Язычковый музыкальный инструмент

 

Изобретение относится к язычковому музыкальному инструменту и позволяет повысить качество звучания посредством наличия в правом полукорпусе нескольких попарно сообщающихся между собой и с меховой камерой посредством каналов 13с клапанами 14 полостей 15-18. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 5 G 10 Р 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1б Я 11

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4090202/12 (22) 09.07.86 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (75) А.И. Лабунец (53) 681.821.1(088.8) (56) Патент СССР М 13325, кл, G 10 D 11/00, 1928. (54) ЯЗЫЧКОВЫЙ МУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

„„Я2 „„1683061 А1 (57) Изобретение относится к язычковому музыкальному инструменту и позволяет повысить качество звучания посредством наличия в правом полукорпусе нескольких попарно сообщающихся между собой и с меховой камерой посредством каналов 13 с клапанами 14 полостей 15 — 18. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

1683061

Изобретение относится к яэычковым музыкальным инструментам.

Целью изобретения является повышение качества звучания.

На фиг. 1 изображен язычковый музыкальный инструмент, общий вид; на фиг. 2— схема прохождения воздуха на "разжим", на фиг. 3 — схема прохождения воздуха на

"сжим"; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 5 — функциональная схема электромеханического механизма управления; на фиг.

6 — блок-схема исполнительного механизма управления клапанного устройства; на фиг.

7 — принципиальная схема блока коммутации схемы управления; на фиг. 8 — карта коммутации; на фиг. 9 — упрощенная блоксхема коммутации; на фиг. 10 — схема теоретического расположения октав на деке гармони с указанием номеров октав и их порядок в известном инструменте; на фиг.

11 — схема предварительного общего звукоряда в предлагаемом инструменте; на фиг, 12 — схема практического расположения октав на деке гармони с указанием октав и их порядок; на фиг. 13 — схема реализуемого звукоряда.

Язычковый музыкальный инструмент содержит связанные между собой посредством меховой камеры 1 левый 2 и правый 3 полукорпуса с клавиатурой 4 и полостями с входным 5, 6 и выходным 7, 8 клапанами, голосовые планки 9 и 10 и приводные заслонки 11 и 12. Первый полукорпус 3 имеет несколько попарно сообщающихся между собой и с меховой камерой 1 посредством каналов 13 с клапанами 14 полостей 15 — 18, при этом одна полость 16, 18 каждой пары сообщена с атмосферой и несет голосовую планку 9, 10, а приводная заслонка 11, 12 установлена с возможностью перекрытия отверстия 19, 20 голосовой планки 9, 10, привод — заслонки 11, 12 содержит электромеханический блок 21, 22, включающий электромагниты 23 и 24 для воздействия на клавиши 26 и электронно-коммутационное приспособление.

Электронно-коммутационное приспособление состоит иэ блоков аналоговых датчиков напряжения правой 26 и левой 27 клавиатур. Датчики напряжения правой клавиатуры 26 механически связаны с клавиатурными кнопками 25 правой клавиатуры 4. Датчики напряжения левой клавиатуры 28 механически связаны с клавиатурными кнопками левой клавиатуры 35.

Блок аналоговых датчиков напряжения правой клавиатуры 26 связан с правым коммутатором 29, блок аналоговых датчиков напряжения левой клавиатуры 20 связан с левым коммутатором, Правый коммутатор

29 и левый коммутатор 30 связаны с коммутатором 31 "прямой" и коммутатором 32 "ломанной" дек. Правый блок 33 программ связан с дешифратором 34 программ, который соединен с правым коммутатором 29, правый блок 33 программ также связан с коммутаторами 31 "прямой" и 32 "ломанной" дек, Левый блок 35 программ связан с дешифратором 36 программ, который соединен с левым коммутатором 30, левый блок программ 35 также связан с коммутаторами

31 "прямой" и 32 "ломанной" дек, Коммутатор 31 "прямой" деки связан с блоком 37 усилителей, который связан с блоками 21, расположенными на "прямой" 38 деке. Коммутатор 32 "ломанной" деки связан с блоком усилителей, который связан с блоками

22, расположенными на "ломанной" деке (фиг. 1 — 5). Блок состоит из обмотки электромагнита, к которой подводится управляющее напряжение сердечника 24, соединенного с заслонками 11 и t2, которые возвращаются в исходное положение пружинами 39 и 40 (фиг, 1 — 3, 6).

