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INSTRUMENT DE MUSIQUE ELECTRONIQUE.
Il est bien connu que l'on peut établir un instrument de musique électronique au moyen d'un oscillateur à deux lampes dont les circuits ne contiennent que des résis tances et des condensateurs. Cet oscillateur, connu sous le nom de multivibrateur, fournit une oscillation très riche en harmoniques, qui est amplifiée puis transmise à un haut- parleur, et dont la fréquenceeest rendue variable au gré de l'exécutant, soit d'une façon continue de la note la plus grave à la note la plus aiguë d'une gamme qui s'étend sur plusieurs octaves, soit par bonds successifs correspon- dant aux demi-tons successifs de cette même gemme. Dans ce dernier cas, un clavier commande, en général, les contacts qui provoquent la variation de fréquence de demi-tons en demi-tons.
La variation de fréauence s'obtient en faisant varier, soit la capacité de l'un des condensateurs de l'os- cillateur, soit la valeur d'une des résistances, par exem- ple, l'une des résistances de grille.
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Un tel oscillateur présente, dans l'application. qui est envisagée ici, de graves défauts. En effet, dans le cas le plus intéressant de variation de fréquence de l'os- cillateur par variation de la valeur d'une résistance de grille, toute modification des constantes des circuits, par exemple d'une capacité de liaison grille-plaque, pro- voque une modification de fréquence de l'oscillation dif- férente, suivant que l'oscillateur est réglé au doyen de ladite résistance variable de grille, sur une fréquence aiguë, moyenne ou grave.
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Or, il est 3l'ticulièr':ment inportant, dans un instrument de musique électronique, d'obtenir que toute variation des constantes des circuits de 1'oscillateur provoque une variation de la fréquence d'oscillation tou- jours la même, quelle que soit la hauteur de la note jouée.
Et, notamment, que si l'on augmente de Q% la .capacité d'un condensateur de liaison grille-plaque, la réquence d'os- cillation baisse de K%, ou inversement, quel que soit le réglage de l'oscillateur sur une fréquence basse ou aiguë, obtenu par exemple par variation d'une résistance de grille. Si cette condition est satisfaite, les écarts en- tre lesnotes fixés une fois pour toutes au moment de la construction de l'instrument, demeureront inchangée si, pour des raisons diverses, les constantes des circuits de l'oscillateur varient. De plus, il devient possible, si la condition susdite est satisfaite, d'obtenir une trans- position déterminée, par exemple, à l'octave inférieur de toute note jouée, en ajoutant en parallèle sur un conden- sateur de liaison grille-plaque, un deuxième condensateur de valeur convenable.
Le multivibrateur classique ne satisfait pas à cette condition.
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D'autre part, la mise en route d'un multivibra- teur classique, par exemple par fermeture d'un interrup- teur inséré dans un circuit de grille,provoque l'appari- tion de divers phénomènes transitoires : claquement, piaulement, qui sont indésirables dans un instrument de musique.
Le dispositif qui fait l'objet de la présente invention, satisfait notamment à la condition énoncée plus haut et permet l'émission de sons musicaux sans que se ma- nifestent les phénomènes indésirables précités.
Il comprend un oscillateur à deux lampes à résis- tances et condensateur conjugué avec un système de liaison contenant une troisième lampe, l'ensemble étant relié par des filtres à un amplificateur suivi d'un haut-parleur.
Ledit oscillateur a pour particularité principale de ne comporter que des résistances et un seul condensateur, ce dernier établissamt la liaison de la plaque-de la première lampe à la grille de la seconde. La liaison de la plaque de la seconde lampe à la grille de la première est effec- tuée par une résistance. Une résistance de décharge reliant la grille de la deuxième lampe à la masse est rendue varia- ble, soit d'une façon continue, soit par fractions succes- sivesmises en circuit par des interrupteurs commandés par exemple chacun par une touche de clavier. La fréquence d'oscillation dépend, ainsi, pratiquement, de la constante de temps du circuit de décharge du condensateur de liaison.
Les divers circuits de l'oscillateur ne comportant pas d'autre condensateur que le condensateur de liaison ci- dessus, le régime oscillatoire normal s'établit, un temps extrêmement court après la fermeture d'un interrupteur inséré par exemple dans un circuit de grille d'une des
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deux lampes oscillatrices, d'om suppression du phénomène de piaulement. Le claquement qui peut se produire à la fermeture et àl' ouverture de l'interrupteur est éliminé d'autre part comme il est dit plus loin, au moyen du sys- tème de laaison à lampe avec lequel l'oscillateur est con- jugué.
