Электромузыкальный прибор Советский патент 1931 года по МПК G10H5/00 

Предлагаемое изобретение касается устройства электромузыкального прибора, в котором получение музыкальных звуков осуществляется при помощи биений электрических колебаний двух или нескольких катодных генераторов, частота которых меняется при помощи изменения самоиндукции одного или нескольких контуров генераторов данной системы. Такое изменение самоиндукции в приборе достигается известным уже способом путем изменения поля катушки колебательного контура за счет индуктированного поля во вторичной катушке, замкнутой на некоторое переменное сопротивление. Согласно изобретению, упомянутое переменное сопротивление выполнено в виде одной или нескольких катодных ламп присоединенных к вторичной катушке по схеме полупериодного или полного выпрямления, при чем степень выпрямления регулируется потенциалом сеток ламп, которые, в свою очередь, управляются потенциометрическим струнным реостатом.

На чертеже фиг. 1 изображает схему прибора со струнным реостатом; фиг. 2- схему прибора с сопротивлением в виде ламп; фиг. 3 - видоизменение прибора по фиг. 2; фиг. 4 - вид сверху клавишного потенциометра; фиг. 5 и 6 - вид этого потенциометра сбоку и спереди в разрезе; фиг. 7-схематически изображает приспособление для изменение--, самоиндукции колебательного контура.

В приборе, изображенном на фиг. 1 и имеющем два генератора 1 и 2, самоиндукция 3 одного из них индуктивно СБЯзана с катушкой 4 самоиндукции, замкнутой на реостат типа Рустрата, над которым натянута металлическая струна или полоска металлической ленты. Развивающиеся в этой вторичной катушке токи вызывают возникновение переменного магнитного поля, обратного по фазе основному (первичному) и происходит изменение основного магнитного ПОТОКЕ.проявляюш.ееся в изменении козфициента самоиндукции катушки контура генератора, а вместе с тем и изменении частоты колебаний данного генератора. Если плавно менять сопротивление в цепи вторичной катушки, то происходит плавное изменение самоиндукции системы, и генератор меняет свою частоту в определенном плавном диапазоне. При наличии второго генератора постоянной частоты таким путем можно получить биения звуковой частоты весьма широкого диапазона.

Модулируемый и постоянный генераторы настраиваются так, чтобы биения до нагрузки катушки были неслышны,.

Как только нажата струна, частота модулируемого генератора принимает значение, ссответствующее данному звуку биений, и этот звук усиления на низкой частоте, воспроизводится громкоговорителем. Вибрация нажима на реостате вызывает вибрацию звука, аналогичную вибрации при исполнении на струнных смычковых инструментах. Однако, при таком способе изменения сопротивления в цепи реостата или грифа имеют место токи высокой частоты, что представляет некоторое неудобство при постройке многоголосного инструмента, где возможны взаимные влияния между цепями грифов. Поэтому, гораздо практичнее замкнуть вторичную катушку генератора на какое-либо иное сопротивле-ние безындукционного типа. Таким сопротивлением может служить пространство между нитью и анодом обычной катодной лампьг (фиг. 2). Вторичная катушка генератора создает переменную разность потенциалов между нитью и анодом ЭТОЙ лампы, а сила анодного тока в ней регулируется потенциалом ее сетки. Таким образом, нагрузочное сопротивление модулирующей катушки заменяется безынертным электронным потоком, при помощи же струнного реостата, как и было упомянуто выше, регулируется лишь потенциал сетки этой . лампы. По грифу прибора в этом случае проходит постояг.ный ток очень незначительной силы. При наличии только одной катодной лампы выпрямления переменного тока во вторичной цепи генератора происходит без сглаживания пульсаций высокой частоты, поэтому можно это выпрямление вести двумя лампаки, как это нзображено на фиг. 2, .выпрямляя оба полупериодр.. В этом случае имеется возмо;к-ность болае плавного изменения частоты генератооа (фиг. 2 и 3).

