[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und bezieht sich
somit auf ein Handzuginstrument.
[0002] Handzuginstrumente sind bekannt. Bei einem Handzugzuginstrument wie etwa einem Akkordeon,
einem Bandoneon, einer Konzertina usw., ist ein Balgen vorhanden, der mit der Hand
auseinandergezogen bzw. komprimiert wird. Das sich dabei ändernde Volumen innerhalb
des Balgens führt zu einem Luftstrom, mit dem Stimmzungen angeströmt werden können.
Solche Stimmzungen sind im Wesentlichen Streifen aus dünnem Material, die einseitig
fixiert sind und auf der von der Fixierung abgewandten Seite frei schwingen können.
Für die verschiedenen Tonhöhen bzw. Klangfarben sind unterschiedliche Stimmzungen
vorgesehen. Damit nun bestimmte Stimmzungen, mit denen ein bestimmter Ton erzeugt
werden soll, tatsächlich angeströmt werden, ist jeder Stimmzunge ein Ventil zugeordnet,
das wiederum durch Drücken einer Taste oder eines Knopfes aus seiner normalerweise
geschlossenen Stellung in eine offene Stellung bewegt werden kann. Es sei im Übrigen
erwähnt, dass bei einigen Handzuginstrumenten mehrere Stimmzungen einem einzelnen
Ventil zugeordnet sein können, um beispielsweise einen volleren Klang zu erzielen.
[0003] Damit sowohl bei der Expansion als auch bei der Komprimierung des Balgens Töne erzeugt
werden können, muss für eine ordnungsgemäße Anströmung der Stimmzungen Sorge getragen
werden. Dazu sind z.B. verschiedene Ventile im Handzuginstrument vorgesehen, die geöffnet
oder geschlossen sind, je nachdem, ob der Balgen expandiert oder komprimiert wird.
Mit diesen wird eine einheitliche Durchströmung der Stimmzungen erreicht.
[0004] Aufgrund des beschriebenen Prinzips von Handzuginstrumenten sind herkömmliche Handzuginstrumente
mechanisch aufwändig. Es sind viele unterschiedliche Teile erforderlich, was aufgrund
des komplexen Zusammenbaus vieler Teile, der Notwendigkeit, viele Teile aneinander
anzupassen und (abzu-)stimmen usw. zu ganz erheblichen Kosten führt. Zudem ist das
Gewicht typischer Handzuginstrumente sehr hoch, was bei körperlich schwachen Spielern
wie Heranwachsenden erhebliche Probleme auslösen kann.
[0005] Es ist wünschenswert, hier zumindest partiell Abhilfe zu schaffen.
[0006] Es gibt bereits Überlegungen, Handzuginstrumente zu verbessern. Aus der
DE PS 855 499 ist ein Stimmstock für Akkordeons, Harmoniums und dergleichen bekannt, wobei der
Stimmstock eine pneumatische Steuerung aufweisen soll, durch welche für jeden Ton
eines Chors nur eine Zungenstimme erforderlich ist, die im Stimmstock derart angeordnet
wird, dass sie bei Saug- und bei Druckluft ansprechen kann. Eine solche Anordnung
hat Klappen, damit bei Expansion und Kompression des Balgens die selben Stimmzungen
verwendet werden können.
[0007] Auch derartige Instrumente sind noch sehr massiv und schwer.
[0008] Auf das Gewicht eines Akkordeons wird auch in der
DE 101 33 287 A1 Bezug genommen. Darin wird behauptet, dass es für ein flaches, komplettes und leichtes
Gebilde für ein Akkordeon, welches sich einfach herstellen lässt und zudem ergonomisch
günstig ist, an einem geeigneten Aktuator für die Realisierung einer elektrischen
Traktur mangele. Es wird ein elektromagnetisches Hülsenventil vorgeschlagen, bei welchem
die Hülsen Spulen sind, die ohne Eisen ineinander gleiten sollen. Mit einer solchen
Anordnung soll ein Ventil gebaut werden, bei dem ein Fenster durch einen entsprechend
gerichteten Strom geöffnet wird. Es wird eingeräumt, dass der Wirkungsgrad des eisenlosen
Aktuators schlecht sei, man dafür aber höhere Stromstärken anlegen könne, zumal die
Einschaltdauer der Hülsenspulen relativ klein sei und der Spielwind für eine Kühlung
der betätigten Hülsenspulen sorge. Es wird behauptet, das beschriebene Hülsenventil
eröffne dem Akkordeon neue musikalische Möglichkeiten, sofern man Druck- oder andere
Sensoren unter die Knöpfe und Tasten lege und damit jeden Einzelton für sich dynamisch
steuerbar mache. Die Hülsenspulen würden sich gegen zugeordnete Federn stromproportional
bewegen, und es sei lediglich das Fenster entsprechend zu gestalten.
[0009] Dass der vorbeschriebene Stand der Technik mit Hülsenventilen offensichtlich nicht
alle im Akkordeonbau beobachtbaren Probleme löst, ergibt sich schon aus der Tatsache,
dass, sollten entsprechende Musikinstrumente überhaupt den Weg in den Markt gefunden
haben, sie sich jedenfalls nicht durchsetzen konnten.
[0010] Ein möglicher Grund hierfür ist evtl. darin zu sehen, dass die vorbekannte Anordnung
immer noch zu komplex und zu schwer ist
[0011] Es sind auch bereits Instrumente bekannt, bei welchen ein Tastendruck elektronisch
erfasst wird und im Ansprechen darauf ein Ton elektronisch erzeugt und über einen
Lautsprecher ausgegeben wird. Bei Ausbildung solcher Instrumente als Handzuginstrumente
kann eine mit dem Balgen erzeugte Druckdifferenz erfasst werden, um die Lautstärke
zu beeinflussen. Der Klang solcher Instrumente unterscheidet sich deutlich von jenem
herkömmlicher Instrumente und wird deshalb gerade von professionellen Musikern stark
kritisiert.
[0012] Es ist wünschenswert, ein Handzuginstrument angeben zu können, bei welchem zumindest
einige der dargelegten Probleme zumindest partiell gelindert sind.
[0013] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung
bereit zu stellen.
[0014] Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen
finden sich insbesondere in den Unteransprüchen.
