Электромузыкальный инструмент типа "терменвокс Советский патент 1983 года по МПК G10H5/08 

Иэобретенне относятся к электромузыкальным инструментам, звуковую основу которых соотавпшот эпектронные гетероцинные генераторы. Известен электромузыкальный инстру типа Терменвокс, соцержаший генератор переменной частоты с антшшо управления высотой звука, подключенной к его частотнор-зацающей цепи, генератор постоянной частоты, выхоцы которых поцкгаочены. к вхоцам детектора 1 . / Нецостаткамн данного инструмента являются неравномерность пространстве кого грифа, а также постоянство спектрального состава звуковых колебаний в музыкальном диапазоне. Наиболее близким по технической суидаости к изобретению 5шпяется электр музыкальный инструмент типа Терме вокс, содержащий генератор перемен- ной частоты, включающий в себя актиьный элемент, цепь обратной связи и частотно-задающую цепь с антенной управления высотой звука, генератор постоянной частоты, включающий в. себя активный элемент, це.пь обратной связи И частотно-задающую цепь, выходы коTt ix через суммирующий эпемент. подключены к входу детектора, детектор, выход подключен к первому входу манипулятора, причем к второму входу манипулятора подключен блок форглирования атаки и затухания -звука, а выход манипулятора подключен к регулятору громкости 2 . Недостатком изве Етного инструмента являе хзя неравномерность пространственного грифа - на больших удалениях руки исполнителя от антенны пространственный гриф растянут и прогрессивно сжки мается по мере приближения руки к антенне, например отношение длины большо октавы к длине второй октавы составляет 2,5-3 раза Это усложняет технику исзголненяя, ухудшает качество испогиН0НЕЯ музыки, не позволяет исполнителю попноценно использовать весь пространственный гри и усложняет процесс обучения игре на инструменте. Недостатком известного инструмшпга является также постоянство спектрального состава звуко .вых колебаний во всем музыкальном ошшазоне, так как форма биений на .выхо це суммирующей цепн (а следов ательно, в на выходе инструмента) вне зависвмоо я от того, подключен к ней или не лоокшочен контур (шт несколько конту- ров) формщ)ошшия тембра, в музыкальном диапазоне постоянна. Постоянст. во спектратпэного состава копебаний обуславливает однообразность тембра, не свойственную обычным музыкальным инструментам. Известно, что спектральный состав колебаний обычных музыкапь ных инструментов по мере понижения высоты основного тона расширяется. Цепь изобретения - повышение ра& номерн.остн пространственного грифа электромузыкального инструмента типа Терменвокс: при одновременном улучшении тембровых качеств. Поставленная цель достигается тем, что в электромузыкальный инструмент, содержащий генератор переменной частоты, включающий в себя активный элемент, цепь обратной связи и частотно-задающую цепь с антенной управления высотой звука, генератор постоянной частоты, включающий в себя активный, элемент, цепь обратной связи н частотно зацак - ; щую цепь с антенной управления высотой звука, генератор постоянной частоты, включающий в себя активный эпемент, цепь обратной .свЯзи и частотно-зацающую цепь, суммирующий эпемент, выход которого через детектор подключен к первому входу манипулятора, к второму входу которого подключен блок . атаки и затухания звука, а выход манштулятора подключен к регулятору громкости, введены два развязывающих элемента, входы которых соединены с выходами генераторов переменной и постоянной частоты, а выходы соединены ,с входами суммирующего элемента и эпемент переменной взаимной связи, подключенный между частотно-задающими элементами генераторов переменной и постоянной частоть. При настройке генераторов переменной и постоянной частоты На частоту около 10О кГц элемент переменной взаимной связи выполнвш на переменном конденсаторе емкостью 3-30 пФ. На чертеже представлена схема элект ромузыкапьного инструмента типа Терменвокс, Электромузыкальный (Инструмент типа Терменвокс содержит генера тор 1 переменной частоть, включающий, в себя активный элемент 2, например транзистор, цель 3 обратной связи н частотно-задающую цепь 4 с антенной 5 управления высотой звука, генератор 6 лосЛ Ьянной частоты, вкгаовающий в себя активный эпемент 7, например тра зистор, цепь обратной связи 8 и частотнооацаюшую цепь 9,, эпемент 10 перв«Г менной взаимной связи генераторов, например конденсатор, развязывающие элементы 11 и 12, например эмиттер ные повторители,суммиругощий эпемент 13 Детектор 14, манипулятор 15, блок 16 формирования атаки и затухания звука и регулятор 17 громкости. Вых:оц рагу- .