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CARILLON A CLOCHES ELECTRONIQUES.
La présente invention concerne les cloches électroniques et se rapporte particulièrement à la réalisation de carillons établis à l'aide de cloches de ce genre.
On connaît déjà des dispositifs sonores, dans lesquels une verge en métal dur, encastrée par un de ses bouts, dans*une masse inerte, est mise en vibration par la frappe d'un marteau, en vue d'émettre un son tendant à imiter le bruit des cloches.
Il est connu, d'autre part, de disposer à proximité de cette verge de métal, un appareil électrique appelé "lecteur de son% qui trans- forme les vibrations mécaniques de cette verge en vibrations électriques qui sont ensuite amplifiées par des moyens appropriés.
Ces dispositifs connus ne reproduisent pas avec exactitude le son des cloches, ce qui présente des inconvénients, spécialement lorsqu'ils sont incorporés dans un instrument musical, par exemple un carillon.
La présente invention a pour but de réaliser un dispositif élec- trique perfectionné de ce genre, capable de produire un spectre sonore sem- blable à celui des cloches classiques, c'est-à-dire des cloches en bronze employées particulièrement dans les carillons.
A cette fin et suivant l'invention, on dispose le long des ver- ges vibrantes qui constituent les différentes cloches du carillon, deux lec- teurs de son dont la position relative permet de neutraliser dans chaque lecteur de son, les tensions électriques provoquées sous l'action de la vi- bration mécanique des partiels indésirables, tandis que l'endroit de la frap- pe de chaque verge vibrante est choisi judicieusement de façon à déterminer dans la série du carré des nombres impairs de vibrations de cette verge, une suite de vibrations qui correspondent, aux partiels de la cloche, dans des limites de tolérance des vibrations requises.
A simple titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention sera décrite ci-après, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. l est une vue de côté du dispositif suivant l'invention,
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appliqué à une verge vibrante, la Fig. 2 est une vue de face, montrant un ensemble de verges vibrantes constituant un carillon, réunies sur une même base et munies chacune de deux lecteurs de son électro-magnétiques; la Fig. 3 est une vue semblable à la Fig. 2, montrant l'emploi de deux lecteurs de son électrostatiques. la Fig. 4 est un graphique montrant le spectre sonore de l'am- plitude du son en fonction de différents partiels, et la Fig. 5 est un graphique montrant la dispersion des partiels de la cloche électronique suivant l'invention.
Gomme montré aux dessins,Fig. 1, chaque cloche électronique suivant l'invention comporte une verge en métal dur v, encastrée par un de ses bouts dans un téton t présenté par une masse inerte m, à haute impé- dance acoustique. La verge v est mise en vibration sonore,sous l'action d'un choc imprimé à cette verge par un marteau f, commandé d'une manière connue quelconque,
Latéralement et à proximité immédiate de chaque verge v sont prévus deux lecteurs de son le 1', du type électromagnétique ou électro- statique, qui transforment les vibratiors mécaniques de cette verge, en vibrations électriques qui sont ensuite amplifiées par des moyens électro- niques connus appropriés (non montrés).
Lorsque la verge v est frappée par le marteau f, son mode de vibration est tel qu'elle est le siège de plusieurs régimes d'ondes station- naires à fréquence musicale physiquement organisées par la loi du carré des nombres impairs.
En choisissant judicieusement l'endroit de la frappe de la verge v par le marteau f, il est possible de faire vibrer particulièrement le groupe :
112 132 152 172 192 21 232 252 ce qui, musicalement, pour une fondamentale donnée, correspond à : do sol do mi la do mi fa dièse 1 2 3 4 5 6 7 8
Le rôle des deux lecteurs de son 1, l'est de traduire chacun des partiels avec un degré d'amplitude nécessaire, tout en permettant de neutraliser les tensions électriques développées dans les lecteurs de son, par l'action des vibrations mécaniques propres aux partiels indésirables.
A cette fin, la position relative des lecteurs de son 1 et 1' est déterminée de telle façon que les partiels 2 (sol), 5 (la), 8(fa dièse) sont pratiquement supprimés.
Il est à remarquer que dans les cloches de bronze, on suppri- me également ces partiels intermédiaires pour des raisons d'harmonie musi- cale.
Le spectre sonore devient donc un ensemble de consonances de tierces; il ne constitue pas une représentation approximative; il est en tout point identique à celui d'une bonne cloche de bronze.
Le graphique de Fig. 4 montre le spectre sonore de l'amplitude A du son de la cloche électronique en fonction de différents partiels.
Dans cette figure., les partiels indésirables., pratiquement éliminés, con- stitués par le sol, le la et le fa dièse, sont montrés entourés d'un cer- cle en traits mixtes, sur la ligne de fréquences B de ce graphique.
La réalisation pratique d'un carillon selon l'invention'est montrée en Fig. 2, dans laquelle les diverses verges y, constituant les notes du carillon, sont encastrées dans des tétons t, solidaires d'une base commune m, chaque verge y comportant deux lecteurs de son, 1 et 1',
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disposés en des points déterminés de la hauteur desdites verges et à proxi- mité immédiate de celles-ci. La position des tétons sur la base m est pré- vue de façon que l'endroit de la frappe, sur les différentes verges, s'effec- tue sensiblement à hauteur de la ligne droite F-F.
Au cours d'essais effectués par la demanderesse, il a été consta- té que l'emploi de verges de bronze, combinées avec des lecteurs de son élec- trostatiques, donnait les meilleurs résultats.
Cette forme de réalisation est montrée en Fig. 3, dans laquelle les lecteurs de son sont du type électrostatique et sont constitués chacun par une lame de métal,respectivement n et établie en bronze ou autre métal non magnétique, qui forme l'armature fixe du lecteur de son.
Cette armature est commune à toutes les verges du carillon et s'étend à hauteur déterminée devant ces derniers
Les lecteurs électrostatiques ainsi établis présentent par rapport aux lecteurs électromagnétiques, de grands avantages, parmi lesquels on peut citer :
1 ) la simplicité et l'économie de construction de ces lecteurs électrostatiques qui ne comportent chacun qu'une simple lame n commune à toutes les verges y;
2 ) la possibilité de donner à cette lame n qui forme l'armature fixe du lecteur de son, une gradation de surface permettant d'obtenir, pour chaque longueur de verge v, la puissance électrique et partant la puissance sonore adéquate, suivant le son de la cloche à obtenir ;
3 ) la stabilité de résultat provenant de l'emploi d'une seule tension électrique pour chaque lecteur de son, résultat qui ne pourrait être obtenu avec des lecteurs électromagnétiques de son, du fait des écarts de champ magnétique entre les aimants des différents lecteurs de son;
4 ) les verges de bronze, employées en combinaison avec les lec- teurs électrostatiques, donnent une dispersion de partiels sensiblement iden- tique à celle de cloches classiques en bronze. La célérité de transmission étant, en effet, proportionnelle aux fréquences utilisées dans le spectre, les sons aigus, lors de la frappe des verges, apparaissent d'abord et s'amor- tissent rapidement, tandis que les sons graves viennent ensuite et traînent plus longtemps.
Cette dispersion est montrée dans le graphique de figure 5, dans lequel A désigne l'amplitude du son, T le temps, S le son de frappe ou "slaohton" et P la fondamentale.