Электромузыкальный инструмент типа "терменвокс

 

1. ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ТИПА ТЕРМЕНВОКС. соаержаший генератор переменной часто ты, включаюишй в себя активный эпв мент, цепь обратной связи и ча готноэацающую цепь с антенной управпения высотой звука, генератор постояннбй частоты, включающий в себя активный элемент, цепь офатной. связи и nacToiw но зацаюшую цепь, суммирующий эп мент , выхоц которого через цетектор подключен к первому вхоцу манвпушггора (К второму вхоау которого поцключея блок формирования атаки и затухания звука, а выхоц манипулятора поцключеи к peryta. пятору громкости, отличающийс я тем, что, с целью повышения равномерности пространственного грифа при ооновременном улучшении тембровых , в него ввецены цва развязываюишх элемента, вкоцы которых соецпг нены с выхоцами генераторов переменной и ПРСТО5ШНОЙ частоты, а выхоцы со&шщвны с вхоцами суммирующего элеме та , и элемент переменной взаимной связи, поцкшаченный межцу часготнозацаюшимв элементами генераторов i переменной и постоянной частоты. 2, Инструмент по п. 1, о т л и ч а (Л С ю щ и и с я тем, что при настройке г нераторов переменной и постоянной частоты на частоту около 10О кГц элемент переменн Л взаимной связи выпотгаен. на перем шсм ксжаенсаторе емкостью пф. 4 СХ) ел О 00

„.SU„„ I 0485

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН

З(я) 0 5/08 - " 4 УЗФМ юююаес,в

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3434409/18-21 (22) 06.05.82 (46) 15.10.83. Бюп. М 38 (72) Л. С. Термен и Л. Д. Королев (53) 68 1.828 .(088.8) (56) 1..Волошин В. И., Фецорчук Л. И.

Электромузыкальные инструменты. М., "Энергия", 1971, с. 23.

2. Рацио, 1972, М 9, с. 17 (прототип) ..

/ (54) (57) 1. ЭЛЕКТРОМУЗэ! КфЛЬКЫЙ

ИНСТРУМЕНТ ТИПА ТЕРМЕНВОКС, соцержашнй генератор переменной часто» ты, включаюияй в себя активный эпв мент, цепь обратной связи и частотно" зацающую цепь с антенной управления высотой звука, генератор постоянной частоты, включающий в себя активный элемент, цепь обратной. связи и частов" но-зацающую цепь, суммирующий эле мент, выхоц которого через цетектор ноцключен к первому вхоцу манипулятора, к второму вхоцу которого цоцключен блок формирования атаки и затухания звука, а выхоц манипулятора поцключен к регу лятору громкости, о т п и ч а ю ш и йс:я тем, что, с цепью повышения равномерности пространственного грифа при оцновременном улучшении тембровых качеств, в него ввецены цва развязывающих элемента, вхоцы которых соецпнены с выхоцами генераторов перемен ной и постоянной частоты, а выхоцы со пимены с вхоцами суммирующего элемен та, и элемент переменной взаимной связи, поцключенный межцу час отноэацаюиями элементами генераторов переменной и.постоянной частоты. g

2. Инструмент по п. 1, о т л и ч s ю ш и и с я тем, что при настройке генераторов переменной и постоянной чао-. тоты на частоту около 100 кГц элемент переменной взаимной связи выполнен. на цеременном конценсаторе емкостью

3 30 пф.

3 l0485

Изобретение относится к электромузыкальным инструментам, звуковую основу которых составляют электронные гетероцинные генераторы.

Известен электромузыкальный инстру мент типа Терменвокс, соцержащий генератор переменной частоты с ажэнной управления высотой звука, подключенной к его частотно задающей цепи, генератор . постоянной частоты, выхоцы которых 10 поцключены к входам цетектора lg .