[0015] Gemäß einem ersten Grundgedanken der Erfindung wird somit ein Handzuginstrument mit
einem expandier- und komprimierbaren Balgen, der zur Erzeugung eines Stimmzungen anströmenden
Luftstromes durch Expansion und Kompression ausgebildet ist; und einer Anströmsteuerung,
aufweisend eine Ventilanordnung, die zur Steuerung der Anströmung musikgemäß anzuströmender
Stimmzungen angeordnet ist, und eine Strömungsgleichrichtungsanordnung, die dazu angeordnet
ist, die gleiche Stimmzungen-Anströmrichtung bei Balgenexpansion und bei Balgenkompression
zu bewirken; vorgeschlagen, bei welchem vorgesehen ist, dass die Ventilanordnung eine
Anzahl an Stimmzungen- Ventilen aufweist, die jeweils eine Anströmung einer einzelnen
oder allenfalls weniger klanggemäß gemeinsam anzuströmender Stimmzungen steuern, und
die Strömungsgleichrichtungsanordnung eine Anzahl von Ventilen zur Luftströmungsgleichrichtung
aufweist, wobei die Anzahl an Stimmzungen-Ventile größer ist als die Anzahl von Ventilen
zur Luftströmungsgleichrichtung und wobei eine Gruppe von Ventilen zur Luftströmungsgleichrichtung
einer größeren Gruppe Stimmzungen- Ventile zur gemeinsamen Gleichrichtung der Luftströmung
dort hindurch so zugeordnet ist, dass die Luftströmung durch die Gesamtheit aller
Stimmzungenventile der Gruppe gemeinsam gleichgerichtet ist.
[0016] Es wird also erkannt, dass es möglich ist, die Luftströmung mit einer sehr geringen
Zahl an Luftströmungsventilen insgesamt gleichzurichten. Die geringe Zahl von Luftströmungsventilen
zur Luftströmungsgleichrichtung und die Verwendung eines gleichgerichteten Luftstromes
erlaubt eine signifikante Gewichtsreduktion.
[0017] Die Verwendung globaler Ventile ist möglich, weil die einzelnen Ventile der Stimmzungen
nicht über eine komplizierte Hebelmechanik oder dergl. betätigt werden müssen. Vielmehr
ist es möglich, die Ansteuerung zu vereinfachen, insbesondere derart, dass die Verbindungen
erforderlichenfalls leicht durch eine Trennwand oder dergl. geführt werden können.
Dies gilt unter anderem in besonderem Maße für elektrische Verbindungen.
[0018] Die Stimmzungenventile können also elektronisch angesteuert werden. Dies ist aber
nicht zwingend. Ausreichend ist z.B. bereits, daß eine Abdichtung des Balgenraumvolumens
gegen das Stimmstockvolumen bzw. das Stimmzungenvolumen trotz einer Verbindung zwischen
Tastatur zu Stimmzungenventilen ermöglicht ist. Dies ist durch herkömmliche- allerdings
schwere - Metallelemente per se ebenso möglich wie durch besser als diese abdichtbare
und sogar deutlich leichtere Faden- und/oder Seilelemente, die von den Tasten zu den
Stimmzungenventilen durch bzw. an geeignete Dichtungsmittel geführt werden; eine weitere
und im Übrigen auch bevorzugte Möglichkeit ist der Betrieb der Stimmzungenventile
mit elektrischen Aktuatoren, was eine besonders einfache Druckabdichtung erlaubt,
ohne auf eine stets relativ aufwendige mechanische Verbindung Rücksicht nehmen zu
müssen, weshalb nachfolgend regelmäßig auf solche elektrischen Aktuatoren Bezug genommen
wird. Die Verwendbarkeit globaler Luftströmungsventile ist also selbst dann möglich,
wenn die einzelnen Stimmzungen-Ventile auf mechanische Weise geöffnet werden müssen,
sie wird aber gleichwohl durch Ansteuerung der Stimmzungen-Ventile über elektrische
Leitungen wesentlich vereinfacht, weil diese Leitungen ohne Weiteres durch eine Trennwand
oder dgl. zu führen und ohne großen Aufwand besonders einfach abzudichten sind.
[0019] Zudem erlaubt es die Ansteuerung strombetätigter Stimmzungen-Ventile, nicht nur an
gegebene Platzverhältnisse angepasste, leicht verlegbare elektrische Leitungen zu
verwenden, die von den strombetätigten Stimmzungen-Ventilen zu einer geeigneten Steuerung
sowie von der Steuerung zu Energiequellen wie Akkumulatoren oder Batterien führen
sowie zu Tasten, Betätigungsknöpfen usw. führen, sondern auch, die Anordnung so weit
weiter zu vereinfachen, dass tatsächlich eine weitgehende Gewichtsersparnis möglich
wird. Da die Erfindung zudem den Einsatz besonders leichtgewichtiger Materialien erlaubt
und begünstigt, ist dieser Vorteil dann auch gut ausgeprägt.
[0020] Typisch kann die Luftströmung durch eine globale Anordnung für alle strombetätigten
Stimmzungen-Ventile mit denselben Luftströmungsventilen gleichgerichtet werden. Dabei
braucht die globale Anordnung nicht mehr als vier Lufströmungsgleichrichterventile
umfassen. Gegebenenfalls lassen sich womöglich Lufströmungsgleichrichterventile sogar
paarweise koppeln, was die Gesamtzahl an vorzusehenden unabhängigen Ventilanordnungen
sogar noch zu reduzieren vermag. Es sei allerdings erwähnt, dass es bevorzugt ist,
einen hohen Luftstrom bei nur geringen Druckdifferenzen zu ermöglichen und dabei zugleich
ein schnelles Ansprechen der Lufströmungsgleichrichterventile auf Druckwechsel zu
erlauben. Dies macht es vorteilhaft, mehrere, kleinere Lufströmungsgleichrichterventile
parallel zueinander zu verwenden, die gemeinsam eine große Durchströmungsfläche bieten
und gleichwohl schnell ansprechen. Es sind dann vier Lufströmungsgleichrichterventilgruppen
erforderlich. Dies ist der weit bevorzugte Fall; es ist jedoch ebenso möglich, einzelnen
Stimmzungenklappengruppen oder einer kleineren Gruppe solcher Stimmzungenklappen separate
Luftströmungsventile zur Luftströmungsgleichrichtung zuzuordnen, etwa weil nicht alle
Stimmzungen dicht beieinander angeordnet werden sollen oder dgl. So können Diskant-
und Bass-Stimmzungen an unterschiedlichen Enden des Balgens untergebracht werden.
Damit kann es sinnvoll sein, an jedem Ende des Balgens eine Lufströmungsgleichrichtung
mit dann wiederum z.B. jeweils mindestens vier Lufströmungsgleichrichterventilen vorzusehen.