Для удобства настройки всего прибора этот гриф (струнный реостат) включается в одно из плеч схемы моста Уитстона, что позволяет менять знак потенциала на сетке модулиру:ош,ей лампы.

Вся система настраивается, как и предыдущая, на отсутствие или неслышимость биений при ненажатой струне. Полный диапазон звуков получается при изменении потенциала сетки модулирующей лампы от 0,5 до -р б вольт.

Такой гриф обладает свойством да.зать многоголосные звучания игрой лишь

на одной струне. В самом деле, так как потенциал, при помощи которого происходит модуляция частоты, является постоянным, то он может быть использован для любого числа модуляторов без какого-либо взаимного влияния между ними. Разность потенциалов между общей точкой модуляционных ламп (накалом) и их сетками, может быть выбрана так, что нажим струны вызывает появление разных нагрузок в соответствующих модуляционных катушках, и звуки получаются сдвинутыми один по отношению к другому по правилам гармонии, на терцию, к винту и т. д. (фиг. 3).

При нажиме струны в различных точках грифа будут слыщны аккорды с соответствующими интервалами между голосами. Однако, такое движение звуков, во-первых, запрещается гармонией (кроме квартсекстаккордов), а, во-вторых, сохранение точных интервалов между голосами, так же, как и числа колебаний, соответствующего точному гар.моническому соотношению их на длительном; диапазоне, довольно трудно. Поэтому включение второго, третьего и четвертого голосов осуществляется с помощью клавиш, позволяющих понизить или повысить гармонирующий голос по откошению и основному тону, взятому на струне гркфа.

Клавиша б обычного фортепианного типа (фиг. 4 -- б) имеет в нижней своей части контактную пружину 5, которая при наншме прикасается к определенной части потенциометра грифа, одновременно с чем происходит и замыкание цепи соответствующего усилителя или громкоговорителя. Сетка модулирующей лампы второго,голоса получает потенциал, которь Й дает, tianpHMep, терции к основному тону. Если клавишу нажать сильнее, то контактная пружина 5 будет скользить по потенциометру, и потенциал указанной лампы повышается, соответственно чему повышается и звук. Маленькие части потенциометра грифа, расположенные в клавишном механизме, дают возможность получить изменение интервала, примерно на две ступени гаммы, при помощи этих же клавишей. Понижение на две ступени или их дробные частИ; достигается при помощи клавиш 7, 7, нажатие которых- выдвигает

©перед самый потенциометр, вследствие чего контактная пружина 5 переходит к части потенциометра с более низким потенциалом. Дрожащий нажим на клавишу дает впечатление вибрации звука.

Клавишная система из пяти клавиш дает возможность провести второй голос контрапунктически по отношению к тону, взятому на. первом грифе, примерно, на интервале октавы. Таких систем может быть несколько в зависимости от числа голосов.

Вместо клавишной системы можно применять просто дополнительный маленький реостатный гриф со струной или лентой, снабженной размыкателем звука при отжатии струны. Размыкатель устроен в виде контактной пружины, натягивающей струну.

Как только струна зажата, пружина отгибается и замыкает цепь громкоговорителя второго голоса. Этот дополнительный гриф представляет собой небольшой реостат, включенный последовательно с главньш грифом в схему моста, при чем сопротивление его таково, что на нем укладывается только одна октава звуков. При контрапунктическом движении голосов на этом грифе приходится играть лезой руной, так же, как правой на главном. Парал.пельное же движение интерзалами осуществляется как в клавишной системе: левая рука задает и корректирует интервал, прав.ая же идет по главному грифу по ступеням мелодии.

Главныа гриф для удобства игры разделяется на две части с двумя струнами, по одной над каждой. Струны эти соеа,инены электрически и служат для выключения части грифа, как это уже указывалось. Перва; часть грифа присоединена своим концом не прямо к началу второй части, а на некотором расстоянии от ее начала. Это делается для того, чтобы осуществить перекрытие диапазонов обеих частей.

