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Instrument de musique électrique
L'invention concerne un instrument de musique élec- trique, dans lequel les sons sont produite par des oscillateurs qui sont mis en et hors circuit par des touches et dans lequel la fréquence de chaque note est déterminée par un circuit La*
Certains instruments connus, des orgues électriques par exemple, sont équipés de 96 oscillateurs. Bien que ces or- gues soient notablement meilleur marché et plus pratiques que les orgues à tuyaux, ils présentent cependant certains inconvé- nients: ils sont trop encombrants et trop lourds et partant peu déplaçables; de plus, en général, leur prix est trop élevé pour le particulier.
La présente invention concerne un tel instrument, por- table par une seule personne, et de plus bon marché, dont la re- production est comparable à celle d'un orgue d'église normal en ce qui concerne tant le volume que la qualité.
Un seul oscillateur permet d'obtenir plusieurs notes: il suffit de modifier la grandeur de l'un des éléments du cir- cuit LC, par exemple la capacité, ce qui peut être obtenu en mettant hors ou en circuit des condensateurs.
L'instrument conforme à l'invention, dans lequel ce pro- cédé est appliqué, est caractérisé par le fait que le nombre d'os- cillateurs ne dépasse pas le nombre de notes à produire simulta- nément. Ce nombre dépassera rarement 10, et, dans un instrument auquel on n'impose pas des conditions particulièrement sévères, et qui convient donc par exemple pour l'étude personnelle il suffit
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de 4 ou 5 oscillateurs. A cet effet chaque touche est reliée à au moins l'un des oscillateurs tandis que les autres oscillateurs sont relies à plusieurs touches, en général au plus grand nombre d'entre elles.
En outre, conformément à l'invention, la frappe d'une touche ne commande donc qu'un seul oscillateur, mais lors- qu'on frappe en même temps une seconde touche, un second oscilla- teur entre en fonctionnement, tandis que l'attaque simultanée de trois touches provoque la fonctionnement additionnel du troisième oscillateur et ainsi de suite.
L'instrument conforme à l'invention peut être très com- pact et très léger, ce qui facilite sa manipulation. Ceci permet de l'utiliser dans les réunions en plein air etc., sans qu'il soit nécessaire de devoir recourir des moyens de transport. De plus, l'instrument peut être suffisamment bon marché pour être à la portée de toutes les bourses, de sorte que le pianiste ou l'org@niste pourra s'en servir pour l'étude à domicile. On peut aussi équiper les orgues conformes à l'invention d'une pédale séparée qui ne commande par exemple que deux oscillateurs et qui convient pour un petit orgue à tuyaux ou pour un harmonium.
L'invention peut être appliquée de la manière suivante.
L'instrument est construit, par exemple, de manière que, dans la position ou aucune touche n'est frappée, des interrupteurs, montés en série, shuntent les self-inductions, identiques entre elles, de tous les circuits LC des oscillateurs, et que des condensateurs soient montés entre les points correspondants de chaque interrup- teur, entre les contacts fixés par exemple et, pour le conducteur commun des divers circuits oscillants, entre le dernier interrup- teur et la self induction. Les condensateurs correspondants des divers circuits oscillants sont identiques et les interrupteurs correspondants sont reliés à une même touche, Par "condensateurs correspondants. on entend ceux dont les bornes sont connectées en des endroits correspondants,
par exemple compté à partir de l'os- cillateur entre le premier interrupteur et le second. De même, par interrupteurs correspondants, on entend le premier, respecti- vement le second ou le troisième interrupteur de chaque circuit oscillante L'ensemble est en outre réalisé de manière que l'at- taque d'une touche relie le contact mobile de tous les interrup- teurs moins un de cette touche au contact fixe de l'interrupteur suivant de cette touche. De cette manière, lors de la frappe d'une touche il est possible de commander un oscillateur déterminé par l'un des interrupteurs appartenant à cette touche et de relier en même tempe, par les autres interrupteurs appartenant à cette tou- che, les autres oscillateurs aux interrupteurs de la touche sui- vante.
Ces oscillateurs sont alors prêts au fonctionnement dès qu'on attaque l'une des touches suivantes.. Comme on est parti de l'idée qu'il ne faudra jamais attaquer simultanément qu'un nom- bre limité de touches, il va de soi que la maniere décrite per- mettra de réaliser toute combinaison du nombre de notes désiré a l'aide d'un nombre limité d'oscillateurs.