[0021] Es sei erwähnt, dass demnach die globalen Luftströmungsgleichrichtungssventile so
angeordnet werden, dass die Stimmzungen nicht mehr unmittelbar im expandier- bzw.
komprimierbaren Balgen sitzen, sondern durch die Luftströmungsgleichrichtungssventile
davon separiert sind. Dies gilt auch, wo mehrere kleinflächige Luftströmungs-Einzelventile
gemeinsam anstelle eines großflächigen jeweiligen Luftströmungsgleichrichtungssventiles
vorgesehen werden, selbst wenn typisch für alle Stimmzungen gemeinsam wirksame Luftströmungsventilgruppen
vorgesehen sein werden.
[0022] Dabei wird zugleich in dem bevorzugten Handzuginstrument nicht nur das Gewicht reduziert,
sondern es wird auch, weil auch eine Vielzahl von Klappen und weitere Mechanik entfallen
kann, das Instrument per se preiswerter. Dass insbesondere eine erhebliche Gewichtseinsparung
selbst dann möglich ist, wenn nicht die zumindest angeblich besonders leichten Hülsenventile
eingesetzt werden, was wiederum bei batteriebetätigten Instrumenten dazu führt, dass
für eine gegebene Spieldauer die Batterie kleiner und ergo wiederum leichter ausfallen
kann, sei erwähnt.
[0023] Es wird einzuschätzen sein, dass allein schon aus diesen Gründen das erfindungsgemäße
Handzuginstrument besonders vorteilhaft und marktfähig sein wird.
[0024] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine Vielzahl strombetätigter
Stimmzungen-Ventile gemeinsam in einem Ventilblock angeordnet.
[0025] Die gemeinsame Anordnung aller Stimmzungen-Ventile in ein- und demselben Ventilblock
bzw. die Anordnung zumindest vieler Stimmzungen-Ventile jeweils gemeinsam in einer
insgesamt nur geringen Anzahl an Ventilblöcken ist vorteilhaft, weil eine Vormontage
und Überprüfung zunächst wesentlich vereinfacht ist. Anstelle von elektrischen Einzelkontakten
können nun global nutzbare Stecker oder dgl. verwendet werden, was Test und Montage
wesentlich erleichtert. Insbesondere wird es also möglich, die Stromleitungen zu den
jeweiligen Ventilen zusammenzulegen zu einem gemeinsamen Steckanschluss, was die Ausbildung
weiter vereinfacht und bei der Montage vorteilhaft ist.
[0026] Es sei erwähnt, dass die hier mitoffenbarte Blockbauweise bestimmter Komponenten
die Montage zu erleichtern vermag und überdies ermöglicht, dass die Ventilblöcke und/oder
Stimmstöcke bzw. Ventilblock-Stimmstockblöcke als Akkordeonkomponente gut einzeln
bzw. gemeinsam mit Teilen einer Steuerelektronik gehandelt werden und in einer Vielzahl
von Instrumenten verbaut werden können. Damit kommt der Verwendung von Ventilblöcken
auch insofern Bedeutung zu, als eine arbeitsteilige Fertigung und Montage, wie sie
im Akkordeonbau üblich ist, begünstigt wird.
[0027] Da bei der Montage lediglich der Block auf einer Fläche angeordnet werden muss, hinter
bzw. in welcher die Stimmzungen anströmbar sind, ist die mechanische Montage des Blockes
ebenfalls schnell und preiswert möglich, zumal die zwischen Ventilblock und seiner
Auflagerung vorgesehene Fläche durch die vorteilhaft flache Auflagerung des Ventilblockes
auf einem Untergrund per se sehr dicht gestaltet werden kann. Dies gilt insbesondere,
wenn ein an der Auflagerfläche zumindest geringfügig nachgiebiger Kunststoff für den
Ventilblock verwendet wird und/oder zusätzliche Dichtungen entweder für jede Stimmzunge
bzw. jedes Stimmzungen-Ventil einzeln und/oder den Block insgesamt vorgesehen werden.
Zudem wird die Anordnung insgesamt wiederum leichter.
[0028] Es ist daher bevorzugt, wenn am Ventilblock Dichtmittel vorgesehen sind, die eine
Abdichtung gegen den Stimmstock bzw. die einzelne Kanzelle ermöglichen. Wenn solche
Dichtmittel bereits vor der Montage am Ventilblock vorgesehen sind, ist eine arbeitsteilige
Fertigung eines Handzuginstrumentes weiter begünstigt. Neben herkömmlichen Dichtmitteln
wie O-Ringen können die Dichtmittel insbesondere durch hinreichend weiche und/oder
glatte Auflagerflächen bzw. mit solchen gebildet sein.
[0029] Per se wird in einem typischen Handzuginstrument wie einem Akkordeon das Ventil,
das einer Stimmzunge zugeordnet ist, entweder, bei nicht gedrückter Taste, vollständig
geschlossen sein oder, bei gedrückter Taste, vollständig geöffnet. Dies ist mit strombetätigten,
den Stimmzungen zugeordneten Ventilen nachahmbar, indem die Stimmzungen-Ventile entweder
ganz offen oder ganz geschlossen werden; typisch wird das Stimmzungen-Ventil also
nur erregt, um es in die Offen-Stellung zu bewegen. Allerdings ermöglicht die Erfindung,
den Übergang zwischen Offen- und Geschlossenstellung sehr präzise zu gestalten, was
für ein natürliches Spielgefühl vorteilhaft ist. So wird es demnach auch als sehr
vorteilhaft empfunden, wenn die Stimmzungen-Ventile in der vorliegenden Erfindung
nicht einfach zwischen offener und geschlossener Stellung wechseln, sondern definierter
von einer Ruhestellung in eine bestimmte erregte Stellung, beispielsweise aus dem
geschlossenen in einen bestimmten offenen Zustand, bewegt werden können. Dies bietet
auch der Menge an Handzuginstrumentspielern mit lediglich durchschnittlicher Begabung
Vorteile, weil vermieden wird, dass eine schlagartige An-/Aus- bzw. Auf-/Zu-Steuerung
des Handzuginstrumentes in als undefiniert empfundener Weise auftritt und die Tonansprache
bzw. das Einschwingverhalten durch den Musiker nicht beeinflusst werden kann. Bei
begabteren Amateuren und professionellen Musikern wird es ohnehin allgemein als wünschenswert
empfunden, dass der musizierenden Person über weite Bereiche der VentilHub-Bewegung
der Eindruck vermittelt werden kann, Ventile in natürlicher Weise, also insbesondere
nicht rein schwellbasiert, zu steuern. Dies gibt ein insgesamt natürlicheres Spielempfinden,
weil insbesondere das Gefühl, die Artikulation, die Weichheit, harte Staccati usw.
besser kontrollierbar werden. Es ist also möglich, dem Spieler die gleiche Kontrolle
der Tonventilbewegungen wie bei einer rein mechanischen Spieltraktur zu ermöglichen
und damit, wie bei einer direkten mechanischen Kontrolle der Tonventilbewegungen,
auch eine besonders differenzierte Artikulation der gespielten Musik zu erlauben.