Нецоствтками данного инструмента являются неравномерность пространствен ного грифа, а также постоянство спектрального состава звуковых колебаний l!5 в музыкальном диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электро. музыкальный инструмент типа Термен - . вокс, соцержаший генератор перемен- 20 ной частоты, включающий в себя актив-, ный элемент, цепь обратной связи и частотно-зацающую цепь с антенной управления высотой звука, генератор постоянной частоты, включающий в.себя 25 активный элемент, цепь обратной связи и частотно-задающую цепь, выходы которых через суммирующий элемент. подключены к входу цетекторв, цетектор, выхоц которого поцключен к первому 30 вхоцу манипулятора, причем к второму вхоцу манипулятора поцключен блок формирования атаки и затухания звука, а выхоц манипулятора поцключен к регулятору громкости 2j

Н ецостатком известного инструмента является неравномерность пространственного грифа - нв больших уцвлениях руки исполнителя от антенны пространствен ный гриф рвстянут и прогрессивно сжи 40 мается по мере приближения руки к вн тенне, например отношение длины большой октавы к цлине второй октавы состав» ляет 2,5 3 раза Это усложняет техни ку исполнения, ухуцшает качество испол 45 кения музыки, не. позволяет исполнителю полноценно использовать весь пространственный гриф и усложняет процесс обучения игре нв инструменте. Нецоствтком известного. инструмента является также 50 постоянство спектрального состава звуко» вых колебаний во всем музыкальном диапазоне, так как форма биений на вымя де суммирующей цепи (а слэцовательно, и на выходе инструмента) внэ зависимоо 5 ти от того, подключен к ней или не подключен контур (или несколько конту ров) формирования - тембра, в музы

03. 2 кальном диапазоне постоянна. Постоянст-, во спектрального состава копебанийобуславливает оцнообразность тембра, не свойственную обычным музыкальным инструментам. Известно, что спектра и ный состав колебаний обычных музыкам ных инструментов по мере понижения высоты основного тона расширяется.

Uemü изобретения повышение рав» номерности пространственного грифа электромузыкального инструмента типа

Терменвокс при ;оцновременном улуч-. шении тембровых качеств, Поставленная цель цостигвется тем, что в электромузыквльный инструмент, соцержвший генератор переменной часто ты, включающий в себя активный элемент, цепь обратной связи и частотно-зацаю» щую цепь,с антенной управления высотой звука, генератор постоянной частоты, включающий в себя активный. элемент, цепь обратной связи и частотно-эацающую цепь с антенной управления высотой, звука, генератор постоянной частоты, вкшочвющий в себя активный элемент, цепь обратной .связи н частотно задаю шую цепь, суммирующий эпемент, выхоц которого через цетектор подключен к первому вхоцу манипулятора, к второму вхоцу которого поцключен блок формирования атаки и затухания звука, а выхоц манипулятора поцключен к регулятору громкости, введены два развязывающих элемента, вхоцы которьи соединены с вьиоцами генераторов переменной и псь» стоянной частоты, а выхоцы соецинены ,с вхоцами суммирующего элемента и элемент переменной взаимной связи, поц ключенный межцу частотно-зацаюцами

I элементами генераторов переменной и постоянной частоты.

При настройке генераторов переменной и постоянной частоты на частоту около 100 кГд элемент переменной взаимной связи выполнеи на переменном . конденсаторе емкостью 3-30 пФ.

На чертеже прецставленв схема электр ромузыкального инструмента типа Тер менвокс», Электромузыкальный ..инструмент типа "Терменвокс соцержит генера - тор 1 переменной частоты, включаюшкй в себя активный элемент 2, например транзистор, цепь 3 обратной связи и чвстотнозацаюшую цепь 4 с антенной 8 управления высотой звука, генератор 6:

,постоянной RRGToTbl включающий s се» бя . активный элемент 7, например тра».

3 1048503 эистор, цепь обратной связи 8 и частот » нс зацающую цепь 9, элемент 10 перв ° менной взаимной связи генераторов, например конценсатор, раэвяэывающив элементы 11 и 12, например эмиттер 5 ные повторители,суммирующий эпемент 13, . детектор 14, манипулятор 15, блок 16 I формирования атаки и затухания звука " и регулятор 17 громкости. Выхоц рвг». лятора громкости. явпяется выхоцом уст 10 ройства.