Инструмент также содержит клапан 41, камеру 42 меха, клапан 43, клапан 44, перегородку 45, перегородки 46 — 49, клапан 50, головки 51, 52.

Пневматическое устройство "прямой" деки работает следующим образом.

На "разжим" при нажатии кла виатурной кнопки 25, связанной с датчиком 26 напряжения, в зависимости от глубины погружения откроется заслонка 11, которая связана с датчиком напряжения через электроннокоммутационное устройство. Воздух через клапан 5 поступает во входную камеру 15, далее через открытое окно поступает во входную камеру 19 голосовых язычков, возбуждая голосовой язычок 9, устремляется в камеру 16 голосовых планок и далее через клапан 41 в камеру 42 меха (фиг. 2).

На "сжим" при нажатии клавиатурной кнопки 25 откроется заслонка 11, В результате движения меха на "сжим" давление в камере 42 меха возрастет, воздух через соединительный канал 13 устремится во входную камеру 15, при этом клапан 14 откроется, а клапан 5 закроется. Воздух через окно устремляется во входную камеру

19 голосовых язычков, возбуждая голосовой язычок 9, далее через клапан 7 в атмосферу (фиг. 3).

Аналогично работает пневматическое устройство "ломанной" деки, На "разжим" при нажатии клавиатурной кнопки 25 откроется заслонка 12, которая связана с датчиком напряжения через электронно-коммутационное устройство. Воздух через клапан 6 устремится в камеру 18, 1683061 далее, возбуждая голосовой язычок 10, устремляется в камеру 20 голосовых язычков и далее через открытое окно устремится во входную камеру 17, далее через клапан 43 в камеру 42 меха.

На "сжим" при нажатии клавиатурной кнопки откроется заслонка 12, которая связана с датчиком напряжения через электронно-коммутационное устройство. При этом клапан 43 закроется. Клапан 44 откроется и воздух устремится в камеру 18 и далее, возбуждая голосовой язычок 10, устремится в камеру 20 голосовых язычков, далее через окно в камеру 17, далее через клапан 20 в атмосферу (фиг. 3).

Блок 33 программ построен на переключателях ползункового типа S1-S5 и тумблеров S6 — S10. Переключателями Sl — S5 определяется собственно программа, а S6—

S10 включение исполнительных механизмов на "прямой" 21 либо на "ломанной"

22 деках. Блок выбора программ выполнен на счетчике адресов программ 001 и мультиплексорах DD2-DD5. Длина последовательности программ определяется возможностью используемого мультиплексора, а число программ количеством мультиплексоров и, соответственно,. возможностью переключателей $1-S5.

Транзисторы DV1 — ОЧЗ связывают ТТЛ-логику микросхем DV2 — DV4 и структуру КМОП микросхемы ОО7, транзисторы DV4, DV5ТТЛ-логику микросхемы DD5 и структуру

МОП микросхемы DA141 DA210. Выбор серии 176 для реализации дешифратора ОО1 связан с тем, что при использовании серии с ТТЛ-логикой возникает необходимость в дополнительных связующих транзисторах.

Необходимость в транзисторах DV1 — DV5 отпадает, если элементы DD1-ОО5 реализовать на МОП структурах. Коммутатор выполнен на микросхеме К190КТ1, Каждому исполнительному механизму соответствует коммутатор, собранный из двух пятиканальных коммутаторов

К190КТ1. При этом число каналов увеличивается с пяти до девяти. Количеством каналов определяется число возможных программ. Элементы DA147-ОА210 реализованы на микросхемах К190КТ2. Диоды

DV14-DV17 исключают влияние сигналов с правой и левой клавиатур друг на друга.

Кнопочный блок 26, 27. выполнен на потенциометрах R1-R70, R1 R70 (фиг. 7).

Электронно-коммутационное устройство работает следующим образом.