[0030] Es ist im Übrigen aber selbst dann nicht erforderlich, dass die Stimmzungen-Ventile
vollständig linear geöffnet bzw. geschlossen werden; Vorteile ergeben sich bereits,
wenn über wesentliche Teile des Hubs ein konstantes Kraft-Wege-Verhalten, das heißt
eine hinreichende Linearität vorliegt. Dies wird insbesondere dort der Fall sein,
wo die Abweichungen von einem linearen Kraft-Weg-Verlauf über wenigstens 50 % des
Betätigungsbereichs, der in der Praxis zum vollständigen Öffnen von der Ruhelage aus
erforderlich ist, um nicht mehr als 5% abweichen; bzw. nicht mehr als 10% von einem
solchen linearen Kraft-Weg-Verlauf abweichen, insbesondere, wenn für wenigstens 2/3
des Betätigungsbereiches eine Abweichung von einem dort linearen Kraft-Weg-Verlauf
nicht größer als 12% ist; bevorzugt ist, wenn für wenigstens 75% des benötigten Betätigungsbereiches
nicht mehr als 10% Abweichung von der Linearität vorliegen, und insbesondere über
wenigstens 85% des Betätigungsbereiches nicht mehr als 5% Linearitätsabweichung zu
beobachten sind. Dass ein nichtlinearer Verlauf implementiert werden kann, sei erwähnt.
Es kann damit insbesondere auf Wünsche von Musikern eingegangen werden, die ein möglichst
exakt ansprechendes Instrument wünschen.
[0031] Es wird einzuschätzen sein, dass lineare Betätigungsbereiche in der Regel entweder
mittig um einen oft klar definierten Öffnungs- und Schließpunkt liegen oder diesen
zumindest einschließen. Als Öffnungs- und Schließpunkt kann z.B. jener Punkt verstanden
werden, an welchem eine Stimmzunge binnen nicht mehr als dem 1,5fachen jener Dauer
einschwingt, die auch bei vollständiger Öffnung noch erforderlich ist, um den Einschwingvorgang
zu beenden. Als beendet kann der Einschwingvorgang dabei angesehen werden, wenn die
Lautstärke auf wenigstens 80% ihrer bei vollständiger Ventilöffnung final erreichten
Lautstärke eines Tones angestiegen ist. Andere Schließpunktsdefinitionen sind übrigens
ohne weiteres möglich, z.B. bezüglich Einschwingdauerverhältnis und Endlautstärke.
Weiter wird einzuschätzen sein, dass Vorteile bereits dort erhalten werden, wo eine
Linearität über zumindest einen hinreichend großen Betätigungsbereich zumindest ansatzweise
vorhanden ist. Die Vorteile einer linearen Betätigbarkeit über einen großen Bereich
werden ausgeprägter, wenn dieser Bereich besonders groß wird, wobei jedoch kaum zusätzliche
Vorteile durch einen über nahezu 100% des Betätigungsbereiches linearen Kraft-Weg-Verlauf
erzielt werden, weshalb der dafür gegebenenfalls erforderliche Aufwand entbehrlich
ist. Typisch werden weniger als 99%, insbesondere weniger als 95% des Betätigungsbereiches
einen linearen Kraft-Weg-Verlauf mit einer Abweichung von der Linearität um besser
als 5% aufweisen. Die gleichwohl immer noch erreichbare Verbesserung des Spielverhaltens
ist beachtlich.
[0032] Daß Alinearitäten, insbesondere zwischen Tastendrücken und den zugehörigen Sensorsignalen
oder zwischen Tastendrücken und der Ventilöffnungsweite softwaretechnisch kompensiert
werden können, und zwar auch für jede Tasten-Ventilkombination einzeln, sei erwähnt.
[0033] Es sei insofern erwähnt, dass es möglich ist, insbesondere durch entsprechende Programmierung
eines digitalen Controllers oder Vorsehen von Look-Up-Tabellen oder Implementierung
von Linearisierungsfunktionen, eine linear auf eine Tastenbetätigung ansprechende
Ventilbetätigung zu erhalten. Dass überdies die Möglichkeit besteht, sowohl für die
linke wie auch für die rechte Hand eine jeweilige Tastatur vorzusehen, sei es als
Knopf-Tastatur oder als Klaviatur-Tastatur und/oder dass jeweils sowohl Akkorde als
auch Einzeltöne, gegebenenfalls selektierbar auf einen Tastendruck erzeugt werden
können, sei erwähnt. Die bauliche Ausbildung des Handzuginstrumentes gewinnt damit
erheblich an Flexibilität. So ist bei typischen Handzuginstrumenten oftmals eine klaviaturähnliche
Tastatur parallel zur Balgenzugrichtung vorgesehen. Diese Anordnung hat ihren Grund
bei herkömmlichen Instrumenten in der Notwendigkeit, mechanische Verbindungen zwischen
Tasten und Stimmzungenklappen vorzusehen. Mit der vorliegenden Erfindung entfällt
diese Notwendigkeit und es werden ergonomischere Tastenanordnungen ermöglicht, insbesondere
eine klaviaturähnliche Tastatur senkrecht zur Balgenzugrichtung. Derartige, ergonomischere
Handzuginstrumente sind besonders dort zu bevorzugen, wo sich Spieler nicht umgewöhnen
müssen, sondern in frühen Übungsphasen bereits die Tastatur verwenden können, oder
professionelle Spieler durch die herkömmliche Handhaltung gesundheitliche Probleme
bekommen.
