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Appareil pour produire des sons de nature musicale.
La présente invention concerne des appareils de production de sons et elle a pour but d'imaginer un appareil perfectionné au moyen duquel des vibrations électriques de n'importe quelle fréquence commandée dési- rée etde n'importe quelle forme d'onde peuvent être pro- duites et transformées en ondes sonores, l'invention étant particulièrement destinée à produire paries moyens entièrement électriques n'importe quelle note musicale ou quelles combinaisons de notes telles que celles qui peuvent être produites par un orgue ordinaire, un orchestre ou des instruments analogues.
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L'invention consiste en un assemblage de dispositifs proiuisant des vibrations électriques, dispositifs reliés ensemble dans un rapport déterminé de façon que les fréquences produites soient dans un rapport déterminé l'une à l'autre, et en des moyens de choisir n'importe laquelle ou plusieurs de ces fréquences et :le les transformer en ondes sonores de fréquence correspondante et de forme d'onde correspondante.
Lorsqu'elle est destinée à produire un appa@eil pour produire des sons musicaux ordinaires, la présente invention fournit donc une série :le vibrations fondamen- tales dont la fréquence varie suivant une progression géo- métrique, la différence entre deux fréquences consécutives de n'importe quelle série variant dans le rapport :le 1 à V 2, qui est l'intervalle d'un demi-ton de l'échelle musicale actuelle, également proportionnée, et elle combine à celles-ci, lorsqu'on le désire, les fréquences harmoni- ques correctes pour produire n'importe quelle qualité de son, tel que celui donné par un tuyau d'orgue ou les instruments d'un orchestre.
L'invention consiste également en un assemblage de broches reliées entre elles, munies chacune d'appareils pour produire des vibrations électriques,disposés de telle manière que les fréquences des vibrations fondamentales soient en progression géométrique.
L'invention consiste également en des moyens de produire une série de vibrations électriques dont la fréquence soit en progression arithmétique a partir de la vibratbn fondamentale.
L'invention consiste en outre en un assemblage de dispositifs prpduisant des vibrations électriques, dis- positifs reliés ensemble dans un rapport déterminé de façon que les, fréquences produites soient en relation
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déterminée l'une par rapport à. l'autre, et en des moyens de choisir n'importe laquelle ou plusieurs de ces fréquen- ces et de les transformer en ondes sonores de fréquence correspondante et/ou de forme d'onde correspondante, l'am- plitude de chaque vibration fondamentale ou électrique harmonique étant réglée par variation de la réluctance du trajet de son champ magnétique, caractérisé par le fait qu'au lieu d'employer une seule bobine de note comme on l'a décrit ci-dessus, on emploie une bobine séparée sur chaque organe ou dent de la barre de note,
que l'on appelle une " bobine partielle". Ces bobines sont montées en série.
On a trouvé en outre qu'en employant des champs très faibles, les bruits ,le fond sont pratiquement élimi- nés. L'invention consiste par conséquent à utiliser des dents ou des organes réglables ayant une surface de sec- tion transversale en face des crêtes de moins de 1/100 de pouce carré.
L'invention consiste en outre à relier tontes les bobines partielles appartenant à un groupe complet de jeux en sériem, et en série avec une résistance 3'environ 250.000 ohms pourvue d'un bras mobile qui est reli à la grille de la première valve d'un amplificateur tandis que 1' extrémité négative de la résistance est reliée au filament de l'amplificateur, ou bien suivant .une variante, elle peut être reliée au primaire d'un transformateur dont le secondaire est relié à l'amplificateur.
En déplaçant le bras sur la résistance on peut produire un effet de diminuendo ou de crescendo.
L'invention consiste également à relier ensemble par un étrier de fer tous les aimants d'excitation d'un disque de façon qu'il y ait un seul système magnétique pour. alimenter les champs pour les différents organes de note.
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On peut employer un certain nombre de petits noyaux :1'aimant :l'excitation et de petites bobines ou bien une seule bobine 3'excitation, ou bien on peut employer des aimants permanents.
L'invention consiste en des appareils pour produire des sons de nature musicale, comme on l'a décrit ci-dessus, dans lesquels des moyens so nt incorporés pour abriter les dispositifs d'oùsortent les vibrations électriques de façon à empêcher les vibrations non désirées ou parasitiques.
L'invention consiste en outre en des appareils pour produire des sons :le nature asicale, suivant le para- graphe précédent, dans lesquels :les écrans sont prévus pour empêcher les armatures ou les bobines qui recueillent les vibrations électriques désirées de recevoir des oscil- Tablons non désirées ou parasitiques provenant de champs magnétiques vagabon3s, provenant par exemple du disque tour- nant au moyen duquel les notes désirées sont produites*
L'invention consiste en outre en des appareils pour produire des sons comprenant un ensemble :
le dispositifs produisant des vibrations électriques, reliés ensemble dans une relation réglée d'avance l'un par rapport à l'autre de façon que les fréquences produites soient en rélation réglée d'avance, et des moyens de choisir une ou plusieurs de ces fréquences et de les transformer en onies sonores :le fréquence correspondante et/ou :le forme d'onde corres- pondante, caractérisés en ce que les vibrations électri- ques sont induites dans une bobine ou dans des bobines par la variation du flux magnétique passant à travers celles-ci et en ce que la réluctance :
le ce trajet du flux peut être modifiée par des organes de champ (faisant partie de tous les trajets) montés sur un support pouvant être mis en vi- , bration..
