring-loaded peripheral articulated rods being passed through the holes of the disk-shaped element and connected to the second ends two-shouldered levers of the percussion device, and their second ends are pivotally connected to the control head.

2. The synthesizer according to claim 1, characterized in that the disk-shaped element is spring-loaded.

3. The synthesizer according to claim 1, characterized in that there are seven sound-emitting plates.

4. A mechanical sound synthesizer containing sound-emitting elements in the form of bells, a drive shaft installed in the guides, characterized in that a housing, a swivel roller and brackets attached to it are inserted into it, and the drive shaft is spring-loaded and mounted in the guides with the possibility of return translational motion, with one of the ends of each bracket connected to the corresponding bell, the free end of one of the brackets kinematically connected to the drive rod, and freedom The other end of any other bracket is spring loaded.

5. A mechanical sound synthesizer containing sound-emitting elements, a drive rod mounted in the guides, and percussion devices in the form of rods, the first ends of which are fixed to the drive rod, and the percussion devices are located with the possibility of kinematic interaction with sound-emitting elements, characterized in that the sound-emitting elements made in the form of plates and evenly fixed on the basis of the entered housing with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the plane on the base, impact devices have hammers located at the second ends of the rods with the possibility of kinematic interaction with sound-emitting elements, the guides are made in the form of a sleeve connected to the housing, and the surface of the drive rod and the inner surface of the sleeve are made to interact with each other in the form of wide-open tape screw surfaces.

6. The synthesizer according to claim 5, characterized in that one of the ends of the drive rod is located outside the housing and a protective cap is rotated on it.

7. The synthesizer according to claim 5, characterized in that the shock devices are made with the possibility of elastic bending upon contact with sound-emitting elements.