[0034] Eine besonders bevorzugte Variante der Ausbildung von Aktoren für Stimmzungen-Ventile
besteht in Tauchspulen, die erregt werden, um Magnete darin zu bewegen, d.h. die Spulen
sind ortsfest und die darin "eingetauchten" Magnete werden bewegt. Mit dieser Ausgestaltung
können nicht nur hinreichend leichte Ventilanordnungen gebaut werden, sondern auch
die vorteilhafte Linearität lässt sich besonders gut realisieren. Die Verwendung von
starken Magneten wie Neodym-Magneten usw. erlaubt trotz baulich kleiner und somit
gewichtsmäßig leichter Bauweise eine Betätigung auch sehr satt schließender Ventile,
d.h. eine Betätigung von Ventilen mit großer Schließkraft.
[0035] Es sei erwähnt, dass insbesondere die Verwendung von Tauchspulen vorteilhaft ist,
weil bei diesen das Übersprechen zwischen Ventilen besonders gering ist, so dass eine
enge Integration von Ventilen nebeneinander möglich ist, was bei gleichem Platz die
Verwendung von mehr Registern, eines umfangreicheren Frequenzbereiches oder, bei gegebener
Tonanzahl, eine Verkleinerung bzw. Gewichtsreduzierung erlaubt.
[0036] In einer bevorzugten Variante ist zumindest die Mehrzahl der strombetätigten Stimmzungen-Ventile
als Klappenventile ausgebildet; typisch werden zudem alle Stimmzungen-Ventile gleich
gebildet, das heißt in einem typischen Handzuginstrument werden alle strombetätigten
Stimmzungen-Ventile als Klappenventile gebildet. Die Ausbildung als Klappenventile
ist baulich leicht zu realisieren, ermöglicht bei vergleichsweise geringem erforderlichen
Hub der Stimmzungen-Ventilklappen eine ausreichend große Öffnung für die zur Tonerzeugung
erforderlichen Luftvolumina und gewährleistet eine hohe Haltbarkeit und Beständigkeit
der dynamisch bewegten Ventile. Dies trägt zu einer langen Haltbarkeit der Handzuginstrumente
bei.
[0037] Die Klappen können einseitig eingespannt sein, insbesondere vormontiert im Ventilblock,
so dass Klappen und Ventile gemeinsam montiert werden. Sie können mit Aktoren, insbesondere
Tauchspulen-Aktoren aus ihrer (normal geschlossenen) Ruhelage heraus bewegt werden.
[0038] Typisch ist es ausreichend, die Stimmzungen-Ventilklappen so auszubilden, dass sie
gegen einen Balgendruck unterhalb von 40 mbar Druckdifferenz geschlossen bleiben,
wobei die strombetätigten Stimmzungen-Ventilaktoren typisch derart stark ausgebildet
und mit so großem Strömen erregbar sind, dass sie die Öffnung der Ventilklappen auch
gegen einen Druck von bis zu 3 bar vermögen. Diese Drücke erlauben ein einwandfreies
Spielen des Handzuginstrumentes auch dort, wo zeitweilig hohe Drücke etwa zum simultanen
Erregen einer Vielzahl von Tönen erforderlich sind.
[0039] In einer typischen Variante sind für die Luftströmungsgleichrichtung des Spielwindes
lediglich zwei globale Luftströmungsklappen- bzw. -ventilpaare vorgesehen, die gemeinsam
den Spielwind für sämtliche, im Handzuginstrument vorhandenen Stimmzungen gleichrichten.
Diese nur geringe Zahl an Luftströmungsgleichrichtungssventilen ist einerseits ohne
weiteres ausreichend; andererseits wird durch die geringe Luftströmungsventilzahl
die Konstruktion vereinfacht und das Instrument kann wiederum sehr leicht ausgebildet
werden. Die Luftströmungsgleichrichtungssventile könnten mittels eines elektrischen
Aktors im Ansprechen auf einem im Balgen erfassten Über- oder Unterdruck gesteuert
werden; einfacher und besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn sie rein mechanisch
darauf reagieren, wozu sie z.B. als Membranventile ausgebildet sein können, die leicht
auf Druckunterschiede ansprechen.
[0040] Es wurde bereits daraufhingewiesen, dass eine lineare Betätigung der strombetätigten
Stimmzungen-Ventile vorteilhaft ist. Prinzipiell ist dafür förderlich, wenn es einen
sehr klaren Zusammenhang zwischen der von einem Aktor aufgebrachten Kraft und dem
Stellweg des Aktors gibt, wie dies oben für den Kraft-Weg-Verlauf beschrieben ist.
Dies erleichtert insbesondere dort die Herstellung des Handzuginstrumentes, wo zwar
eine lineare Verstellung gewünscht ist, andererseits aber der Aufwand für eine Linearisierung
jedes einzelnen strombetätigten Stimmzungen-Ventils für sich alleine geringst gehalten
werden soll. Es sei jedoch erwähnt, dass Abweichungen der Reaktion auf eine Drucktastenbetätigung
bei der Ventilsteuerung von einer linearen Reaktion wenigstens partiell elektronisch
kompensiert werden können. Dies wird durch eine Ventilsteuerung ermöglicht, die für
eine lineare Verstellung der strombetätigten Stimmzungen-Ventile ausgebildet ist.
[0041] Während es prinzipiell möglich wäre, die Signale einer elektronischen Drucktaste
oder eines Druckknopfes, der zur Ventil-Betätigung bedient werden muss, analog aufzunehmen
und zu verarbeiten, wird in einer bevorzugten Variante ein Analog-Digital-Wandler
verwendet, der eine vielstufige Erfassung der Drucktasten-Betätigung ermöglicht, beispielsweise
in 64, bevorzugt mindestens 128 Schritten. Damit kann mehr als 2stufig eine reine
Auf- von einer reinen Zu-Stellung der Drucktaste unterschieden werden, und es kann
insbesondere auch ein dynamisches Verhalten erfasst werden, also erkannt werden, ob
eine Taste langsam oder schnell gedrückt wird, was gegebenenfalls verwendet werden
kann, um bei schneller Betätigung der Taste einen größeren Erregungsstrom an ein strombetätigtes
Stimmzungen-Ventil zu speisen und damit eine noch schnellere Öffnung zu bewirken.
[0042] Bei den Drucktasten bzw. Druckknöpfen, die vom Musiker am Handzuginstrument zu betätigen
sind, damit die strombetätigten Stimmzungen-Ventile sich öffnen bzw. schließen, kann
es sich insbesondere um magnetische, optische, gyroskopische und/oder tachymetrische
Sensoren handeln.