Усиление токов низкой частоты ведется обычным усилителем типа радиовещательных студий, амплитуда звука изменяется педалью, шунтирующей громкоговоритель, как это указано в патентах № 1891 и № 7410.

Вместо плавного изменения сопротиаленкя в цепи вторичной катушки, можно

менять коэфициент связи между этой последней и первичной катушкой генератора и получить те же необходимые изменения самоиндукции. Это может быть осуществлено приближением или удалением замкнутой накоротко катушки к катушке контура генератора или же просто поворотом ее в поле наподобие поворота вращающейся части вариометра.

Это перемещение катушки осуществляется (фиг. 7) чисто механически путек нажатия на струну 8, натянутую над наклонной плоскостью грифа. При нажиме струны катушка 9 входит в поле неподвихчной катушки, включенной в цепь генератора 11 и меняет его самоиндукцию. Так как расстояние, на которое продвигается катушка 9, зависит от глубины нажатия, то по перемещения этого нажима по грифу получается такое же чередование звуков, как и при игре на предыдущем грифе. В этом случае металлический гриф и струна изолируются друг от друга и являются контактньш приспособлением для замыкания цепи 10 громкоговорителя или усилителя. Последнее необходимо для того, чтобы перемещение катушки не было слышно, а звук появлялся только тогда, когда катушка заняла определенное положение. Вибрация на стуруне вызывает вибрацию звука.

Линейное перемещение катушки 9 может быть заьзенено поворотом ее в поле к.зтушки генератора при помощи того же механизма струны, помещенной над наклонной плоскостью грифа, при чем конец этой струны навит на ось вращаюь;ейся катушки или непосредственно или через уБеличивающий движение механизм. Обратный ход катушек в обоих случаях совершается соответствующей пружиной.

Вместо катушек, описанных выше, может быть применена металлическая пластинка, которая вызывает изменение самоиндукции генератора за счет развивающихся в ней токов Фуко.

Предмет изобретения.

1. Электромузыкальный прибор с применением двух катодных генераторов, самоиндукция одного из которы х изме«яется при помощи изменения поля катушки колебательного контура за счет индуктированного поля во вторичной катушке замкнутой на переменное сопротивление, отличающийся тем, что переменное сопротивление выполнено в виде одной или двух катодных ламп, присоединенных к указанной катушке по схеме полупериодного или полного выпрямления, при чем степень выпрямления регулируется потенциалом сеток ламп, который, в свою очередь, управляется потенциометрическим струнным реостатом.

2.При приборе по п. 1 применение для управления потенциалом сеток, модулирующих частоту ламп, струнного реостата, включенного по схеме моста Уитстона.

3.Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся применением потенциометрического грифа, разделенного на две или несколько частей, с присоединением частей грифа последовательно, с оставлением в последующих частях

некоторой части их от начала, для получения перекрывания звуков на каждой части.

4.Форма выполнения прибора по п. 3, отличающаяся применением одного грифа с одной струной для получения многоголосных звучаний путем использования различных потенциалов схемы грифа для изменения потенциалов-сеток модулирующих ламп, одновременно с изменением потенциала сетки основной лампы, а также для замыкания цепи усилителя или громкоговорителя.

5.При приборе по п. 1 применение дополнительных грифов для коррекции интервалов, снабженных размыкателями тока в виде пружин, дающих контакт при нажиме струны.

6.При приборе по п. 1 применениемеханического приспособления для введения катушки в поле неподвижной катущки, состоящего из струны, втягивающе.й одну катушку в поле другой и натянутой над наклонной плоскостью грифа,

. фиг5

шi 4v -tl%I t% f---El- |..

И|;s.-i-H,-VvilM- i:: :,

,Ч-4-j--i-Vi j KJК|

,-,..,,-,,

- .,:., 7 Г х ;йх ::;:у .

фу}г4

jrfliiS rf. fe/r ::rzi ji I гГ