Перед исполнением набирается последовательность программ на блоке программ

$1-S10. Переключатели S1-S5 преобразуют набранный десятичный код программы в двоичный, Переключателями Sl-55 определяется собственно программа. Выбор программ для правой и левой клавиатур осуществляется раздельно кнопками Sl l u

5 $12 соответственно кнопкой S13 посредством блока выбора программ DDl-ОО5, и выдается в двоичном коде. При поступлении сигнала с кнопки Sl l или S13 текущий адрес программы увеличивается на единицу, 10 В соответствии с текущим адресом программы на выходе мультиплексоров присутствует двоичный код текущей программы.

Выбранная программа дешифрируется на дешифраторе DD7 и вентиле DD6. Каждый

15 выходной сигнал с дешифратора усиливается на одном из транзисторов DV6-DV13 и поступает на семьдесят управляющих входов коммутатора 1. Коммутатор 45 выполнен на элементах DA141-0А210, на20 правляет сигнал с правой (либо левой) клавиатур на исполнительные механизмы, расположенные на "прямой" либо на "ломанной" деках. Аналоговый сигнал с блока коммутаторов усиливается на усилителе

25 ОЧ18-DV20 и подается на соленоид. Величина выдвижения сердечника прямо пропорциональна приложенному к соленоиду напряжению (фиг. 6, 7), С точки зрения пользователя (баяниста)

30 нет различия между кнопкой и заклонкой: нажимая кнопку он подразумевает срабатывание (открывание) заслонки или группы заслонок. Так как связь кнопка-заслонка с каждой программой меняется (число про35 грамм в данной разработке равно восьми), То отражения этих связей (кнопка — заслонка) и редста вл яет тол ько математически. Дл я математической записи связей поле кнопок и поле заслонок пронумерованы по столб40 цам (по октавам) и по строкам (по звукам в октаве). Столбцы обозначены буквой У(одна цифра), а строки Й (две цифры). Для простоты математической записи поле кнопок и заслонок обозначены идентично. Строчная

45 математическая запись будет выглядеть следующим образом;

1 YN -+УМ

2 YN Ч+1 Я

50 3 YN -«(т +2,8

4 YN -+ YPN, N+2. N+4, N+6)

5 YN -+ YNgY+1)N, У(Г+2), (Y-1P

К примеру, запись третьей программы означает, что нажимая кнопку."До" 1-й окта55 вы откроется заслонка "До" 3-й октавы; по четвертой программе: нажимая кнопку "До"

1-й октавы, открывается "До", "Ре"„"Ми", "Соль" 1 октавы, т.е. вариант "готового" баяна и т.д. (фиг. 8).

1683061

10

40

Математическая запись карты коммутации однозначно и полностью определяет соответствие между кнопками и заслонками, но для лучшего понимания работы устройства приводится упрощенная блок-схема (фиг, 9). На ней исполнительный механизм 21 расположен на "прямой" деке и исполнительные механизмы 2 на "ломанной" деке.

Коммутатор принимает сигналы с кнопок, эти сигналы через коммутатор поступают ли-бо на исполнительные механизмы, расположенные на "прямой" деке, либо на исполнительные механизмы, расположенные на "ломанной" деке, в соответствии с управляющим сигналом. Одному входу коммутатора 45 соответствует одна программа.

На первый вход поступает сигнал в соответствии с первой программой, на второй в соответствии со второй программой и т.д. (фиг. 9).

Достоинство предложенной гармони в сравнении с известной традиционной механикой многотембрового четырехголосного. баяна типа "Юпитер" можно охарактериэовать путем следующих данных.

При нажатии клавиатурной кнопки посредством рычагов открывается окно входной камеры голосовых язычков, кроме того, каждое окно состоит иэ четырех автономных окошек, причем два из них расположены на "прямой" деке, а два других на

"ломанной" деке. При помощи регистровых переключателей каждое из четырех окошек может закрываться или открываться. Таким образом, комбинируя количественный и качественный состав голосов, получают различные регистры инструмента. Однако, в конструкции известной системы "Юпитер" имеется ряд недостатков, Поскольку одна часть голосовых планок стоит на "прямой" деке, а другие на "ломанной" деке, в баяне различаются два разных по тембру звука. два других голоса дают октавные деблировки, но не меняют тембр звука, т.е., например, при количестве кнопок в шесть октав количество голосовых планок в два раза больше. Причем эти наборы планок отличаются только крайними октавами, т,е. звуки третьей октавы набора а соответствуют звукам третьей октавы набора б (фиг. 10). Следовательно, все кнопки можно выстроить в общий. звукоряд, дополнив крайними октавами (фиг. 11), На практике верхние звуки октавы 6 по конструктивным соображениям не используются (фиг. 12), следовательно, общий звукоряд будет иметь вид, как изображено схематично на фиг. 13. Количество планок общего звукоряда в два раза меньше количества набора планок, показанного на фиг. 10.