[0043] Auch bei Handzuginstrumenten mit großem Tonumfang und/oder vielen unterschiedlichen
Registern ist es dabei im Regelfall nicht erforderlich, jeder Drucktaste, jedem Druckknopf
bzw. den zugeordneten Sensoren einen dedizierten eigenen Analog-Digital-Wandler zuzuordnen,
um die momentane Drucktasten-Betätigung zu erfassen. Selbst bei schneller Spielweise
(Presto), kurzen Noten wie Sechzehnteln oder Zweiunddreißigsteln, welche viele Musiker
gerade bei schnellen Stücken mit schwieriger Tonsetzung an die Grenzen der musikalischen
Fähigkeiten bringen, einem Handzuginstrument mit großem Tonumfang von beispielsweise
4 Oktaven sowie dem Wunsch, eine Drucktaste mehrfach je Ton abzufragen, d.h. den Grad
der Betätigung je Pause bzw. je Note mehrfach zu ermitteln, reichen herkömmliche Analog-Digital-Wandler
ohne weiteres aus, weil hinreichend lineare Analog-Digital-Wandler (ADC) mit besser
als 1% Linearität, beispielsweise 8-Bit-Wandler, oder 10-Bit-Wandler, zu geringen
Preisen mit Wandelfrequenzen um 10-100 kHz oder darüber sehr preiswert verfügbar sind.
[0044] Jede einzelne Taste kann demgemäß mit wenigstens 5 Hz ohne besondere Probleme abgefragt
werden, wozu die entsprechenden Drucktasten-Sensorsignale etwa im Rundlaufverfahren
(Round Robin) an den ADC gespeist werden können. In einer praktischen Ausführungsform
wird jeder Tastenhub mit ca. 30Hz abgefragt, d.h. digitalisiert. Es sei erwähnt, dass
es trotzdem einleuchtenderweise möglich ist, mehrere Analog-Digital-Wandler in einem
Handzuginstrument zur Abfrage der Drucktasten-Sensoren vorzusehen, entweder, um den
Aufwand der Weiterleitung von Signalen zu verringern, also weniger Drucktasten sukzessive
nacheinander mit ein- und demselben ADC abzutasten und/oder eine versagenssicherere
Ausbildung zu gewährleisten, was insbesondere bei hochwertigen Konzertinstrumenten
von Interesse sein kann. Es sei auch erwähnt, dass zwischen den Drucktasten-Sensoren
und dem Analog-Digital-Wandler neben Multiplexern geeignete Signalkonditionierungsschaltkreise
vorgesehen sein können, also beispielsweise Treiber, Verstärker und so weiter.
[0045] Es ist zwar möglich, aber nicht nötig, die Drucktasten wie eine Klaviatur auszugestalten;
vielmehr ist auch die Möglichkeit gegeben, eine knopfartige Bedienung des Handzuginstrumentes
wenigstens auf einer Seite des Balgens vorzusehen. Es sei diesbezüglich erwähnt, dass
ein besonders natürliches, gewohntes Spielempfinden erhalten wird, wenn die Gewichtsverteilung
des - dank der Erfindung allerdings insgesamt wesentlich leichteren - Handzuginstrumentes
zumindest in etwa jener Gewichtsverteilung entspricht, die auch ein konventionelles
Handzuginstrument, wie im Stand der Technik bekannt, besitzt. Demgemäß können Stimmstöcke,
Ventilblöcke usw. (in etwa) dort eingebaut werden, wo die funktional entsprechenden
Elemente wie Klappen und Stimmzungenplatten - relativ zum Schwerpunkt - auch in einem
herkömmlichen Instrument angeordnet sind.
[0046] Wenn das Handzuginstrument der vorliegenden Erfindung autonom, also netzunabhängig
betrieben werden soll und dafür Batterien erforderlich sind, können diese entweder
separat vom Handzuginstrument angeordnet werden, wobei der Musiker sie etwa in einem
Gürtelholster trägt, was den Vorteil hat, dass dann die entsprechende Masse beim Spielen
nicht von den Händen bewegt werden muss, oder aber die Batterien werden im Instrument
untergebracht, was den Aufbau vereinfacht, Probleme durch Unterbrechung der elektrischen
Verbindung vermeidet und so weiter. Dabei ist es dann möglich, die Batterie so am
bzw. im Handzuginstrument anzuordnen, dass ein Spielgefühl erhalten wird, das möglichst
nahe an dem mit einem herkömmlichen Handzuginstrument erhaltenen Spielgefühl liegt.
[0047] Dass in einer bevorzugten Variante die Batterien leicht austauschbar und überdies
bevorzugt wiederaufladbar sind, beispielsweise über eine herkömmliche USB-Schnittstelle,
sei erwähnt. Ebenso erwähnt sei, dass der geringe Stromverbrauch der strombetätigten
Stimmzungen-Ventile ein langes Musizieren ohne Probleme der Stromversorgung auch bei
leichten Batterien ermöglicht. Auch die Unterbringung eines Netzteils im Instrument
selbst ist realisierbar. Zudem sei daraufhingewiesen, dass die erhebliche Bewegung
des Handzuginstrumentes beim Spielen auch ohne weiteres genutzt werden kann, um ein
Energie-Harvesting zu ermöglichen, gegebenenfalls unter Zwischenspeicherung der so
gewonnenen Energie. Dies ist auch dem Umstand zu verdanken, dass die Anordnung wenig
Energie benötigt.
[0048] Wie erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn die Steuerung insgesamt derart erfolgt, dass
ein lineares Ansprechen der Ventilöffnung auf eine Drucktasten-Betätigung erfolgt.
Obschon dies mit jedweden geeigneten niederfrequenten Strömen geeigneter Stärke bewirkt
werden kann, sei erwähnt, dass eine besonders vorteilhafte Methode, die Ventile entsprechend
anzusteuern, darin besteht, einen pulsweitenmodulierten Strom durch die Ventile zu
erzeugen. Dass die Tonfolge eines Handzuginstrumentes aufgrund der beschränkten Spielgeschwindigkeit
selbst virtuoser Musiker hinter den mit elektronischen Schaltungen problemfrei erzielbaren
Taktgeschwindigkeiten zurückbleibt, wurde bereits angedeutet. Selbst bei extrem schneller
Spielweise wird der einzelne Ton demgemäß eine bestimmte Mindestdauer besitzen, typisch
wenigstens zwischen einer Fünftel- und einer Zehntelsekunde. Es ist möglich, ungeachtet
der Tatsache, dass die in strombetätigten Stimmzungen-Ventilen vorhandenen Stromspulen
eine gewisse Induktivität haben, die einer raschen Änderung des durch sie fließenden
Stromes entgegenwirken, eine Pulsweiten-Modulation vorzusehen, das heißt den beispielsweise
während einer Zehntelsekunde Ventilöffnungszeit durch die Spule des Ventils fließenden
Strom in dieser Zeit noch zu modulieren. Dies verbessert die Möglichkeiten, ein lineares
Ansprechverhalten zu bewirken.