L'oscillateur du présent dispositif présente encore les particularités suivantes :
La cathode de la deuxième lampe est à la masse.
La cathode de la première lampe, reliée d'une part à la masse par une résistance de faible valeur et d'autre part au pôle de la source de haute tension par une résistance de valeur plus élevée, est ainsi portée un potentiel positif relativement peu élevé.
De même, la plaque de la seconde lampe est por- tée à un potentiel positif peu élevé au moyen d'un système potentiométrique disposé entre le pôle positif de la haute tension et la masse.
La plaque de la première lampe est reliée au pôle positif de la haute tension travers une résistance.
Le réglage des tensions de cathode de la première lampe et de plaque de la seconde lampe est .fait de telle sorte que le fonctionnement de l'oscillateur soit convenable, pour des caractéristiques de lampes données.
A la suite de l'oscillateur conforme à la des- cription ci-dessus, le dispositif de l'invention comprend un système de liaison à lampe doht les caractéristiques sont les suivantes.
La grille de cette lampe de liaison est couplée 9, la plaque de la deuxième lampe oscillatrice, par exemple, au moyen d'un condensateur de faible valeur. La cathode de la lampe de liaison est réunie d'une part à un point dont
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le potentiel par rapport -',- la masse est positif, de telle sorte que la différence de potentiel entre ce point et la masse soit suffisante pour bloguer la lampe et, d'autre part, à un ensemble de résistances et condensateurs à constante de temps déterminée aboutissant à la masse par l'intermédiaire d'un interrupteur. Le réglage est fait de fanon à ce que la fermeture de cet interrupteur provoque, avec un temps de retard exactement déterminé, le déblocage de la lampe de liaison qui travaille alors en amplifica- trice.
On recueille, sur la plaque-de cette lampe, ampli- ' fiées, les escillations transmises à sa grille.
L'ensemble du dispositif fonctionne comme suit :
Un organe mécanique,touche de clavier ou autre, ferme successivement et au cours de la même manoeuvre, d'a- bord l'interrupteur qui met en route l'oscillateur sur une fréquence donnée, puis l'interrupteur de déblocage de la lampe de liaison, placé dans le circuit de cathode de celle-ci. L'oscillation est produite ainsi avant qu' n'a- gisse la lampe de liaison dont l'effet est, -en outre, lui- même d'autant plus différé que la constante de temps du .circuit de cathode de cette dernière lampe est .plus impor- tante.
La constante de temps du circuit de cathode peut être choisie tout juste pour éliminer le claquement de mise en route de l'oscillateur, ce qui correspond à une émission de note musicale très rapide, ou encore choisie afin que l'émission de cette note se fasse avec la lenteur désirée.
A la suite del'oscillateur conjugué au système de liaison tel qu'il vient d'être décrit, est branché un ou plusieurs filtres, puis un amplificateur et un haut- parleur.
Les particularités du dispositif conforme à l'invention apparaissent en détail dans les figures jointes
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et dans les descriptions qui les accompagnent.
La fig. 1 est un schéma représentant un dispo- sitif conforme à l'invention.
La fig. 2 est un schéma représentant un modula- teur périodique'conjugué au dispositif de l'invention pour produire un effet de vibrato.
La fig. 3 est un sschéma représentant un ensem- ble de filtres destiné à être branché entre le système de liaison et l'amplificateur.
Ces figures ne sont données qu'à titre d'exem- ple et les dispositifreprésentés par les dessins ne sont pas limitatifs de l'invention qui comprend, également, les variantes et modifications évantuelles conformes à son esprit.
Sur la fig. 1, deux lampes 1 et 2 sont montées en oscillatrices et ce montage ne comprend que des résis- tances et un condensateur 11. Ce condensateur, toutefois, peut recevoir, à ses bornes, un second condensateur 12, lorsque l'interrupteur 14 est fermé et un troisième conden- sateur 13 lorsque l'interrupteur 15 est fermé. On donne, par exemple, aux condensateurs 12 et 13 des valeurs telles que si l'oscillateur est réglé sur une note déterminée, le branchement du condensateur 12 en parallèle sur 11, par fermeturede l'interrupteur. 14, transpose cette note à un octave en-dessous, et le branchement du condensateur 13 en parallèle sur le condensateur 11, par fermeture de l'interrupteur 15 transpose cette même note à deux octaves en-dessous.
La grille dela lampe 2 est réunie par une ré- sistance réglable 16 à une série de résistances 29, 30, 31, 32, etc...33. Les résistances de cette série sont choisies de façon à permettre le réglage de l'oscillation des lampes 1 et 2 sur toutes les notes d'une gamme. Pour
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cela, chaque point de liaison entre deux résistances succes- sives estreliéà une pièce de contact, telle que 39, 40, 41, 42, etc...43, qu'une autre pièce de contact telle que 34, 35, 36,37, etc...38 reliée à la masse, peut venir toucher.