L'invention consiste en outre en :les appareils pour proudire des sons du genre spécifié au paragraphe
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précédant immédiatement, dans lesquels les vibrations élec- triques sont produites par des variations de la réluctance des trajets magnétiques à la fréquence de " note" désir@e, tandis que leur amplitude est modifiée ( pour produite l'effet désiré de "percussion") par variation de la réluctance des trajets magnétiques au moyen des organes de champ vibrants.
L'invention consiste en outre en :les appareils pour produire des sons tels qu'ils sont indiqués aux para- graphes précents, dans lesquels les organes de champ sont montés ( de préférence de façon réglable pour que l'amplitu- de de chaque vibration électrique fondamentale ou harmonique puisse être réglée par modification de la réluctance :le son trajet respectif de flux magnétique ) sur une plaque ou une barre convenablement supportée en un ou plusieurs points ( par exemple une extrémité ou les deux extrémités) de façon qu'elle puisse être mise en vibration par un coup d'un marteau ou par des moyens magnétiques semblables à ceux utilisés dans une cloche électrique ordinaire ou par n'im- porte quels autres moyens appropriés.
L'invention consiste en outre en des moyens de commande tels qu'un clavier ou une console et en des moyens de transformer les vibrations électriques en mondes sonores.
D'autres caractéristiques de l'invention résulte- ront :le la description donnée ci-après.
Les dessins annexés représentent différents modes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 est un schéma d'une forme de construc- tion conformément à la présents invent ion.
La fig. 2 est une coupe verticale à plus grande échelle d'une partie représentée schématiquement à la fig.l.
Les fig 3 et 4 sont des vues prises respecti- vement de la gauche et de la droite de la fig. 2.
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' La fig.5 est un schéma des connexions électriques :le l'appareil.
La fig. 6 est un schéma électrique montrant un détail..
La fig. 7 est un schéma d'une partie d'une forme modifiée de l'appareil conformément à la présente invention.
La fig. 8 est une vue de détail en coupe verticale d'une partie de cet appareil.
La fig. 9 est une vue de côté 3'une partie de la fig. 8.
La fig. 10 est une coupe verticale semblable à la fig. 8, dtune partie d'une forme de réalisation modifiée de l'invention..
Les fig. 11 et 12 sont des schémas de circuits électriques correspondant à la fig. 10.
La fig. 13 est une coupe verticale d'une partie 3'une autre variante de l'invention.
La fig, 14 est une représentation schématique en coupe verticale d'une partie 3'une autre variante encore de l'invention.
Dans la mise en pratique de 1.'invention suivant une manière avantageuse, par exemple dans son application à un appareil pour produire de la musique 3'orgue, on prévoir un assemblage de 60 broches par exemple reliées ensemble, disposées en douze rangées de 5 dans chaque rangée, ce qui correspond à 5 octaves avec 12 iemi-tons dans chaque octave et est représenté à la fig. 1 par les lettres de référence C, C , D, D* E, F, F ,G, G ,A, A,et B.
La broche d'extrémité ou la première broche de la premiére rangée C est reliée par une transmission la broche d'ex- trémité, aux premières broches de la seconde rangée C.
L'extrémité de la secnde rangée est reliée de même à la troisième rangée et ainsi :le suite jusque la douzième
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rangée B, le rapport de la transmission étant dans chaque cas 196:185.
La vitesse de la deuxièmerangée sera 196 fois
185 la vitesse de la première rangée et la vitesse de la troisième rangée seta 196 fois la vitesse de la seconde
185 rangée, et ainsi de suite, d'ou l'on voit que les vitesses des premières broches de chaque rangée sont en progres- sion géométrique avec le rapport 2:1 et rerésentent les douze demi-tons :l'une octave savoir : C,C D,D, E, F,F ,G,G ,A,A ,B.
Si l'on considère les broches de chaque rangée, la première broche est reliée . la seconde par une transmission ayant un rapport de 2:1, la seconde est reliée à la troisième par r une transmission analogue de 2:1 et ainsi de suite jusqu'à la cinquième. Ce rapport :le vitesse est l'équivalent d'une octave et par consé- quent les broches de la préfère rangée représentent 5 Cs â la iistance d'une octave et celles de la seconde rangée 5 C s à la distance 3'une octave, et ainsi de suite pour les douze rangées.
Lorsqu'une force motrice est appliquée à une quelconque des broches, toutes les broches tournent à une vitesse dans le rapport exact des vibrations de demi- tons de 5 octaves.
Sur chaque broche est mont un disque circulaire en fer ou magnétique a ( fig.2 et4) de n'importe quelle épaisseur appropriée, par exemple 3/32" et pourvu de 22 cercles concentriques de trous, le nombre de trous dans le cercle interne étant de 32. D'autres cercles contiennent des trous en nombre 64,96, 128 augmentant en progression arithmétique jusqu'à 640 trous dans le cercle externe, comme le montre la fig. 4 tandis qu'il y a également deux cercles contenant respective.:lent 48 et 80 trous.