лятора громкости является выходом уст ройства. Устройство работает следующим обра Частотно-задающие цепи 4 и 9 генер торов 1 и 6 переменной и постоянной частоты настраиваются на ультразвуков вую частоту - обычно не выше 100 кГц. Активные элементы 2 и 7, например транзисторы этих генераторов, а также цепи их обратных связей 3 и 8 обеспечивают режим генерации незатухающих колебаний. Если генератор посто5зиной частоты 6 настроен на частоту ЭООООГ то генератор переменной частоты 1 поа воздействием электрической емкости рука исполнителя - антенна управления вь1ротой звука изменяет свою .частоту от 8998О до 86000 Гц. Выходные сигналы генераторов через развязывак щие элементы 11 и 12 объединяются с помощью суммирующего элемента 13, где возникают биения. В результате детектирования биений детектором 14 на выходе детектс а будет сигнал звуковой частоты, изменяющийся от 2О до 4000 Гц, т. е. во всем музыкальном циалазоне. Далее сигнал звуковой,частоты обрабатывается манш1улят ом 15| на второй вход которого, с целью обесм печения плавной атаки и затухания звука подается управляющее напряжение с выхода блока 16 формирования атакк н затухания звука. Сформированный звуковой сигнал через регулятор 17 громкосяг поступает на выход устройства. Через элемент 10 взаикгной связи, поакгеочевг ный к частотно-задающим цепям 4 и ,9 часть напряжения генератора 1 перэмеа- ной частоты ввоаятся в генератор 6 постоянной частоты и наоборот. В результате этого происходит частичное захватьюа- ние частот генераторов 1 к 6i проявюво щееся в том, что частоты ров 1 и 6, кроме всего прочего, завам сят от их расстройки: по мере умсжьшдм ВИЯ расстройки, т. е. по мере умевьшвм ния звуковой частоты, частоты генера торов приближаются друг к другу тем . быстрее, чем меньше расстройка. Это обуславливает прогрессивное сокращение частотных (или звуковысотных) интервалов, приходящихся на единицу длины пространственного грифа. В инструменте прототипе же по мере понижения звуковой частоты интервалы пространственного,- грифа прогрессивно расщиряютчся. Таким образом, наличие взаимной связи генераторов 1 и 6 через эпех J мент 10 взаимной связи, обуславтшвающей частичное захватывание их частот, приводит к взаимной компенсации естест венного разбега звуковысотных интер« валов гри(а устройства прототипа, т. е, к выравниванию грифа. Одновременно с этим при наличии взаимной связи ген& раторов происходит плавное изменение формы биений в расщирения их спектрального состава по мере пониж&ния звуковой частоты, Указанн:ая динамичность тембрового состава звуковых колебаний в музыкальном диапазоне, аналогичная таковой и в обычных музыкальных инструментах, придает тембру Терменвокса новое положительное к, чество - естественность звучания. Поскольку размеры правой руки и корпуса музыканта - исполнителя различны, различным будет и характер изменения электрической емкости рука-антенна. Вследствие этого мензура пространственного грифа устройства для разных по росту и размерам рук исполнителей будет различной. Для достижения заданного в Терменвокс эффекта, обеспечения равномерности пространственного грифа в пределах трех октав, величина взаимной связи генераторов 1 и .6 для разных по росту и размерам рук исполнителей цожна быть различной. Кроме того, в зависимости от сф& ры применения инструменва исполнитель должен изменять структуру грифа. Например, для исполнения репертуара вокаяь ной колоратуры гаггямальной протяже ностью равномерного участка грифа я& яяется (Щалазон в 2,5 октавы (ди паз(ж чепсжеческого голоса), для исполи ннотрументаяьной музыки должен быть pacuiepeH, а в случае лрнменшхвя Терменвокса в танцевальном жанра (большая длина грифа) равномерность грвфа полжна быть максимаяьдо возможной. Такнм образом, взаимная овязь генераторов ,1 и 6 должна быть переменной. Прк этом генераторы 1 и 6 по цепи суммирующего элемента 13

