Двухъязычковый электронный хомус Российский патент 2021 года по МПК G10D7/12 

Изобретение относится к области производства музыкальных инструментов типа хомус (варган). Известны музыкальные инструменты (СССР, а.с. №1571649, G10D 7/12, 1998, а.с №1758669, G10D 17/00, 1989, SU 1778777 A1, G10D 7/12, 1992) представляющие из себя дуговой металлический инструмент, состоящий из кольцеобразного основания, переходящего в щеки с ромбовидным сечением, и язычка, прикрепленного к задней стороне основания и расположенного между щеками. С целью повышения диапазона звучания и исполнительского мастерства игры музыканта известны случаи применения генераторов тона и акустических модуляторов в струнных и клавишных инструментах (а.с. СССР №1720087, G10H 1/10, 1989), а также в язычковых инструментах типа кубыз (варган) (RU 2140102 C1, G10D 7/12, 1999) и хомуса (RU 93052087 А, 1996).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является «Электронно-музыкальный инструмент кубыз (варган)» (RU 2140102 C1, G10D 7/12, 1999). Недостатком данного изобретения является малая мощность, не указано применение резонансной частоты в устройстве.

Целью предлагаемого изобретения является изготовление электронного хомуса с повышенными функциональными возможностями при сохранении классической формы хомуса.

Технический результат достигается тем, что на остове хомуса закреплены две электромагнитные катушки на каждый язячок двухъязычкового хомуса. Отдельно изготовлен генератор со встроенным усилителем мощности. Также имеется зарядное устройство 220/12 В. Аккумуляторная батарея на 14 В.

Электронный хомус существенно отличается от известных хомусов применением резонанса механических и электромагнитных колебаний. При совпадении частоты генератора и собственной частоты хомуса происходит резонанс, резкое увеличение амплитуды колебаний язычка хомуса. Исполнителю остается только придерживать хомус к зубам, язычок хомуса колеблется автоматически без участия исполнителя, рука свободна.

На фото 1 показан двухъязычковый хомус с двумя катушками. На фото 2 - блок автогенератора с аккумуляторной батареей. На фото 3 - общий вид устройства «Двухъязычковый электронный хомус» в сборе.

Электронный хомус состоит из собственно хомуса, на остове которого закреплена электромагнитная катушка, диаметром 14 мм, на которую намотан провод марки ПЭТВ-0,12 количеством витков 300 для низкой частоты 400 и для высокой частоты. При этом стальной сердечник выполнен с мелкой резьбой диаметром 10 мм для регулировки зазора между сердечником и язычком хомуса. Зазор между сердечником электромагнита и язычком хомуса должен быть в пределах 0,2-0,3 мм, чтобы язычок хомуса не касался сердцевины магнита при вибрации язычка. Сопротивление обмотки по постоянному току - 4,7 Ом.

Хомус с электромагнитом подсоединен к задающему автогенератору гармонических колебаний с встроенным усилителем мощности, диодным ограничителем и зарядным устройством для аккумулятора. Частота автогенератора регулируется резисторами в пределах от 30 Гц, до 250 Гц. относительно центральной рабочей частоты.

Электромагнит хомуса при работе от синусоидального по форме напряжения сильно нагревается за счет возникновения вихревых токов Фуко, т.е. домены (частицы) сердечника электромагнита перемагничиваются, при этом каждая частица совершает движение вокруг своей оси (как компас). При этом возникает трение частиц, что приводит к нагреву сердечника. Чтобы избавится от этого явления, катушку электромагнита питаем через диод VD1. Диод выпрямляет переменный синусоидальный ток и через катушку протекает пульсирующий ток одного направления. При этом частицы железа не перемагничиваются, что исключает нагрев сердечника электромагнита. Но все-таки на катушке возникают отрицательные выбросы, что могут привести к перемагничиванию железа в какой-то степени. Чтобы убрать эти отрицательные выбросы установлен параллельно катушке еще один диод VD5, который отсекает эти импульсы.

Электронная часть хомуса питается от аккумулятора напряжением 12 В, емкостью 2,3 А/час. Для подзарядки аккумулятора имеется зарядное устройство на 220/15 В 2А. Также она может работать и отдельно от зарядного устройства.

Работа устройства электронного хомуса осуществляется следующим образом:

- при включении прибора генератор выдает полосу звуковых частот от 30 Гц. до 250 Гц. Эта полоса звуковых частот первой, большой и малых октав. Далее посредством регулировки переменным резистором, добиваемся установки той частоты, на которой сделан хомус (варган). Сам хомус т.е. язычок хомуса, вибрируя при игре, имеет собственную частоту. Настраивая генератор на собственную частоту хомуса добиваемся совпадения этих частот. При совпадении частоты генератора и собственной частоты хомуса происходит резонанс, т.е. резкое увеличение колебаний язычка хомуса. Тем самым игрок при игре на хомусе не ударяет по язычку хомуса, а только прислоняет к зубам, а рука остается свободной. Остальное действие происходит как на обычном хомусе с той разницей, что на электронном хомусе нет необходимости ударять по язычку. Язычок колеблется самостоятельно без остановки, пока включен прибор. Вибрация язычка, не уступает вибрации удара рукой по язычку, как при обычной игре, а иногда даже и превосходит его. Поэтому применение дополнительного микрофона для усиления нет необходимости.

Описание блок-схемы

Электронная схема двухъязычкового электронного хомуса (см. чертеж) является своего рода сдвоенной электронной схемой, так как на каждый язычок хомуса имеется свой генератор и свой усилитель мощности.

Стабилизатор напряжения стабилизирует входное напряжение 15 В, на выходе равное 12 В.

Генератор 1 и 2 выдают синусоидальное напряжение равное частоте соотвествующему частоте равное частоте первого и второго язычка хомуса. Усилители мощности усиливают полученное синусоидальное напряжение, до 5 ватт мощности.

Диодные ограничители - первый диод ограничивает «вырезает» отрицательную часть синусоиды. Второй диод исключает образующие отрицательные выбросы на катушке.

Ссылка: Микросхемный трехвыводной стабилизатор напряжения KIA7812

Генератор 1 и генератор 2, выполнены по схеме RC-генераторы. Усилители мощности выполнены на микросхеме LA4425.

Диодные ограничители-Диоды любой марки на 50В, 2А.

Катушки 1, 2 намотаны на сердечнике диметром 10 мм. Проводом ПЭТВ-0,12. Катушка 1-300 витков, катушка 2-400 витков

Изобретение относится к музыкальным электронным инструментам типа хомус (варган). Двухъязычковый электронный хомус содержит колебательную систему, настроенную на резонанс механических и электромагнитных колебаний, имеет два язычка, два электромагнита, прикрепленных на каждый язычок в отдельности, два генератора, два усилителя мощности, стабилизатор напряжения, два диодных ограничителя, средство настройки генератора на собственную частоту хомуса. Технический результат - повышение функциональных возможностей варгана. 4 ил.

Двуъхязычковый электронный хомус, содержащий колебательную систему, настроенную на резонанс механических и электромагнитных колебаний, отличающийся тем, что имеет два язычка, два электромагнита, прикрепленных на каждый язычок в отдельности, два генератора, два усилителя мощности, стабилизатор напряжения, два диодных ограничителя, средство настройки генератора на собственную частоту хомуса.