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Perfectionnements apportés aux instruments de musique électriques.
La production du son dans les instruments de musique électriques, comme dans les pianos, les orgues et les instruments à percussion, où la production mécanique du son en frappant des cordes ou en mettant en oscillation des colonnes d'air est remplacée par la production d'oscillations électriques, peut s'effectuer de manières différentes. Ainsi, par exemple, il est connu de produire des oscillations électriques à fréquences différentes au moyen de générateurs à tube accordés et couplés à réaction ; unautre mode connu de production d'oscillations est celui utilisant des générateurs rotatifs du principe électrostatique ou électromagnétique. Pour des fréquences différentes il existe alors des générateurs de son distincts.
On sait que les mêmes fréquences sonores existent plusieurs fois dans un instrument de musique, notamment comme fréquence fondamentale et comme harmonique dans les divers sons musicaux. Pour simplifier l'appareillage, il est connu de ne produire que la fréquence simple et d'appliquer au générateur de cette fréquence les branchements requis couplés électriquement en parallèle, sur lesquels on peut prendre les tensions alternatives pour la composition des divers sons musicaux avec l'intensité requise par l'interposition de résistances. Toutefois, ce montage a pour inconvénient qu'en produisant deux ou plusieurs sons musicaux dans lesquels existent une ou plusieurs des mêmes fréquences, ces sons influent inévitablement l'un sur l'autre.
On connaît des instruments de musqué électriques comportant des générateurs à tube accordés et couplés à réaction ayant une production distincte de fréquences acoustiques égales correspondant à des sons musicaux différents. Les appareils de ce genre doivent alors comprendre un générateur à tube distinct à circuit accordé pour chaque fréquence fondamentale et chaque harmonique correspondant aux divers sons musicaux, de sorte que le nombre des tubes et des circuits accordés se monte à plusieurs centaines. Il en résulte plusieurs inconvénients, comme le grand volume de l'appareil, la grande énergie d'alimentation des tubes, le désaccord inégal des tubes en cas de variations de température, des difficultés dans l'accord de l'instrument, etc.
La présente invention est uniquement relative à des instruments de musique électriques comportant des générateurs de son rotatifs mécaniques.
Les générateurs de son rotatifs connus selon le principe- électrostatique possèdent des électrodes constituées par des an-
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neaux relativement mobiles, chaque anneau constituant avec la contre-électrode opposée, qui est mobile par rapport à cet anneau, un générateur de son. Chaque générateur présente une surface d'élec- trode active qui change dans le sens de mouvement des électrodes suivant une courbe déterminée, ordinairement sinusoïdale. On connait également un mode de construction dans lequel le diélectrique se meut par rapport à une électrode plate, le diélectrique et l'autre électrode étant alors constitués chacun par un anneau dont la sur- face de la section et la surface, respectivement, changent dans le sens de mouvement suivant une courbe déterminée.
On ne peut emprun- ter qu'une seule fréquence sonore à chaque générateur de son. Plu- sieurs dérivations pour la même fréquence sonore peuvent être pri- ses en montage parallèle électrique. Dans les modes de construction connus, plusieurs générateurs de son sont réunis en groupes de géné- rateurs de son par une disposition concentrique des anneaux, les anneaux étant combinés de façon à former des disques tournant l'un par rapport à l'autre. On ne peut emprunter à chaque anneau qu'une seule fréquence sonore indépendante.
La présente invention a pour but de produire indépendam- ment les unes des autres toutes les fréquences fondamentales et harmoniques pour les divers sons musicaux, sans qu'il soit néces- saire d'utiliser un générateur de son dictinct pour chaque fréquence sonore égale.
On atteint ce but en utilisant les générateurs de son rotatifs mécaniques précités du principe électrostatique, chaque générateur de son comportant cependant un certain nombre d'électrodes distinctes qui sont disposées de façon à être mobiles par rapport à une contre-électrode commune, la construction étant telle que plusieurs fréquences égales peuvent être produites indépendamment les unes des autres. Ce mode de construction offre l'avantage qu'on peut prendre sur le même générateur de son, des fréquences acous- tiques égales correspondant à des sons musicaux différents, ces fréquences étant cependant séparées électriquement de manière à éviter qu'un son musical influe sur l'autre.