Pour limiter le nombre de condensateurs, limitation qui est nécessaire, il est avantageux de relier les touches correspon- dant à la gamme la moins employée, par exemple, la gamme des notes graves, a un plus petit nombre d'oscillateurs que celles corres- pontant aux autres gammes. Cette réalisation peut être échelonnée, par exemple de la manière suivante: pour les notes algues, les touches sont reliées à tous les oscillateurs, pour les notes moins aigües à un oscillateur en moins, pour les notes graves à un oscil- lateur en moins encore, et finalement pour les notes les plus graves, à un seul oscillateur. Dans ce dernier cas, un seul des oscillateurs est relié à toutes les touches, tandis que les autres oscillateurs sont reliés à plusieurs, même à la plupart des touches.
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La description du dessin annexé, donné a titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin, faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La Fige 1 représente un montage oscillateur utilisé dans un instrument de Musique conforme à l'invention.
La Fig. 2 montre un schéma de quelques touches et de leur montage conforme à l'invention*
Les Figs. 3, 4 et 5 représentent une partie du montage représenté sur la Fige 2 dans le cas d'une, de deux et respective- ment de trois touches frappées, ainsi que leur fonctionnement.
La Fig. 6 montre schématiquement un montage simplifié d'un clavier de touches.
La Fig. l est un montage simple connu d'un oscillateur dont le circuit LC est constitué par une self-induction L et par un condensateur Cv. Les points 1 et 2 sont reliés à un amplifica- teur et à un dispositif de reproduction. G est le condensateur de grilles et R1 la résistance de fuite. La résistance R2 assure à la note engendrée une forme sinusoïdale; elle doit être de valeur assez élevée (2 mégohms par exemple). Enfin T est la bo- bine de réaction. La variation de Lt permet de produire plusieurs notes. En pratique, ce condensateur variable est remplacé par plusieurs condensateurs et à cet effet on raccorde entre les points 3 et 4 un montage tel que représenté sur la Fig. 2.
Sur la Fige 2, le point 5 est connecté aux points 4 de plusieurs oscillateurs, tandis que chacun des points 6 correspond à l'un des points 3 de ces oscillateurs, par exemple O1, O2, O@, O4, O. Lorsque les touches 11, 12, 13 etc sont au repos les selfinducions de chacun de ces oscillateurs sont shuntées par le nontage en série d'interrupteurs, par exemple pour 0., 20, 21, 22 etc.
Les points de contact correspondants de ces interrupteurs à savoir 3, 24 et 25 sont reliés au point 5 de la self-induction par l'in- termédiaire des condensateurs 30 31 et 32 et de la ligne com- mune des divers oscillateurs quie parte du dernier interrupteur 26. Les interrupteurs correspondants des divers oscillateurs sont commandés par la même touche, par exemple par la touche il. Ces touches sont en matière isolante de sorte qu'il n'existe pas de contact électrique entre les interrupteurs correspondants. Les touches 11, 12, 13, 14, 15 et 16 peuvent être actionnées verticar- lement à l'aide de leviers, non représentés sur le dessin, qui sont reliés au clavier de l'instrument de musique. Au repos, la touche occupe la position 11 par exemple.
Dans le cas où une tou- che est frappée, elle se soulevé comme le montre 14. Les interrup- teurs correspondants pivotent alors vers le haut autour des points 27, car ils sont articulés en 28. Comme on le voit, les contacts mobiles de tous les interrupteurs moins un touchent les contacts fixes 29 de l'interrupteur suivant de cette touche. Enfin, cette figure montre les groupes de condensateurs 31, 32, 33, 34 et 35.
Dans chacun de ces groupes les condensateurs, caractérisés par a, b,c, d et e sont égaux entre eux mais ils diffèrent de groupe à groupe. Dans le groupe 30, les condensateurs sont variables et sont réalisés par exemple sous forme de trimmers. Ceux-ci servent à accorder l'instrument.
Le fonctionnement de l'instrument lors de la frappe d'une ou de plusieurs touches sera expliqué en détail à l'aide des figures 3, 4 et 5.
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La Fige 3 montre le montage de la Fige 2 mais uniquement la touche 13 avec .le groupe de condensateur 32, cette touche oc- cupant la position "frappée; Les interrupteurs 22 sont levés, de sorte que l'oscillateur O1 n'est pas courtcircuité par la ligne 40. Les condensateurs du circuit LC de cet oscillateur peuvent donc fonctionner et déterminent en même temps la fréquence de la note engendrée.
Les condensateurs qui contribuent à la production de cette note sont 32a, et les condensateurs non-représentés sur le dessin 30a et µla (voir Fige 2 et le trait en pointillés sur la Fig. 5)..Les autres oscillateurs restent court-circuités car l'interrupteur qui court-circuitait d'abord 0 connecte maintenant O2, tandis que l'interrupteur qui reliait d'abord 0 relie maintenant 0 à l'un des interrupteurs de la touche suivante (ligne en traits3pointillés, ligne en traits mixtes, lignes en traits - deux points de la Fige 3). La description faite pour la touche 13 est aussi applicable pour toutes les autres touches de sorte que C1 reste toujours en fonctionnement.