Le
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disque est maintenu sur sa broche par deux tambours :le fonte ou disque c boulo@@és ensemble ou -par :l'autres moyens appropriés et l'un des paliers de la broche est monté au centre d'une plaque coulée circulaire en aluminium ou non magnétique, un croisillon ou une pièce d à la face intérieure:le laquelle sont fixées dans une direction radiale 16 barres de fer e disposées de façon que l'extré- mité interne :le chaque barre est voisine :le la circonfé- rence d'un tambour de fer b supportant le disque mais sans contact avec cette circonférence.
A proximité de l'autre extrémité de chacune de ces barres radiales se trouve une autre barre courte f maintenue à la plaque d'aluminium au moyen du noyau de fer d'un électro-aimant g que pour plus de facilité on appellera " l'aimant de jeu". Chacune de ces barres courtes est disposée de façon que son contact avec la barre radiale correspondante puisse être modifié ce qui règle l'intensité du champ magnétique passant par les aimants de jeu.
Sur le côté du disque à trous a écarté de la plaque d'aluminium et portant le palier de l'et rémité- opposée de la broche se trouve une pièce coulée d'aluminium h portant seize barres radiales en fer ou magnétiques i dont les extrémités externes sont supportées par les noyaux des aimants de jeux, ces barresétant espacées légèrement de la face du disque à ouverture et étant appelées les "barres de jeux". Un certain nombre de vis de fer k font saillie à travers chacune des barres vers la face du disque, les centres des différentes rangéescirculaires de disques étant en correspondance avec les centres des trous dans les différentes rangées circulaires de trous du disque.
A l'extrémité de chaque barre d'arrêt, près de l'aimant de jeu est montée une petite bobine 1 agelée la *bobine ie note".
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On voit que lorsqu'un aimant de jeu est excité un champ magnétique circule d'une extrémité de l'aimant de jeu vers les barres de fer radiales d'un côté du disque de fer, à travers le tambour de fonte, de la face du dis- que vers les vis de fer pour revenir au noyau de l'électro- aimant et si le disque à trous est alors mis en rotation, le champ passant à travers chaque vis est modifié sui- vant que les trous du disque passent en face des extrémités des vis.
Si l'on suppose que le premier disque de la première rangée (C à la fig 1) tourne à la vitesse de 1/2 tour par seconde, la première rangée de 32 trous provoque une fluctuation du champ dans la vis correspondante 16 fois par seconde, ce qui produit 16 vibrations électriques ou oscillations électriques dans la bobi@e de note à la fin de la barre, ce qui est équivalent aux vibrations sonores du son fondamental du tuyau C C C C ou du tuyau de 32 pieds d'un orgue.
Les extrémités des vis ont de préférence une forme telle que la fomme d'onde de ces oscillations électriques est pratiquement une onde sinusoïdale pure.
Ceci produirait un son sourd et en vue de produire des sons de prestant, de trompette ou :l'autres sons, il est nécessaire d'ajouter certains sons harmoniques Dans le cas du son de prestant 8 à 16 harmoniques sont nécessaires tandis que pour les sons de trompette, jusque 20 harmoniques peuvent être nécessaires
Ces sons harmoniques sont produits par le réglage de la position des autres vis vers la face du disque Par exemple la vis en face du cercle de 64 trous produit 32 vibrations par seconde et est la première harmonique ou octave.
D'autres vis produiront les différentes harmoniques nécessaires et en réglant la distance à laquelle ces vis
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sont par rapport à la face du risque l'amplitude :le ces harmoniques peut être réglée séparément -en vue de produire le son exact requis.
Le réglage des vis peut être effectué aisément au moyen d'un gabarit façonné 3' avance et l'on voit que chaque barre ou série de vis peut fournir une valeur de son Sistinte.
Il est par conséquent possible, avec la disposition décrite, de produire 16 valeurs :le son équivalentes à 16 jeux d'un orgue et des valeurs plus ou moins nombreuses de sons peuvent être produites par une variation corres- pondante dans le nombre de barres de jeux et des pièces associées.
Par le réglage de la position de la barre mobile f sur le disque ou le croisillon d'aluminium, mn peut faire varier l'intensité de champ, et l'amplitude de la note fondamentale avec ses harmoniques peut être réglée en vue d'obtenir une puissance uniforme dans toute la portée de notes pour chaque valeur de son particulière ou chaque jeu, et en faisant varier la position angulaire des vis de la barre de jeu, les harmoniques peuvent être produites soit en phase, soit hors de phase avec le sons fondamentale
Si les vis des barres de jeu sur chaque disque sont réglées de façon analogue, l'appareil est capable de donner des vibrations équivalentes à toutes les notes de 5 octaves et de 16 valeurs de sonou jeux,
En vue d'obtenir :
les octaves plus élevées sans augmenter la vitesse :le la dernière broche ni ajouter de nouvelles transmissions ni -le nouvelles broches, des disques supplémentaires m ( fig. 1) peuvent être montées sur la cinquième broche de de chaque rangée et les ils correspondant au cercle contenant le nombre nécessaire
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-de trous pour donner la note fondamentale peuvent être réglées.