цолжны быть надежно рвэвязаны аруг от друга. В противном спучае напичие noi попнитепьной ненормированной к в ц๫ ном cnytae паразитной Baamvfflofl связи через суммирующий элемент 13 не цает возможности охватить все вышеуказаннью ситуации либо приводит к нарушению режимов формирования и тембровой фильт рашш биений, что исключает возможновпъ применения преолагаемого устройства как электро,узыкального инструмента. Эта развязка достигается испопьзоBaiffleM развязываюишх элементов 11 и 12, вклю«1енных между выходами ген&раторов 1 и 6 и входами суммирующ&- , го элемента 13. В качестве элемента взаимной связи 10 может быть испопь зован переменный конденсатор, переменный резистор, катушка переменной индуктивности, высокочастотный трансфор-.t матор с переменным коэффициентом трЕШсфЬрмации ипи любая комбинация из этих деталей. Элемент взаимной связи 10 может быть подключен тшбо к частотно-задающим цепям 4 и 9, либо к цепям обратных свя.зей 3 и 8 г&HGfpaTopOB 1 и 6. Например, для генераторов с емкостными обратными связями и с заземленными по высокой частоте базами, работающими на частотах около 100 кГц, наиболее оптимальным является применение переменного конденсатора с пределами изменения емкости от 3 до ЗО пФ, подключенного к часто-рно-зацающим цепям 4 и 9 .генераторов 1 и 6. В качестве элементов развязки межпу выкоаами генераторов 1 и 6 и входами суммирующего элемен-i та 13 наиболее оптимальным является применение эмиттерных повторителей.

Исполъзованне новых элементов элемента переменной взаимной сг.язи renefpaTopoB и элементов развязки генераторов по суммирующей цепи отличает предлагаемый электромузыкальный инструмент от прототипа, так как в результате частичного захватывания частот генераторов по мере уменьшения звуковой частоты частоты генераторов приближаются друг к другу тем быстрее, чем меньше расстройка, что вызывает прогрессивное сжатие звуя ковысотных интервалов, приходящихся на единицу длины пространственного грифа} это приводит к взаимной компенсации естественного разбега ;звуковысотных интервалов грифа устройства прототипа и гриф становится равномерм ным, например, в пределах, трех октав.

Одновременно с этим по мере понижения звуковой частоты все более усложняет ся форма биений и спектральный состав их расширяется, что улучшает тембровые

качества инструмента. Использование элементов развязки генераторов по сум- мирующей цепи дает возможность получить заданную равномерность простр нст венного грифа, например, в три октавы для разных по росту и размерам рук

музыкантов-исполнителей. Кроме этого, использование элементов развязки ген. раторов. по симмирующей цепи цает возможность исполнителю по его вопе установить любую требуемую в зависимости

.от сферы применения инструмента прот5ьженность равномерного участка грифа (от опной октавы практически по четырех октав)

без нарушения работоспособности инструмента.Указанные положительные качества позволяют расширить сферу применения ин- ,

струмента в музыкальной практике.

1. ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ТИПА ТЕРМЕНВОКС. соаержаший генератор переменной часто ты, включаюишй в себя активный эпв мент, цепь обратной связи и ча готноэацающую цепь с антенной управпения высотой звука, генератор постояннбй частоты, включающий в себя активный элемент, цепь офатной. связи и nacToiw но зацаюшую цепь, суммирующий эп мент, выхоц которого через цетектор подключен к первому вхоцу манвпушггора (К второму вхоау которого поцключея блок формирования атаки и затухания звука, а выхоц манипулятора поцключеи к peryta. пятору громкости, отличающийс я тем, что, с целью повышения равномерности пространственного грифа при ооновременном улучшении тембровых , в него ввецены цва развязы- ваюишх элемента, вкоцы которых соецпг нены с выхоцами генераторов переменной и ПРСТО5ШНОЙ частоты, а выхоцы со&шщвны с вхоцами суммирующего элеме та, и элемент переменной взаимной связи, поцкшаченный межцу часготнозацаюшимв элементами генераторов i переменной и постоянной частоты. 2, Инструмент по п. 1, о т л и ч а(Л С ю щ и и с я тем, что при настройке г нераторов переменной и постоянной частоты на частоту около 10О кГц элемент переменн Л взаимной связи выпотгаен. на перем шсм ксжаенсаторе емкостью пф. 4 СХ) ел О 00