Les valeurs données aux résistances de la série sont telles que le contact de 34 avec 39 règle l'oscilla- teur sur la note la plus aiguë de la gamme, le contact de 35 avec 40 règle l'oscillateur sur la note immédiatement en-dessous de la note la plus aiguë,le contact de 36 avec 41 règle l'oscillateur sur la note immédiatement en-dessous de la précédente, et ainsi de suite jusqu'à la note la plus grave. La résistance variable 16 placée en tête de la série des résistances 29, 30, 31, etc... sert à compen- ser un désaccord éventuel de l'instrument, par exemple dans le cas où l'on vient à remplacer les lampes utili- sées au moment de l'ajustage exact des résistances 29, 30, 31, etc??? par d'autres lampes de caractéristiques légèrement différentes.
D'autre part, la plaque de la lampe 1 est re- liée à la haute tension par la résistance 10.
La grille dela lampe 1 est réunie par la résis- tance 6 à la plaque de la lampe 2, elle-même alimentée par l'ensemble de résistances 7, 8 et 9.
La résistance 7 est variable et le réglage de celle-ci autour d'une certaine valeur moyenne produit une augmentation ou une diminution de la fréquence d'oscilla- tion. La manoeuvre de cette résistance 7 est utilisée pour déplacer à volonté, tout l'ensemble de la gamme cou- verte par l'instrument, de quelques tons en plus ou en moins d'une certaine valeur moyenne.
La cathode de la lampe 1 est portée à un poten- tiel positif faible par des résistances 4 et 5 placées entre le pôle positif de la haute tension et la masse.
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Un condensateur 17 de faible valeur relie la plaque de la lampe 2 à la grille de la lampe 3, elle-même réunie à la masse par la résistance 24. Le cathode de la lampe 3 est portée à uh potentiel positif par les résis- tances 25 et 26 placées entre haute tension et masse. Un ensemble de résistances 18, 19, 20 relie cette cathode à des organes de contact 44, 45, 46, 47, etc...48.
Des condensateurs 21 et 22 sont disposés entre cathode et masse et entre le point de jcnction des résis- tances 19 et 20 et la masse. Un interrupteur 23 court- circuite ou non, à volonté, la résistance 19. La plaque de la lampe 3, mise sous tension au travers de la résis- tance 27 est reliée à l'entrée d'un système de filtres 49, suivi d'un amplificateur 50 et d'un haut-parleur 51.
Chaque pièce de contact 34, 35, 36, 37, etc...
38, est solidaire d'un organe de commande qui peut être, par exemple, une touche de clavier. Au cours de l'abais- sement de la touche correspondant à la pièce 34, cette pièce rencontre d'abord la pièce 39 puis la pièce 44. De mène au cours de l'abaissement de la touche correspondant . à la pièce 35, cette pièce rencontre la pièce 40, puis la pièce 45. Et ainsi de suite : 36 rencontre 4.1, puis 46 ; 37 rencontre 42 puis 47 ; etc... Toutes les pièces telles que 34, 35, 36, 37, etc...38, sont réunies à la masse.
Toutes les pièces telles que 44, 45, 46, 47, etc...48 sont réuniesau circuit de cathode de la lampe 3.
Le fonctionnement de l'ensemble du dispositif ci-dessus décrit est le suivant :
Si loon appuie, par exemple, sur la touche entrai- nant la pièce 34, celle-ci vient d'abord au contact de la pie- ce 39 et ce contact relie à la masse la grille de la lampe 2 ù travers les résistances 16 et29. L'oscillateur comprenant les lampes 1 et 2 se met en route et sa fréquence d'oscilla- tion est par exemple UT6. Comme la cathode de la lampe 3
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est portée par les résistances 25 et 26 à un potentiel suffisant pour empêcher toute transmission au circuit plaque de l'oscillation appliquée à la grille de cette lampe, le haut-parleur 51 ne rend aucun son.
Mais lors- que la pièce 34, un très court instant après être entrée en contact avec 39, entre aussi en contact avec 44, la cathode de la lampe 3 se trouve réunie à la masse par l'intermédiaire des résistances 18, 19, 20. La diffé- rence de potentiel' entre cathode et masse décroît aussi- tôt et se fixe à une valeur qui permet à la lampe 3 d'am- plifier l'oscillation transmise à sa grille. Cette os- cillation amplifiée traverse le système de filtres 49 où elle subit certaines modifications de nature à don- ner à la note le timbre désiré, elle subit une nouvelle amplification dans l'amplificateur 50 et agit enfin sur le haut-parleur 51 qui fait retentir le UT6 avec la puis- sance et le timbre voulus .