Si l'on prend par exemple un second disque pour donner une octave plus élevée, la vis en face du cercle de 32 trous est supprimée et la vis en face du cercle de 64 trous est régléepour la note fondamentale, celles pour les harmoniques correctes étant choisies dans l'ordre approprié.
Si trois disques supplémentaires sont montés sur la cinquième broche de chaque rangée, làppareil a une portée de 8 octaves et par suite de la liaison par transmis- sion, chaque note sera t oujour3 parfaitement dans le ton.
Les deux cercles de trous contenant respectivement 48 et 80 trous sont desti@és à produire la note fondamentale de jeux appelés la "quinte" ou cinquième et le dixième, qui sont employés en combinaison avec d'autres jeux et également pour modifier la valeur de son d'autres jeux ou combinaisons.
En vue de produire un effet " céleste", le tambour c supportant le disque de fer qui est le plus rapproché de la barre de jeu a sa circonférence façonnée en forme d'ellipse et une courte barre de fer n est fixée sur l'extrémité interne de chaque barre de jeu defaçon que chacune de ces barres puisse être réglée en position à proximité de la circonférence du tambour ce qui oblige le champ par le risque et les vis :le la barre particulière à être détourné deux fois pour chaque tour.
Ceci produit une note ondulée dont l'amplitude varie deux fois pour chaque tcur du disque et les ondula- tions on l'effet de trémolo augmentent d'une note à l'autre.
En vue' de produire un effet de tré molo sur toute la serie de jeu ou sur une série particulière ou un jeu parti- culier, on monte en série avec l'alimentation en courant et
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les bobines d'aimant g' (fig. 6) sur les barres de jeux à affecter une bobine o sur la branche :le liaison du noyau de fer feuilleté o'en forme d'U, entre les pôles des deux branches duquel tourne une armature de forme elliptique ou autre p 2 qui superpose un courant alternatif au circuit d'alimentation, ce qui oblige les champs 'de tous ces aimants varier à une vitesse donnée par seconde.
Cette armature et cet appareil peuvent être montés sur n'importe quelle broche et donnent le degré désiré d'effet.de trémolo.
Au lieu d'une armature ordinaire en fer on peut employer un aimant permanent ou un électro-aimant.
En vue deempêcher une modification de l'amplitude totale de la vibration lorsque l'appareil de trémolo est mis en connexion par suite de la résistance :le la bobine, une résistance permanente payant une valeur égale à la résistance de la bobine est montée @n serie avec les bobines d'aimant de jeux et un commutateur à deux voies p' permet de relier dans le circuit la résistance p ou la bobine de trémolo o. Une résistance p2 de valeur beaucoup plus élevée est mise en connexion entre les deux contacts du commutateur de façon à rendre impossible remarquer l'application du trémolo.
En vue de produire un effet de diminuendo ou de crescendo sur tous les jeux ou sur certains jeux, une résistance variable p3 est montée en série avec l'alimen- tation vers les différentes bouines d'aimants de jeux de façpn que le courant puisse être diminué ou augmenté, ce qui fait varier l'amplitude des vibration.5: électriques, la variation le la résistance étant effectuée par une pédale ou par d'autres moyens appropriés.
Comme le montre la fig.. 5, toutes les bobines de note 3'un jeu particulier sont reliées en série et égalemet
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en série avec une bobine primaire r :l'un transformateur commun àl@ moitié desjeux. Une résistance r' d'environ 10.000 ohms est également montée en série ainsi qu'un commutateur r2 pour fermer le circuit de boucle. Le commutateur est du type magnétique, actionné à partir du clavier ou de la console de façon que N'importe quel jeu particùlier puisse être mis en action par la formeture de circuit de boucle.
Chue bobine de note est pourvue :l'un commutateur magnétique s qui dans sa position normale met la bobine en court-circumt, Ces commutateurs sont reliés au moyen de n'importe quels relais usuels ou désirés aux touches de façon que lorsqu'une touche est abaissée le commutateur s' ouvre et permet à la bobine d'entrer en action.
L'autre moitié des aimants dejeux et des bobines de note ( représentée à la partie inférienre de la fig 5) est reliée d'une manière analogue à un autre clavier et ces notes d'une hauteur de 32 pieds et *16 pieds sont reliées d'une, manière analogue aux pédales de la console.
Les secondaires s',s" de ces transformateurs sont reliées à n'importe quelle forme usuelle de circuit de mélange s3 et ensuite à l'amplificateur t qui fournit l'énergie au haut-parleur t' ;
Le circuit de mélange peut également être relié à un amplificateur modulateur t2 et ensuite à un transe metteur radiophonique de la manière usuelle.
On peut donner une forme telle aux trous ou au;; vis ou au bord ou 1%, la face des disques qu'on proâutt une forme d'onde-spéciale avec des sons fondamentaux et harmoniques.