Sur la Fig. 4, les deux touches 12 et 15 occupent la position 'frappée'; cette figure montre aussi les deux groupes de condensateurs 31 et 34. 0 oscille de nouveau avec les condensateurs 30a et 31a dans le circuit LC, de sorte que celui-ci pro- duit une note plus élevée que dans le cas de la Fig.3. En colla- boration avec la touche 12, la touche 15 supprime aussi le court- circuit de O2 (ligne en traits pointillés) qui oscille avec les condensateurs 30b, 31b, 32a, 33a et 34a dans le circuit LC. Comme, dans chaque groupe, les condensateurs sont égaux, que 30b= 30a et que 31b = 31a, la fréquence de cette note est donc plus basse que celle de la précédente. Les oscillateurs O3, O4 et 0 sont encore toujours court-circuités (voir lignes en3 traits mixtes et lignes traits -deux points).
Lorsqu'on frappe une seconde touche en même temps que la première, O2 est donc toujours mis en fonc- tionnement. La Fig. 5 représenteles trois touches 11, 13 et 15 dans la position "frappée" et les condensateurs correspondants 30, 32 et 34. O1 oscille par 30a et O2 par 30b, 31a et 32a (ponc- tués en pointillés). La touche 15 supprime en outre, en colla- boration avec les deux autres, le court-circuit de O3 (voir trait mixte). Celui-ci produit une note dont la hauteur est déterminée par les condensateurs 30c, 31b, 32b, 33a et 34a.
Il y a lieu de noter que, lorsqu'on frappe la touche lj seule (figure 3), 0 produit une note dont la fréquence est déterminée par les condensa- teurs 30a, 31a et 32a. Lorsque(cette touche est frappée en même temps que la touche il (Fige 5), O2 oscille avec les condensateurs 30b, 31a et 32a. Comme 30a= 30b, cette touche produit donc, dans les deux cas, comme 0 'est d'ailleurs imposé, la même note bien que d'autres oscillateurs et d'autres condensateurs soient en fonctionnement.
Lorsqu'on trappe d'abord la touche 13 et ensuite la touche 11, la même note est dtabord produite par O1 et ensuite par O2,Lorsqu'on frappe encore la touche 12, 0 fournit la même note par les condensateurs 31c, 31b et 32a et de plus O2 fournit une note par 30b et 31a.
Il va de soi que la capacité des condensateurs 30 doit être suffisamment grande pour déterminer la fréquence de la note la plus élevée que l'on désire obtenir. A cet effet, ces conden- sateurs doivent être très précis et, comme il a déjà été mention- né, ils doivent être réalisés sous forme de trimmers de manière à permettre l'accord de l'instrument. Par contre, la capacité des condensateurs 31, 32 etc. peut être tres petite, car ils ne sont en service qu'en même temps que les précédents.
Cependant, et ceci constitue un autre avantage du montage décrit, ces condensateurs
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ne doivent pas être très précis, car la fréquence d'une note est toujours déterminée par la somme de la capacité de l'un des con- densateurs 30 et de celle d'un ou de plusieurs des condensateurs suivants, condensateurs dont la capacité n'est qu'une petite frac- tion de celle du premier. Il en résulte que ces condensateurs peu- vent être du type normal, c'est-à-dire du type à tolérance de 5%.
Enfin, la Fig. 6 représente schématiquement l'ensemble d'un clavier, comme, en général, les touches correspondant aux no- tes graves sont moins souvent utilisées que les autres, en pratique, on peut se contenter de connecter ces touches a un plus petit nom- bre d'oscillateurs. Comme le montre la Fig. 6, on peut procéder par échelons de manière qu'à gaucne du point 42 quatre oscilla- teurs oscillent simultanément, à gauche de 4) trois, a gauche de 44 deux, et à gauche de 45 un seul. on peut étendre ou limiter ce nombre au choix. L'avantage est le suivant: le nombre de con- densateure requis est plus petit. Il,va de soi qu'il suffit qu'un seul des oscillateurs soit relié à toutes les touches et que les autres oscillateurs soient reliés à la plupart des touches.
Si l'on désire pouvoir produire simultanément deux notes dans la gam- me la plus basse, il faut que deux des oscillateurs soient reliés à toutes les toucnes. il va de soi qu'au lieu de comporter des condensateurs différents le circuit peut aussi être constitué par des self- inductions différentes et dans ce cas, les self-inductions con- stantes sont remplacées par des capacités constantes.
L'instrument peut comporter, outre celui représenté, d'autres montages, par exemple des raontages doubleurs de fréquence et autres pour les registres dans le cas d'un orgue ou bien des montages spéciaux pour produire une note de piano.