ЭЛЕКТРОННО-АКУСТИЧЕСКИЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1994 года по МПК G10H1/00 

Изобретение относится к музыкальным клавишным инструментам, в частности к электронно-акустическому клавишному органу, предназначенному как для исполнения музыкальных произведений, так и воспроизведения записей с дисков и магнитных лент, возможно использование микрофона.

Целью изобретения является обеспечение высокого качества звучания органа (в качестве инструмента) как при авторском исполнении, так и при воспроизведении записей на дисках и магнитофонных лентах.

Это достигается тем, что инструмент содержит электронные генераторы звуковых частот, клавиатуру, усилитель низкой частоты, динамические камеры с динамиками, пакеты труб фиксированных звуковых частот, соответствующих звукоряду равномерно-темперированного строя, которые соединены концами с динамическими камерами, причем собственная звуковая частота каждой трубы в пакете расположена в диапазоне полосы воспроизведения звуковых частот динамика, установленного в динамической камере, при этом трубы могут быть выполнены прямыми и (или) изогнутыми, а также из набора труб различного сечения и установлены как вертикально, так и наклонно.

Инструмент показан на чертеже.

В корпус 1 инструмента вмонтированы клавиатура 2, панель 3 индикатора и переключателей режимов работы (регистров), панель 4 включения, усилители 5, динамические камеры 6 с динамиками 7 и педальный механизм 8. В динамические камеры 6 вмонтированы концы 10 пакетов звуковых труб 9. В корпусе 1 предусмотрены места для помещения дополнительного оборудования (например, магнитофона, проигрывателя, микрофона и т. п. ).

Корпус 1 может быть выполнен из древесины различных пород (дуб, ель), допустимо введение металлической крепежной арматуры, возможна любая декоративная художественная отделка для придания внешнего эстетического вида. Панели 3 и 4 могут быть объединены в одну. Динамические камеры 6 выполнены из древесины со звукоизоляцией. В описываемом инструменте (камерного типа) таких камер четыре. В каждой камере установлен динамик 7 с фиксированным диапазоном воспроизводимых частот (низкие, средние, высокие), например 40-10000, 200-19000, 400-20000, 1000-40000 Гц. В каждой динамической камере 6 выполнены отверстия под концы пакетов звуковых труб 9. Герметичность соединения обеспечивается с помощью прокладок, стяжек или герметиков (например, клей, эластосил), расположенных между трубами и камерами.

Для расширения звуковых тембровых возможностей инструмента звуковые трубы выполнены прямыми и (или) изогнутыми, а также могут быть постоянного или из набора различного сечения и установлены как вертикально, так и наклонно. Такое выполнение инструмента осуществлено с целью улучшения тембра звучания.

Общее количество труб в инструменте регламентируется количеством тонов и полутонов, укладывающихся в полосу диапазона частот инструмента. Например, для инструмента с диапазоном 40-10000 Гц необходимо не менее 96 труб различной длины, максимальное количество труб принципиально не регламентируется (известны акустические органы, насчитывающие 30000 труб и более). Количество пакетов труб определяется количеством динамических камер (не менее одного). В рассматриваемой конструкции их четыре. В каждом пакете собрано 24 трубы.

Красота звукового тембра инструмента зависит от материала, геометрических размеров труб и их количества. Например, в рассматриваемой конструкции использованы широко распространенные латунные трубы диаметром 19 мм с толщиной стенки 1 мм, используемые, например, в бойлерных, в тепловых котельных установках жилищных и промышленный предприятий. Длина труб определяется по общеизвестным физическим формулам для каждого тона и полутона. Например, для рассматриваемой конструкции звук До большой октавы (65,40 Гц) требует расчетной длины
l= V/4f = 330·10³/4·65,4 = 1266 мм, где v - скорость распространения звука, м/с;
f - собственная частота звука, Гц.

Допустимо применение как прямых, так и изогнутых труб, а также труб различного сечения в одном пакете.

Педальный механизм 8 состоит из двух педалей: педали управления громкостью звука и педали управления нюансными акцентами.

Поскольку (стандартный) усилитель 5, используемый в инструменте, низкой частоты предусматривает возможность работы от микрофона, проигрывающих устройств и магнитофонных приставок, то и рассматриваемый инструмент может работать в режиме прослушивания записей на дисках и магнитных лентах.

Воспроизведение звуков органом осуществляется следующим образом.

На панелях 3 и 4 последовательным включением тумблером (кнопок) включаются в электрическую сеть все блоки инструмента, усилитель и индикаторы. Для проигрывания музыкальных произведений в зависимости от характера произведения исполнитель подбирает тембр звучания инструмента путем передвижения переключателей панели 3.

При нажатии на любую клавишу клавиатуры 2 происходит включение соответствующего генератора частоты, сигнал которого усиливается усилителем 5 и воспроизводится динамиками 7 в одной или нескольких динамических камерах 6. Пропускание звука данной частоты и соответствующих гармоник происходит через настроенные на данные частоты трубы 9. Громкость звучания в нюансах регулируется величиной нажатия ногой на педаль 8.

Уровень выходного сигнала подключаемого магнитофона должен быть выше минимально допустимого входного сигнала усилителя. Компоновка и внешнее эстетическое оформление пакетов труб и корпуса инструмента допускает большое количество сочетаний размеров и форм как в камерном, так и в концертном вариантах путем изменения количества труб и динамических камер, а также их размеров и конфигурации.

Данный электронно-акустический клавишный музыкальный инструмент повышает качество звучания по сравнению с любым электронным инструментом за счет подавления паразитных частот, расположенных между чистыми тонами и полутонами, что достигается совмещением электронной системы с акустической системой. Использование в инструменте пакетов труб фиксированных звуковых частот дает возможность подавить шумы (вырезать паразитный спектр звуков) до 80% и более от общего спектра шумов. Кроме того, совмещение электронной системы с акустической дает возможность добиваться высокого качества звука и при использовании в инструменте дешевых электронных узлов и деталей. (56) Патент США N 4006658, кл. G 10 B 3/10, G 10 H 1/00, 1977.

Электронно-акустический клавишный музыкальный инструмент (орган) может использоваться как для исполнения музыкальных произведений, так и воспроизведения записей с дисков и магнитных лент, возможно использование микрофона. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, клавиатуру 2, панель 3 индикаторов и переключателей режимов работы (регистров), панель 4 включения, усилители 5 звуковой частоты, динамические камеры 6 с динамиками 7, педальный механизм 6, пакеты звуковых труб 9. 1 ил.

ЭЛЕКТРОННО-АКУСТИЧЕСКИЙ КЛАВИШНЫЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ , содеpжащий генеpатоpы звуковых частот, клавиатуpу и усилители низкой частоты, выходы котоpых соединены с динамиками, pасположенными в соответствующих динамических камеpах, отличающийся тем, что он дополнительно содеpжит пакеты тpуб фиксиpованных звуковых частот, соответствующих звукоpяду pавномеpно-темпеpиpованного стpоя и соединенных концами с соответствующими динамическими камеpами, полосы воспpоизводимых звуковых частот динамиков в котоpых соответствуют собственной звуковой частоте тpубы.