Les fig. 7,8 et 9 montrent une forme modifiée de l'appareil dans laquelle il faut seulement 12 dispositifs
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reliés ensemble de façon 'lue le rapport de vitesses entre ieax dispositifs consécutifs soit de 1 à 2 pour produire les douas deni-tons de l'échelle musicale avec le plein nombre de notes 3'octaves pour compléter toute la portée de l'appareil, Dans ces dispositions on utilise douze broches reliées ensemble correspondant aux 12 demi-tons
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:l'une octave, lé, liaison étant dans le rapport 796:185.
De cette manière les vitesses des broches sont en pro- @ gression géométrique avec le rapport de 2:1 et représentent
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les 12 demi-tons 3'une octave, savoir C, Cf, D, D4f" , E, F, pi, G, G , B, À If B.
Lorsqu'une force motrice est appliquée à n'importe laquelle des tiges, toutes les tiges tournent à des vitesses
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dans le rapport exact des vibrations des deiii-tons d'une octave.
Sur chaque broche est monté un disque circulaire en fer ou magnétique a' de n'importe quelle épaisseur désirée, par exemple 3/16" et pourvu :le 41 saillies ou crêtes circulaires concentriques a2 de 1/16" d'épaisseur faisant saillie de 1/8" sur la surface du disque magnétique.
Les faces de ces crêtes sont ondulées et présentent des cuvettes et des saillies suivant une forme d'onde sinusoïdale. Le nombre d'ondulations sur la face des crêtes est comme suit, en commençant par la crête interne;
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<tb> Crêtes <SEP> Ondula- <SEP> Crêtes <SEP> Ondula- <SEP> Crêtes. <SEP> Ondulations,
<tb>
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¯¯¯, tions. 1-*Lons.
1 15 112 29 88
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<tb> 2 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> 120 <SEP> 30 <SEP> 416
<tb> 3 <SEP> 16 <SEP> 17 <SEP> 128 <SEP> 31 <SEP> 448
<tb> 4 <SEP> 24 <SEP> 18 <SEP> 144 <SEP> 32 <SEP> 480
<tb> 5 <SEP> 32 <SEP> 19 <SEP> 160 <SEP> 33 <SEP> 512
<tb> 6 <SEP> 40 <SEP> 20 <SEP> 176 <SEP> 34 <SEP> 576
<tb> 7 <SEP> 48 <SEP> 21 <SEP> 192 <SEP> 35 <SEP> 640
<tb> 8 <SEP> 56 <SEP> 22 <SEP> 208 <SEP> 36 <SEP> 704
<tb> 9 <SEP> 64 <SEP> 23 <SEP> 214 <SEP> 37 <SEP> 768
<tb> 10 <SEP> 72 <SEP> 24 <SEP> 240 <SEP> 38 <SEP> 832
<tb> 11 <SEP> 80 <SEP> 25 <SEP> 256 <SEP> 39 <SEP> 896
<tb> 12 <SEP> 88 <SEP> 26 <SEP> 288 <SEP> 40 <SEP> 960
<tb> 13 <SEP> 96 <SEP> 27 <SEP> 340 <SEP> 41 <SEP> 1024
<tb> 14 <SEP> 104 <SEP> 28 <SEP> 352
<tb>
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...----.....¯--...¯---.....
------ ....------------..---' ".-
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L'un des paliers de la broche est monté au centre d'une pièce coulée circulaire en aluminium ou d'une plaque ou pièce non magnétique b' pourvue de 90 fentes radiales d'environ 1/32" de large. Dans chaque fente est fixée une lame de fer b2 disposée de façon que l'intervalle d'air entre le bord de la lame et le disque puisse être modifié de façon a faire varier la quantité de flux magné- tique passant à travers la lame.
A l'extrémité externe de chaque lame est fixé un noyau ie fer sur lequel est montée une petite bobine 1' appelée pour plus defacilité la " bobine :le note%
Sur l'extrémité de la, lame radiale est montée une bobine g' pour exciter la lame, bobine appelée la " bobine de jeu ".
@u côté à crêtes du disques a' écarté de la plaque d'aluminium et portant le palier de l'extrémité opposée de la broche se trouve une pièce coulée d'alu- minium c' également pourvue :le 90 fentes radiales :l'environ 1/32" de largeur.
Dans chaque fente est fixée une lame de fer c2 dont les extrémités externes sont fixées aux noyaux des bobines denote.
Ces lames sont espacées légèrement :le la face des crêtes sur le disque et sont appelées les lames de note. Elles pont pourvues d'étroites saillies analogues à des dents, les milieux des différentes dents étant en correspondance avec les milieux des différentes crêtes circulaires sur la face du disque.
Lorsqu'une bobine ;le jeu est excitée elle produit un champ magnétique circulant des crêtes du disque vers les dents de la lame de note, à travers le noyau de la bobine de note et retour au disque au moyen
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:les lames de l'autre pièce coulée d'aluminium
Si le disque à crêtes est alors -mis en rotation, e champ passant par chaque dent est modifié suivant que les ondulations des crêtes passent devant les extrémités des lents.