[0049] Die elektronische Steuerung der Ventile, insbesondere die digitale elektronische
Steuerung der Ventile, erlaubt überdies, das Spielen zu vereinfachen und/oder die
Tonerzeugung zu verbessern. So ist es ohne Weiteres möglich, mehrere Register miteinander
in der elektronischen Steuerung zu koppeln, d.h. eine Erzeugung von Tönen derselben
Tonhöhe, aber unterschiedlicher Klangfarbe vorzusehen, oder simultan beim Spielen
eines Tons in fest vorgegebener Weise zusätzliche Töne durch Öffnen der entsprechenden
Ventilklappen zum Erklingen zu bringen.
[0050] Daneben kann aber auch ein bestimmtes technisches Verhalten zu gewährleisten sein.
So ist das Schwingungsverhalten der Zungen, mit denen unterschiedliche Töne bzw. Klänge
erzeugt werden, offensichtlich voneinander verschieden. Dabei unterscheidet sich nicht
nur die Frequenz (bzw. das Frequenzspektrum), mit welcher die Zunge bei Erregung durch
den Luftstrom schwingt, sondern auch die Zeit, welche eine zunächst in Ruhe befindliche
Zunge benötigt, um vollständig einzuschwingen und einen bestimmten Ton zu erzeugen.
Mit anderen Worten unterscheidet sich bei unterschiedlichen Zungen das Einschwing-Verhalten.
Dies kann dazu führen, dass bei exakt gleichzeitig gedrückten Tasten in herkömmlichen
konventionellen Instrumenten die Töne mit einem, wenn auch geringfügigen, so doch
wahrnehmbaren, Zeitversatz erklingen. Die vorliegende Erfindung erlaubt, dies zu korrigieren,
indem ein tonabhängiger Zeitversatz und/oder ein tonabhängiges Stimmzungenventil-Öffnungsverhalten
implementiert wird. Gegebenenfalls könnte also auch statt und/oder zusätzlich zu einer
Linearisierung des Stimmzungenventil-Öffnungsverhaltens gegen Tastendruck das Ansprechverhalten
z.B. bei Einschwingen optimiert werden. Zudem ist einsichtig, dass durch die mehrstufige
Abfrage des Tastendrucks (also durch Auflösung mit mehreren Bits) eine Reaktion auf
den Tastendruck erfolgen kann, die als sehr genau aufgefasst wird und selbst dort,
wo keine weiteren Massnahmen wie Implementierung eines tonabhängigen Zeitversatzes,
eines tonabhängiges Stimmzungenventil-Öffnungsverhaltens und ohne ein hoch lineares
Öffnungsverhalten ein als sehr exakt und reproduzierbar empfundenes Spielverhalten
implementieren lässt, das jenem eines mechanischen Instrumentes sehr nahe kommt. Dass
zugleich besonders bevorzugte, nichtlineare Ansprechverhalten implementiert werden
können, sei erwähnt.
[0051] Damit wird einerseits die Umgewöhnung auf ein erfindungsgemäßes Handzuginstrument
vereinfacht, weil zu antizipieren ist, dass jedes Instrument geringfügig unterschiedliche
Einschwing-Verzögerungen für jeden Ton besitzt; durch die Erfindung kann z.B. ein
besonders neutrales Verhalten gewährleistet werden; andererseits wird die Bedienung
des Instrumentes für weniger erfahrene, beispielsweise Hobbymusiker, deutlich erleichtert,
weil damit ein sehr exaktes Tonerzeugungszeitverhalten erreicht wird.
[0052] Die Anpassung unterschiedlich schnell einschwingender Zungen ist besonders dort vorteilhaft,
wo Zungen verwendet werden, deren Einschwing-Verhalten sich von jenem herkömmlicher
(Metall-)Zungen unterscheidet, beispielsweise durch Verwendung einer faserverstärkten
Kunststoff-Stimmzungen-Anordnung. Hier sei erwähnt, dass gegebenenfalls nicht lediglich
ein gleichzeitiges Einschwingen simuliert bzw. erreicht werden muss, sondern gegebenenfalls
auch das nicht gleichzeitige Einschwingen von Metall-Stimmzungen nachgebildet werden
könnte.
[0053] Die Verwendung von faserverstärkten Kunststoff-Stimmzungen-Anordnungen ist auch deshalb
vorteilhaft, weil deren Wärmedehnung geringer ist als bei Metall-Stimmzungen, was
dazu führt, dass sich die Spaltgröße zwischen schwingender Stimmzunge und sie tragender
Platte mit wechselnder Temperatur weniger stark verändert. Bei herkömmlichen Instrumenten,
bei denen damit gerechnet werden muss, dass sie sowohl bei kühlem Wetter, etwa im
Winter bei Frosttemperaturen auf Weihnachtsmärkten, als auch in sommerlicher Hitze
im Freien gespielt werden, muss der Spalt so gewählt werden, dass auch bei extremen
Temperaturen ein Anschlagen der Zunge an der Stimmplatte sicher vermieden wird. Die
Kunststoff- bzw. Carbonstimmzunge mit geringerer Temperaturausdehnung kann dementsprechend
mit kleinerem Spalt gebildet werden. Dabei kann dann das Spaltmaß auch dergestalt
optimiert werden, dass sowohl ein von vorneherein praktisch simultanes An- bzw. Ausschwingen
wie auch eine gleiche Lautstärke oder ein gleiches Lautstärkeempfinden für unterschiedliche
Tonhöhen erreicht werden. Darauf, dass durch faserverstärkten Kunststoff-Stimmzungen-Anordnungen
zugleich eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit gegeben ist, die sich ebenfalls dort
besonders positiv auswirkt, wo das Instrument unter oft und/oder stark wechselnden
Umgebungsbedingungen verwendet wird, sei hingewiesen.