L' électrode commune de ce système donne une diminution du nombre total des générateurs de son, c'est-à-dire une économie 't'espace et une réduction du nom- bre des roues dentées et des arbres d'entraînement.
Dans un mode de réalisation efficace de l'invention, plusieurs générateurs servant à produire une fréquence fondamentale et les harmoniques y associés sont réunis en groupes distincts de générateurs. Outre une économie d'espace, ce mode de construction offre l'avantage de pouvoir composer tout-à-fait indépendamment les uns des autres, sur un seul groupe de générateurs de son, les divers sons musicaux écartés d'une octave, en reliant un certain nombre d'électrodes disposées radialement.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, une des électrodes est constituée de la manière connue par un anneau dont la surface active dans le sens de rotation change suivant une courbe périodique déterminée, le plus souvent une courbe sinusoïdale, tan- dis que l'autre électrode est d'une forme sensiblement rectangulaire dont le côté parallèle au sens de mouvement des électrodes est pe- tit par rapport à la longueur d'onde de la variation périodique de la surface d'électrode active. Ce mode de réalisation permet de placer dans un générateur de son, en face d'une électrode annulaire, beaucoup de contre-électrodes du genre précité sans qu'il en résulte un agrandissement du volume du générateur de son.
La description des dessins annexés fera mieux comprendre - comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui res-
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sortent tant du texte que des dessins faisant,bien entendu, partie de l'invention.
La figure 1 représente en coupe un groupe de générateurs de son rotatifs.
La figure 2 est une vue de face d'un groupe d'électrodes stationnaires, et la figure 3 est une vue de face d'un groupe d'électrodes rotatives.
Sur les figures, 10 désigne un fond fixe sur lequel les divers groupes de générateurs de son sont fixés dans l'instrument de musique. Une plaque fixe 11 est faite en une matière isolante appropriée, par exemple moulée en résine artificielle ou une matière analogue susceptible d'être déformée. L'un des côtésde cette plaque est muni d'un certain nombre de rainures concentriques 13 qui sont séparées entre elles par des nervures 12 qui sont également con- centriciues et moulées d'une seule pièce avec la plaque- Cette dernière est percée d'une ouverture centrale 14 à travers laquelle on peut faire passer l'arbre 21 des électrodes rotatives.
Plusieurs électrodes 15 à 20 de forme sensiblement rectangulaire sont logées dans les diverses rainures concentriques 13.
Les électrodes 15, 18, 19 et 20 se trouvent dans la même rainure et sont associées au même générateur de son, tandis que les électrodes 16 et 17 sont situées dans des rainures différentes et sont associées à des générateurs de son différents.
Comme contre-électrode il y a un seul groupe d'électrodes rotatives 24 qui est fixé sur une partie conique de l'arbre 21 à l'aide d'un écrou 23. Cette électrode 24 se compose d'un certain nombre d'anneaux concentriques 25 à 29. La surface de chacun de ces anneaux a été déformée par un traitement mécanique de l'électrode, d'une façon telle que la grandeur de cette surface change suivant une courbe périodque, le plus souvent en une courbe sinusoidale. Cette variation périodique présente une fréquence différente pour les diverses parties annulaires 25 à 29. Ces dernières sont disposées exactement en face des rainures prévues dans la plaque. 11, et ce d'une façon telle qu'il se trouve en face de chaque rainure 13 de la plaque 11 une des parties annulaires 25 à 29.
Une partie annulaire et la rainure opposée dans la plaque 11 ainsi que les électrodes qui y sont logées constituent conjointement un générateur de son. Dans le mode de réalisation représenté il y a donc sur un seul arbre plusieurs générateurs de son concentriques.
Quand des électrodes sont logées dans les rainures 13, la rotation de l'électrode 24a pour effet que la grandeur de la surface opposée à chacune des électrodes sur la plaque 11 change périodiquement d'une fréquence dépendant du nombre d'ondes existant dans la surface des anneaux correspondants 25 à 29 et de la vitesse de rotation de l'électrode 24. Il résulte de cette variation de surface une variation'périodique de la capaciteentre l'électrode 24 et une des électrodes logée dans une des rainures 13.