Si l'on suppose que le premier disque tourne à la vitesse de quatre tours par seconde, la seconde crête bbligera le champ à travers la dent respective à effectuer une fluctuation 32 fois par seconde, ce qui produit 32 vibrations ou oscillations électriques dans la bobine de note à l'extrémité de la lame, ce qui est équivalent aux vibrations sonores du son fondamental du tuyau C C C de 15 pieds d'un orgue.
Ceci produirait un son sourd et en vue :le pro- :luire des sons de prestant, de trompette ou autre, il est nécessaire d'ajouter certainessons harmoniques. Dans le cas du son de prestant au moins 8 harmoniques sont néces- saires tandis que pour le son de trompette ou d'anche il faut jusque 16 harmoniques.
Ces sans harmoniques sont produits par le fait qu'on munit la lame :le note d'un certain nombre de dents* Par exemple la dent en face de la troisième crête produit 64 vibrations par seconde et est la première octave har- monique. D'autres dents produisent les différentes harmo- niques nécessaires et en réglant la distance dont la face de ces dents est éloignée de la face des crûtes, l'ampli- tude de ces harmoniques peut être réglée séparément en vue de produire le son exact requis.
Le réglage de la position de ces dents peut être effectué facilement à l'aiie d'un gabarit façonné 3'avance et l'on voit que chaque lame et chaque série de dents peut être disposée de façon à fournir une valeur de son distincte.
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Lorsque la hauteur de la note augmente, spécialement dans les octaves du dessus, il faut moins d'harmoniques et comme la première crête donne la note fondamentale de C C C C, une lame de note avec ses dents commençant à la crête N 2 donne la note fondamentale de CC C. Des lames de note analogue avec leurs dents disposées en consé- quence pour la crête 3 donneraient C C, la crête 5 donne- rait C -.le ténor, la crte 9 donnerait C de milieu, la
2 3 crête 17 donnerait C de dessus, la crête 25 donnerait C ,
4 et la crête 5 la crête 33 donnerait C /41 donnerait C .
Tous les 12 disques et lames de note peuvent être de construction semblable et comme le rapport -le trans- mission dans chaque cas est de il%1 et représente un demi- ton d'une octave, le second disque produit 9 C s, corres- pondant au 9 Cs du premier disque. Le troisième disque produit 9 Ds et ainsi de suite. La disposition décrite avec 9 lames de note par disque produit 9 octaves d'une valeur de son. Tous les jeux dans un orgue ne doivent pas couvrir la pleine portée de 9 octaves.
On trouvera ci-dessousune spécification pour un orgue ayant 14 valeurs de sons qui peuvent être produites par l'appareil décrit,.
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<tb> ler <SEP> clavier,
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> Lame <SEP> de <SEP>
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<tb> CCCC <SEP> CCC <SEP> CC <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> note.
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Grand <SEP> prestant <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 5
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<tb> Petit <SEP> prestant <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x
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<tb> Contrefasse <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 3
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<tb> Tibia. <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 8
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<tb>
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<tb> Duloiana. <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hohflûte. <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> xx <SEP> x <SEP> x <SEP> 7
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<tb>
<tb>
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<tb> Tuba. <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Clarinette.
<SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 50
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<tb> 2e <SEP> clavier-
<tb> 2e <SEP> clavier <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> , <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> lame <SEP> àe <SEP>
<tb> CCCC <SEP> CCC <SEP> CC <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> C <SEP> note.
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Prestant. <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 6
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<tb> Violone <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 6
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<tb> Viole, <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 7
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<tb> Geiackt. <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x
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<tb> Haut-bois. <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 6,
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<tb> Trompette <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> x <SEP> 7
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<tb> total <SEP> 40 <SEP>
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Il est possible de disposer deux ou plusieurs dis- ques complets sur chaque broche et d'augmenter ainsi le nombre de valeurs de sons ou de jeux si c'est nécessaire.
En réglant la position de la lame de fer mobile sur la plaque d'aluminium parrapport au disque de la broche, comme on l'a décrit précédemment, on peut faire varier la force du champ, et l'amplitude de la note fondamentale avec ses harmoniques peut être réglée envue d'obtenir ube puissance uniforme pour toute la portée de notes pour chaque valeur de son particulière ou chaque jeu.
Il est à recommander de faire en sorte que l'am- plitude des ondulations sur les crêtes augmente graduellement de la crête extérieure à la crête intérieure; les crêtes m rrespondant aux vibrations de note fondamentale peuvent être rendues plus larges que celles pour les vibrations harmoniques.
Les différentes bobines de note sont de préférence reliées aux amplificateurs et aux haut-parleurs comme on l'a décrit à propos de la variante antérieure.
Les bobines de jeux et les commutateurs actionnant la bobine de note sont reliés à la console ou au clavier de la manière usuelle connue ; de préférence ces pièces sont reliées suivant le système connu sous le nom de système à extension" de façon que chaque jeu puisse être utilisé
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ou joué à des hauteurs différentes, Par exemple le Tibia du premier clavier peut être joué à des hauteurs de 32 pieds et :le 16 pieds sur les pédales et de 16 pieds, 8 pieds et 4 pieds sur les claviers. Il peut également être joué sur plus d'un clavier à différentes hauteurs.