Устройство работает спецующим обра» эом. .I

Частотно-зацающие цепи 4 и 9 генера. торов 1 и 6 переменной.и постоянной

15 частоты настраиваются на ультраэвуко . вую частоту - обычно не выше 100 кГ@, Активные элементы 2 и 7, например . транзисторы этих генераторов, а также цепи их обратных связей 3 и 8 обеспе чивают режим генерации незатухаюших колебаний. Если генератор постоянной частоты 6 настроен на частоту 90000Гц, то генератор переменной частоты 1 поц

25 возцействием электрической емкости. рука исполнителя - антенна управления высотой звука изменяет свою .частоту от 89980 цо 86000 Гц. Выхоцные сигналы генераторов через развязываю шие элементы 11 и 12 обьециняются с помощью суммирующего элемента 13, гце возникают биения. В результате цетектирования биений цетектором 14:.. на выхоце цетектора буцет сигнал звуко вой частоты, изменяющийся or 20 цо 35

4000 Гц, т. е. во всем музыкальном циапазоне, Далее .сигнал звуковой. час тоты обрабатывается манипулятором 18 на второй вхоц которого, с целью обео» печения плавной атаки и затухания звука,40 подается управляющее напряжение с sai» хода блока 16 формирования атаки и затухания звука. Сформированный звуко» вой сигнал через регулятор 17 громкооти поступает на выхоц устройства. Через: 45 элемент 10 взаимной связи, поцкпючфВ ный к частотно-зацающим цепям 4 и, Ь ° часть напряжения генератора 1 переменам ной частоты вводится в генератор 6 цо стоянкой частоты и наоборот. В результате 50 этого происходит частичное эахватыва: ,ние частот генераторов 1 и 6; ироявайф щееся в том, что частоты генераторов 1 и 6, кроме всего прочего, Йаам:. сят от их расстройiи: по мерв умвиьшЬ $5 ния расстройки, т. е. по мере уменью®» ния звуковой частоты, частоты гвнвра» торов приближаются цруг к цругу тем, быстрее, чем меньше расстройка. Это обуславливает прогрессивное сокращение частотных (ипи эвуковысотных) интервалов, прихоцяшихся на .ециницу цпины пространственного грифа. B инструменте прототипе же по мере понижения звуковой частоты интервапы пространст венного грифа прогрессивно расширяются. Таким образом, наличие взаимной связи генераторов 1 и 6 через эден мент 10 взаимной связи, обуспавливающей частичное захватывание их частот, приводит и взаимной компенсации естест венного разбега звуковысотных интер валов грифа устройства прототипа, т. е. к выравниванию грифа. Одновременно . с этим при наличии взаимной связи гене . раторов происходит плавное изменение формы биений в сторону расширения их спектрального состава по мере понижения звуковой частоты. Указанная цинамичность тембрового состава звуковых колебаний в музыкальном диапазоне, аналогичная таковой и в обычных музы капьных инструментах, придает тембру

Терменвокса новое положительное ка чество - естественность звучания.

Поскольку размеры правой руки и корпуса музыканта - исполнителя раэ личны, различным буцет и характер изменения электрической емкости рука-антенна . Вспецствие этого мензура пространственного грифа устройства цпя разных по: росту и размерам рук исполни тепей будет различной. Для цостижения зацанного в Терменвокс" эффекта, например обеспечения равномерности нространственного грифа в прецепах трех октав, величина взаимной связи генераторов 1 и 6 цпя, разных по росту и размерам рук исполнителей цожна быть различной. Кроме того, в зависимости от сфв ры применения инструменва исполнитель

goneен изменять структуру грифа. Нап ример, цля исполнения репертуара вокаш иой колоратуры оптимальной прцтяжен» костью равномерного участка грифа яв» ляется диапазон в 2,5 октавы (циа пазон человеческого голоса), цпя испол пения инотрумвнтальной музыки циапа зон цопжен быть расширен, а в случае применения "Терменвокса в танцевальном жанре (большая цпина грифа) равно. мерность грифа цопжна быть максималь ,хв возможной» Таким образом, взаимная овязь генераторов . 1 и 6 цопжна. быть переменной. При этом генераторы 1 и 6 по цепи суммирующего элемента 13