Le temps pendant lequel le potentiel de cathode passe de la valeur de blocage à la valeur de régime normal est fonction de la capacité des condensateurs 21 et 22 et des résistances 18, 19, 20. Un interrupteur 23 permet de dourt-circuiter la résistance 19 et de réduire, ainsi, ce temps.
En choisissant convenablement les résistances 18, 19, 20 et les condensateurs 21 et 22, on obtient, par exemple, deux régimes différents de déblocage de la lampe 3 suivant que l'interrupteur 23 est ouvert ou fermé : l'un correspond à un effet de percussion, l'autre de mise en route très progressive.
L'explication qui vient d'être donnée pour l'a- baissement d'une touche commandant la pièce de contact 34 peut être répétée pour l'abaissement de chacune des tou- ches commandant les pièces 35, 36, 37, etc... 38. Le
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déplacement de 35 vers 40 et 45 fait, par exemple, reten- tir le SI5, puis celui de 36 vers 41 et 46 fait retentir le LA, dièze 5, puis celui de 37 vers 42 et 47 fait reten- tir le LA 5, etc... jusqu'au déplacement de 38 vers 43 et 48 qui fait retentir la note la plus basse de la gamme.
La fig. 2 illustre un exemple de modulateur périodique destiné à faire varier périodiquement la ten- sion de plaque de l'une des lampes oscillatrices du dis- positif décrit précédemment, ce qui produit un effet de vibrato.
Pour simplifier la figure, le circuit plaque de la lampe 2, qui est une des deux lampes oseillatrices du dispositif décrit précédemment, est seul représenté.
Deux lampes 52 et 53 sont montées en oscillatrices à résistances et capacités, et l'alimentation haute tension de cet oscillateur est effectué en dérivation sur le cir- cuit de plaque de la. lampe 2 à travers la résistance 61.
Les résistances 54, 57, 58, 59 et les condensa- teurs 55, 56,62, 63 sont choisis de façon à ce que la fréquence d'oscillation du système modulateur soit de l'ordre de quelques cycles par seconde. A cette oscilla- tion correspondent des variations périodiques de la diffé- rence de potentiel aux bornes de la résistance 61, qui se traduisent per des variations périodiques de 1.'-. fréquence des oscillations engendrées par les lampes 1 et 2 du dis- positif précédemment décrit, c'est-à-dire par un effet de vibrato.
La fréquence du modulateur est réglée per exein- ple par la résistance variable 54 et l'amplitude du vibra- to est réglée par la résistance variable 59 qui agit sur le débit des lampes 52 et 53.
La fig. 3 représente un système de filtre con- jugué au dispositif précédemment décrit, dont un exemple général est illustré par la fig, 1.
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Il consiste essentiellement en un transformateur trois enroulements 64, 65,66. Les enroulements 64 et 66 sont disposés de part et d'autre de 65, et montés en sé- rie. Ce transformateur est placé entre la plaque de la lampe 3 partiellement dessinée sur la figure et, qui est la lampe de liaison du dispositif illustré par la fig. 1 et l'entrée de l' amplif icqteur 81.
Le commutateur 79 branche ou non, à volonté, entre la masse et l'extrémité de l'enroulement 66, le condensateur 78, ou l'ensemble de la self 76 et du con- densateur 77.
Des commutateurs 69 et 75 branchent à volonté les condensateurs 67 et 68 aux bornes de l'enroulement 65 et les condensateurs 73 et 74, entre les extrémités des enroulements en série 64 et 66.
Un commutateur 72 branche à volonté à la masse le point de jonction des enroulements ensérie 64 et 66, .soit directement, soit à travers des condensateurs 70 et 71.
Une résistance variable 80 shunte l'entrée de l'amplificateur 81 et contrôle la puissance et, au besoin, le timbre de la note émise. L'ensemble du système décrit ci-dessus réalise un filtre complexe à combinaisons multi- ples destiné à modifier, à Volonté, par le jeu des commuta- teurs 72,69,75,79 le timbre de la note. émise par l'instru- ment.
Etant donné que de nombreuses modifications peu- vent être apportées aux réalisations précédentes et qu'on peut concrétiser l'invention sous un grand nombre de formes apparemment très différentes les unes des autres sans s'é- carter des limites de cette invention, tous les détails de la description précédente ou représentés sur les dessins joints doivent être considérés comme des exemples et non comme limitant la présente invention.