On peut façonner les ondulations des crêtes des disques de façon à produire des ondes de forme spéciale avec des sons fondamentaux et un ou plusieurs sons har@@- niques.
Ona décrit la seconde variante de l'invention avec des crêtes ondulées sur la face d'un disque, mais il va de soi que l'on peut employer un cylindre avec des crêtes ou une série de minces disques avec les ondulations sur leurs bords circonférentiels, sans qu'on s'écarte de l'invention.
En outre, dans n'importe laquelle des variantes de l'invention, on peut employer plusieurs haut-¯parleurs et amplificateurs reliés ensemble de telle façonqueude les notes d'une octave ou série de notes seulement sont reproduites par un haut-parleur particulier et un amplifi- cateur, en construisant spécialement ce haut-parleur et cet amplificateur pour l'octave particulière ou la Série de fréquences.
Dans ce cas, au lieu de relier toutes les bobines de note d'une valeur de son en ,série avec le circuit de boucle du primaire d'un transfo rmateu r, un transformateur séparé est employé pour chaque octave ou série de notes t cette série particulière de notes seulement est reliée en série avec le primaire du transformateur.
A la place de transformateurs pour accoupler les bobines de note aux amplificateurs, on peut employer des résistances à travers lesquelles le courant des bobines de note passe d'unemanière connue quelconque.
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Dans une variante :le l'invention rep@ésentée à la fig. 10, on construit l'appareil avec un certain nombre de broches reliées entre elles portant chacune un disque avec un certain nombre de crêtes concentriques ou de saillies de la manière décrite ci-iessus ou bien l'on peut employer les organes pointes décrits ci-dessus mais dans l'un ou l'autre cas les dimensions des dents ou des organes à, pointes sont fortement réduites :le façon à être comparables à celles d'une pointe d'aiguille.
De plus, au lieu d'employer une seule bobine :le note pour chaque barre de note, on prévoit une petite bobine séparée 1(appelée bobine partielle) pour chaque dent ou pointe, les bobines partielles sont reliées en série comme le montre la fige Il et l'on prévoit un commutateur de touche :le note 2 en combi- naison avec les bobines partielles pour chaque note et un commutateur 3 de touche de jeu en combinaison avec les bobines de toutes les notes de chaque jeu. Toutes les bo- bines partielles appartenant à un groupe complet :lejeux sont reliées en série l'une à l'autre et avec une résistance élevée 4 ( par exemple, d'environ 250.000 o'ims) à laquelle est associé un bras mobile 6 relié à la grille de la première valve de l' amplificateur.
La résistance peut être sous la forme d'un potentiomètre et être employé pour produire des effets de " crescendo" et de " diminuendo" Suivant une variante on peut relier le bras et le côté négatif du potentiomètre à l'enroulement primaire d'un transformateur dont l'enroulement secondaire, est relié à la grille et au filament de l'amplificateur ( comme le montre la fig.12). Ce transformateur est sem-blable à celui représenté à la fig. 6 mais au lieu d'avoir un enrou- lement primaire pour chaque jeu, il y a seulement un enrou- lement primaire pour chaque groupe de jeux qui sont commandés par le même appareil de diminuendo et de creseendo.
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Dansl'orgue usuel. de cinéma, il y a généralement deux chambres de sorte que les jeux peuvent être divisés en deuxgroupes ( fig. 12).
Il a été découvert Lue dans un appareil du genre décrit ci-dessus, il se produit une grande quantité de bruits de fond en particulier dans le registre supérieur, provenant apparemment des bobines de note 1 recueillait des champs magnétiques vagabonds venant du disque tournant et les transformant en impulsions électriques. Dans une variante appropriée représentée à la fig, 13, cet inconvé- nient est évité par lefait qu'on prévoit en avant du disque tournant une plaque de fer 6 à travers laquelle les broches ou les vis font sailli-; vers les trous ou les crêtes du disque tournant.
Cette plaque peut porter en son centre les paliers sur lesquels l'axe du disque tournant est monté et peut également former un support pour les autres parties de l'appareil qui supportent les différents organes magnétiques en fer doux* Ces pièces de support supplémentaires ont été décrites ci-dessus comme faites en aluminium, mais elles peuvent, si on le désire' ou pour améliorer l'effet i'écran auquel vise la présente méditation, être faites en fer.
Des moyens sont prévus également pour régler les positions des différentes ointes ou vis par rapport au disque tournant en vue de régler la réluctance du tra- jet de chacune d'elles, ce qui modifie l'effet total obtenu de toutes les vis dans un bras. Ces moyens peuvent consister en des dispositifs filetés au moyen desquels les pointes et les vis peuvant être abaissées et retirées dans la barre :le fer qui les porte par rapport au disque tournant, comme on l'a représenté. Une variante de cette disposition qui peut être employée comprend une broche 8 fixée dans la plaque de fer fixe 6 formant l'écran ,s'étendant vers
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l'arriére à travers une partie de la bobine partielle 1 destinée à recueillir les impulsions induises dans la broche.