1048503 цолжны быть надежно развязаны цруг от цруга. В противном сцучае напичие цо попяитепьной ненормированной и в цан» ном случае паразитной взаимной связи через суммируюший элемент 13 не цает возможности охва гнть все вышеуказанные .ситуации либо привоцит к нарушению ре жимов формирования и тембровой фильтрации биений, что искпючает возможноеть применения прецлагаемого устройства .

; как електромузыкапьного инструмента.

Эта развязка достигается испопьзованием развязывающих эпементов. 11

:и 12 вкпюченных межцу выхоцами гене15 раторов 1 и 6 и входами суммирующего элемента 13. В качестве эпемента взаимной связи 10 может быть испож зован переменный конценсатор, переменный резистор, катушка переменной инцуктивности, . высокочастотный трансфор-; 20 матор с переменным коэффициентом трансформации ипи пюбая комбинация из этих цеталей, Эпеменг взаимной связи 10 может. быть .подключен пибо

25 к частотно-задающим цепям 4 и 9, rmбо к цепям обратных связей 3 и 8 гь» нераторов 1 и 6 Например, цля генераторов с емкостными обратными связями и с заземпенными по высокой частоте базами, работающими на частотах око30 ло 100 кГц, наибопее оптимальным является применение переменного конденсатора с прецелами изменения емкости от 3 цо 30 пФ, подключенного к часточ но-задающим цепям 4 и 9,генераторов 1 35 и 6, В качестве элементов развязки между выходами генераторов 1 и

6 и вх одами суммирующего элемента 13 наиболее оптимальным является применение эмиттерных повто- 40 рителей.

Испопьзованке новых эпементовэлемента переменной взаимной связи генераторов и элементов развязкЯ генераторов по суммирующей цепи отпичает прецпагаемый электромузыкальный инструмент от прототипа, так как в результате частйчного захватывании частот генераторов.по мере уменьшения звуковой частоты частоты генераторов прибпижаются цруг к другу тем быстрее, чем меньше расстройка, что вызывает прогрессивное сжатие зву."ковысотных интервалов, прихоцящихся на единицу длины пространственного грифа; это приводит к взаимной компен сации естественного разбега. .звуковысотных интервалов грифа устройства прототипа и гриф становится равномерным, например, в пределах, трех октав.

Оцновременно с этим по мере понижения звуковой частоты все более успожняеъ» ся форма биений и спектрадьный состав их расширяется, что улучшает тембровые

- качества инструмента. Использование элементов развязки генераторов по сум мирующей цепи цает возможность попу чить зацанную равномерность пространственного грифа, например, в три октавы цпя разных по росту и размерам рук музыкантов-исполнителей. Кроме этого, испоаьзование элементов развязки генераторов по симмирующей цепи цает возможность испопнитепю по его воде установить любую требуемую в зависимости ,от сферы применения инструмента протяженность равномерного участка грифа (от одной октавы практически до четырех октав) безнарушенияработоспособности инструмента. Указанные положительные качества позволяют расширить сферу применения ин струмента в музыкальной практике. 1648503

Составитещ» С» Ипкмаии

Тещищ Л.йвлицеико

Корректор А. Зимокосов т

Рецактор М. Дыпыи

Ф>щипцу ППП юПатеитю, у» МЪ рюрюц, уд, Проз)стиви 4. Заказ 7938/56 . Тираж 392 .: .. Поцииаиое.

ВНИИПИ,: Госуцарствениоге.ие@итета CCCP по целам изобретений it открытий

II3035 Москва, Ж 38 Рафйаиаи иаб., a. 4/6