Традиционная механика не дает возможности использовать один общий звукоряд.

Примененное в баяне электронно-коммутационное устройство исключает дублирование, а также обеспечивает условия для использования единого звукоряда для правой и левой клавиатур.

Таким образом, использование пневмомеханизма в сочетании с функциональными воэможностями электронно-коммутационного устройства путем со гласова н ной работы позволяет использовать вместо 4-5 язычков, настроенных на один тон, работающих в разных режимах, дублирующих один другого, один работающий во всех режимах, вследствие чего в значительной степени уменьшится вес инструмента, так как основную массу инструмента составляют голосовые язычки, входящие в состав голосовых планок. Увеличится полезный объем инструмента, что позволит изготовлять язычки большой (и контроктав) естественной длины (без наклепок), что, в свою очередь, улучшит тембровые характеристики инструмента в нижнем регистре. Увеличение полезного объема инструмента позволит изготовлять резонансные камеры голосовых язычков (входные камеры голосовых язычков) в соответствии с частотой звучания язычка, что значительно улучшит акустические характеристики инструмента.

Уменьшение в 4-5 раз количества голосовых язычков значительно облегчит в процессе изготовления, а также эксплуатации, настроечную операцию высоты звучания голосовых язычков.

Применение в конструкции электроннокоммутационного устройства позволяет добиваться таких сочетаний звучания язычков, какие невозможно добиться в известном инструменте, что также улучшит тембровые характеристики инструмента. Применение в конструкции электронно-коммутационного устройства позволяет также улучшить исполнительские характеристики инструмента: регулирование силы нажима на клавиатурную кнопку ("жесткость" клавиатуры), регулирование глубины погружения клавиатурной кнопки, регулирование по отношению к корпусу в двух плоскостях клавиатур (подгон по индивидуальным особенностям исполнителя), кроме того, применение электронно-коммутационного устройства позволяет уменьшить количество регистровых переключателей с 15 — 18 до.

2 — 3 и, соответственно, расположить их в самом удобном месте — вверху на корпусе инструмента ("подборочные" регистры).

Применение в конструкции инструмента общего для правой и левой клавиатур эвукоря16830о

8

1б

7 Гй и

7 16 9,Д f9 11 21

50 10,9 Ю 12

Рыг. 3 да позволит вносить минимум искажений при исполнении полифонических произведений, а также при исполнении клавирных и фортепианных произведений ввиду полной идентичности звучания правой и левой клавиатур.

Формула изобретения

1. Яэычковый музыкальный инструмент, содержащий связанные между собой посредством меховой камеры левый и правый полукорпуса с клавиатурой и полостями с входным и выходным клапанами, голосовые планки и приводные заслонки, о т л и ч а ющ и и сятем,,что,,с целью повышения качества звучания, правый полукорпус имеет несколько попарно сообщающихся между собой и с меховой камерой посредством каналов с клапанами полостей, при этом

5 одна полость каждой пары сообщена с атмосферой и несет голосовую планку, а приводная заслонка установлена с возможностью перекрытия отверстия голосовой планки.

10 2. Инструмент по и. 1, о т л и ч à ю щ ий с я тем, что привод заслонки содержит электромеханический блок, включающий электромагниты для воздействия на клавиши в.электронно-коммутационное приспо15 собление.

1б83061.1 683061

11 IЗ

1683061

1б83061

Октай

Н %

Ррограмю!

Пргуаииа 2

yg (P+l)N

3рсг амма 3

Уй (г+г)й

Орвг акио 4 Пророииаб

Y(N NiZ, @if, +$) Р/;(И)Я; У(Я;

УРИ2) 1683061 аб

44Г 17

Составитель Ю. Зезера

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова е

Редактор О. Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3416 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5