A travers la partie restante :le cette bobine s'étend un noyau 9 faisant saillie dans la barre de support formant la branche externe :le l'aimant, et réglable dans celle-ci au moyen d'une vis ou alun vissage. On voit par conséquent que le noyau :le chaque bobine partielle comprend. une partie fixe 8 formant la broche et une partie mobile 9, et qu'un petit intervalle d'air existe entre ces parties, Les variations de cet intervalle d'air modifient la réluc- tance du trajet :le la manière désirée
Une autre variante de l'invention représentée à la fig. 14, a porr but de forr nir un dispositif pour produire différents sons provenant dans un orchestre des instruments à percussion tels que les tambours, le piano, les cloches, etc....
Dans cette variante l'organe de fer extérieur de l'électro-aimant comprend une mince lame plate ou plaque :le fer ou d'une autre matière magnétique et est supportée de façon à pouvoir vibrer* Il peut par exemple être supporté à une extrémité ou aux deux extrémités, ou en un ou plusieurs points suivant la longueur.
S'il est supporté seulement a une extrémité, par exemple par la vis le fixant au noyau magnétique autour duquel la bobine d'exci- tation est enroulée, il est préférable :le charger la pla- que à son extrémité libre d'un petit poids 10 de façon que sa fréquence naturelle soit égale à la fréquence de la note fondamentale qu'elle est destinée à produire.@ proximité de la plaque est monté unmarteau 11 semblable au marteau ordinaire d'un piano et un étouffoir 12;
ces pièces sont actionnées par un ou plusieurs aimants 13 de façon que lorsque ceux-ci sont excités par l'abaissement de la touche, le marteaux Crappe la plaque d'un coup sec et soulevé en
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même temps l'étouffoir. La touche met également en cir- cuit les différentes bobines fondamentales et harmoniques reliées à amplificateur.
A la place- d'une note soutenue, une note vibrante est maintenant produite par suite de l'effet de la plaque virante faisant varier la réluctance du trajet des diffé- rents champs magnitiques qui propulsent les sons fondamen- taux et organiques.
On voit que si la fréquence fondamentale est produite parle disque rotatif à l' extrémité libre de la barre ,cette fréquence sera la dernière 'à s'éteindre mais on peut faire en sorte de fixer la barre à l' extrémité opposée de façon que les fréquences harmoniques plus élevées soient les dernières à s'éteindre .
Pour que le son puisse s'éteindre après que la barre a été frappée par le marteau, les vis dans la plaque de vibration sont réglées de façpn que l'intervalle d'air entre l'extrémité de la vis et la pointe est suffisant pour empêcher le passage d'un champ magnétique de force suffisante pour permettre au disque tournant de produire une vibration électrique lorsque la plaque est au repos.
Si au contraire il est nécessaire qu'après que la plaque a été mise en vibration la note reste soutenue aussi longtemps que la touche reste abaissée, les vis sont placées plus près des pointes pour que l'intensité des champs magnétiques soit suffisante pour qu'une note soit produite lorsque la barre vibrante est au repos.
On peut.disposer une ,pédale reliée aux étouffoirs de façon que ceux-ci puissent être maintenus écartés et sou- tiennent ainsi les vibrations comme abec la pédale d'un piano. Dans ce cas la pédale peut être disposée de façon qu'elle maintient la bobine de note ou les bobines de note
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en circuit avec l'amplificateur après que la touche a été lachée.
Pour la production de sons :le cloche, on peut prévoir des crêtes sur le disque rotatif, capables de do nner des fréquences qui ne sont pas un multiple de la fréquence fondamentale envue d'bbtenir le son correct. Les bobines de note peuvent être reliées à la console d'un orgue comme on l'a décrit ci-dessus -t l'invention n'est pas limitée à une forme spéciale quelconque d'accouplement entre l'appareil et l'amplificateur et les haut-parleurs, auxquels les courants induits dans les bobines de note sont conduits pour être transformés en sons.
Pour certains effets qu'il est désirable d'obtenir, tels que l'imitation d'un tambour, il est nécessaire :le produire seulement une fréquence et un seul disque tournant est par conséquent nécessaire. Lorsqu'au contraire on désire imiter un instrument à percussion ayant plus d'une note, plusieurs disques tournatpeuvent être reliés ensembles de telle manière qu'ils tournent à des vitesses en relation l'une avec l'autre dans les mêmes rapports que les diffé- rents sons fondamentaux et demi-tons que l'on désire produire*
Sous ce rapport également, la disposition est identique a celle décrite ci-dessus.
Bien que l'invention consiste d'une manière générale produire des vibrations électriques de fréquences déterminées et à choisir une quel.conque ou plusieurs de ces fréquences àvolonté pour les transformer en ondes sonores, on peut employer n'importe quel moyen électrique ou magnétique ou autre approprié pour produire les vibrations et n'importe quel moyenapproprié pour transformer ces dernières en ondes sonores et l'invention n'est par conséquent pas limitée aux détails :le construction qui prédient, donnés
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uniquement ,à titre d'exmeple.
En outre on peut prévoir n'importe quelle portée de fréquences et l'on peut employer d'autres procédés pour produire les effets célestes, les effets de trémolo, de crescendo et autres.
Revendications.