On peut utiliser cette variation de capacité pour produire une variation périodique de la charge du condensateur ainsi constitué et, partant, pour produire périodiquement des courants. On utilise ces courants dans les instruments de musique pour la production des diverses toniques et des divers harmoniques dont se composent les sons musicaux.
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Les variations de capacité entre une des parties annulaires 25 à 29 et les électrodes y associées dans une des rainures 13 ont pour effet de produire une fréquence sonore déterminée qui, pour un nombre de révolutions déterminé de l'électrode rotative 24, est égale pour toutes les électrodes qui se trouvent sur la plaque fixe 11 dans la même rainure 13. Ces fréquences acoustiques engendrées ne peuvent cependant pas influer l'une sur l'autre, du fait que le générateur n'a de commun pour cette fréquence qu'une seule électrode, à savoir une des parties annulaires de l'électrode 24, les autres électrodes etant électriquement indépendantes entre elles. On produit donc ainsi dans un seul générateur de son plusieurs oscillations de la même fréquence qui ne peuvent pas influer l'une sur l'autre.
Si l'on utilise ces fréquences acoustiques pour la composition de sons musicaux différents, la production d'une note déterminée dans laquelle existe une certaine fréquence sonore n'influera pas sur une autre note musicale dans laquelle cette fréquence existe également.
Afin de pouvoir imiter un son pur provenant d'une corde frappée, il est nécessaire que les divers sons dont se composent ces sons musicaux présentent tous une variation sinusoïdale. A cet effet, la variation de capacité et, en conséquence, la variation de surface entre deux électrodes associées doit être purement sinusoïdale. Les dimensions des électrodes sur la plaque fixe 11 dans le sens de mouvement de l'électrode rotative 24 déterminent l'intensite de l'oscillation engendrée. On obtient l'intensité maximum quand la largeur de la contre-électrode correspond à une demi-longueur d'onde. Ceci implique que, pour les fréquences élevées, telles qu'elles sont produites à l'aide de la partie annulaire 25, les dimensions des électrodes 15, 18, 19 et 20 dans le sens de la rotation de l'électrode 24 sont très réduites.
Du fait cependant, que la fréquence diminue vers le milieu de l'électrode 24 et, partant, la longueur d'onde sur l'anneau situé plus loin vers l'intérieur est plus grande, la largeur de l'électrode 16 sera donc également sensiblement plus .grande que celle de l'électrode 15. Pour des raisons provenant de la construction, on n'utilise cependant pas de contre-électrodes plus grandes qu'une mesure déterminée. Ainsi, par exemple, on n'utilise pas d'électrodes plus grandes que les électrodes 16 ; les électrodes 17 sont de grandeur égale. Pour produire néanmoins une énergie suffisante dans les fréquences élevées et, partant, pour les électrodes etroites, il est possible de monter électriquement en parallèle plusieurs électrodes associées au même générateur et à la même fréquence, qui sont donc situées dansla rainure 13.
Comme on l'a déjà dit plus haut, l'électrode rotative 24 est calée de manière à être fixe sur l'arbre 21 et est entraînée par cet arbre à la vitesse requise. Cet arbre 21 prend appui à l'aide d'un palier à rouleaux ou billes coniques 22 dans l'ouverture 14 de la plaque 11. Grce à cette portée conique, on évite autant que possible le jeu de l'arbre dans les paliers.
Fn effet, le jeu résultant de l'électrode 24 aurait pour effet une variation périodique de l'ecartement des électrodes d'un générateur de son et donnerait donc naissance à une fréquence acoustique additionnelle, un son dit de glapisseraent, qu'on engende en plus de toutes les fréquences acoustiques. On peut réduire davantage l'influence nuisible du jeu de l'arbre en reliant électriquement entre elles deux électrodes qui sont logées dans la même rainure 13, mais qui sont situées diamétralement par rapport à l'arbre 21.
Une augmentation de la capacité entre l'électrode 24 et une des électrodes sur la plaque 11 s'accompagne alors d'une
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. diminution égale de la capacité entre l'électrode 24 et l'autre électrode fixe.
Les diverses électrodes sont reliées par paires de la manière décrite plus haut à un tableau à bornes (non représenté) qui est distinct pour chaque groupe de générateurs. Sur ces ta- bleaux à bornes on peut fixer les connexions requises pour la composition des sons musicaux de fréquences différentes.