[0054] Dabei ist es bevorzugt, wenn die Spaltmaße einer Kunststoffstimmzunge bzw. insbesondere
einer faserverstärkten Kunststoffstimmzunge, insbesondere einer Carbonfaser-Stimmzungenanordnung
so abgestimmt sind, dass die Stimmzungen unterschiedlicher Tonhöhen bei gleichem Luftdruck
und gleichzeitiger Betätigung simultan anschwingen bzw. mit nicht mehr als 10 ms,
bevorzugt unter 5 ms, insbesondere bevorzugt unter 3 ms Zeitversatz. Die Breite der
Stimmzungen kann zugleich so gewählt werden, dass die Stimmzungen gleiche Lautstärke
besitzen werden. Von gleicher Lautstärke kann ausgegangen werden, wenn die Lautstärkedifferenz
so gering ist, dass für unterschiedliche Töne die Schalldruckdifferenz unter 3 dB
beträgt, bevorzugt unter 1,5 dB insbesondere unter 0,5 dB Schalldruckdifferenz, jeweils
bei gleicher Luftströmungsstärke.
[0055] Dass eine solche Stimmzungenanordnung für das erfindungsgemäße Handzuginstrument
bestimmt und besonders geeignet ist, ist aus dem Vorstehenden ohne weiteres ersichtlich.
[0056] In einer besonders bevorzugten Variante wird die Kunststoffstimmzungenanordnung unter
Verwendung zumindest eines der Verfahren 3-D Druck, Pressen, Spritzpressen, modifizierte
Vakuuminfusionsverfahren (MVI), Vakuum unterstütztes Harzspritzen (VARI), Spritzguss
und/oder spanabhebende Verfahren hergestellt. Die Stimmzungenanordnung ist also ohne
Weiteres faserverstärkt mit modernen Herstellungsverfahren erzeugbar. Gleiches gilt
im Übrigen auch für den Ventilblock-Träger, in den die Aktoren, Ventilklappen und
so weiter eingesetzt werden. Es ist möglich, den Ventilblock aus faserverstärkten
Kunststoffen, insbesondere mit Carbonfaser-Werkstoffen herzustellen und darin gegebenenfalls
nicht aus faserverstärkten Kunststoffen gebildete Teile wie Metall-Ventilklappen und/oder
die elektromagnetischen Aktoren einzusetzen. Dass insbesondere Ventilklappen auch
aus faserverstärkten Kunststoffen gebildet sein können, sei jedoch erwähnt. Dies gilt
insbesondere auch für die globalen Luftströmungsgleichrichtungsventile, die allen
oder einer großen Anzahl von elektrisch erregten Stimmzungen-Ventilen zugeordnet sind.
[0057] Es ist weiter möglich, einen beim Spielen schwankenden Balgendruck zu kompensieren.
Gerade bei Anfängern kann es geschehen, dass sie den Balgen höchst ungleichmäßig betätigen
und dadurch größere Druckschwankungen im Balgen auftreten als gewünscht. Dies kann
etwa durch ein zusätzliches Ablass- bzw. Einlassventil ohne zugeordnete Stimmzunge
kompensiert werden, um dadurch zumindest einen Teil der Druckvariationen zu glätten.
[0058] Dass bei der Öffnung der Ventile auf einen erwarteten Soll-Balgen-Über- bzw. Unterdruck
kompensiert werden kann und dies insbesondere bei unerfahrenen Spielern vorteilhaft
ist, sei erwähnt. In einer bevorzugten Variante wird daher ein Drucksensor zur Erfassung
von Druckänderungen im Balgen vorgesehen sein, mit dem insbesondere erfasst wird,
ob der Balgen momentan komprimiert oder expandiert wird. Dabei kann ein Drucksensor
vorgesehen werden, der anhand der reinen, im Balgen erfassten Druckschwankungen benützt
wird, um eine Expansion oder Kompression zu erkennen; alternativ und/oder zusätzlich
kann eine Druckdifferenz gegen den Außendruck erfasst werden.
[0059] Es ist im Übrigen auch möglich, zusätzlich zu einem oder anstelle eines Drucksensors
die mit der Balgenbewegung verbundenen Bewegungen zu erfassen. Insbesondere können
in voneinander entfernten Teilen des Handzuginstrumentes Beschleunigungsmesser, insbesondere
triaxiale Accelerometer angeordnet sein, mit denen erfasst wird, ob sich die beabstandeten
Teile aufeinander zu oder voneinander weg bewegen, was auf eine Kompression bzw. eine
Expansion des Balgens hindeutet.
[0060] Dass eine Steuerung der Ventile es erlaubt, einen unerfahrenen Spieler bis hin zum
fast vollständigen Wiedergeben eingespielter Stücke zu unterstützen, indem zumindest
die Öffnung der Stimmzungenventile vorprogrammiert ist und der Spieler nur noch den
Balgen bedienen muss, sei ebenso erwähnt wie die Möglichkeit, eine Teilunterstützung
zu gewährleisten, beispielsweise indem Register (automatisch) zugeschaltet werden,
besonders schnelle Sequenzen, Kadenzen usw. abrufbar sind, eine Melodie transponiert
wird und/oder es können die Spielweisen erfahrener Spieler aufgezeichnet und gegebenenfalls
abgespeichert werden. Dazu sind unter anderem herkömmliche Schnittstellen wie MIDI-Schnittstellen
verwendbar. Dass gegebenenfalls das Instrument drahtlos über Bluetooth und/oder WLAN
oder dergleichen ansprechbar sein kann, sei erwähnt. Auch ist es möglich, die tatsächliche
Tastenbetätigung Live an eine vom Akkordeon getrennte Einheit zu übertragen, womöglich
zusammen mit auf die Balgenbewegung bzw. Kompression/Expansion bezogenen Signalen
wie Drucksensorsignalen, um daraus über eine PA-Anlage oder dgl. wiederzugebende Klänge
zu bestimmen und/oder es können im bzw. am Instrument geeignete Mikrofone zur Aufnahme
der Stimmzungenschwingungen vorgesehen sein. Auch sei erwähnt, dass gegebenenfalls
ein Nebenventil geöffnet werden kann, während die Stimmzungen-Ventile geschlossen
bleiben und lediglich die Tastenbetätigung und Balgenbetätigung erfasst wird. Daraus
können dann wieder geeignete Klänge synthetisiert werden, was ein lautloses Spielen,
etwa mit dem Zweck nächtlichen Übens ohne Störung von Nachbarn oder Mitbewohnern ermöglicht.
[0061] Es sei erwähnt, dass die als vorteilhaft, aber nicht zwingend aufzufassende, zusätzliche
Möglichkeit einer synthetischen Tonerzeugung im Ansprechen auf Tastendrücke und Balgenbewegungen
oder dgl. lediglich einer hilfsweisen zusätzlichen Nutzung dient, wobei einsichtig
ist, dass selbst bei qualitativ hochwertiger Tonsynthese Klangunterschiede zu einer
Tonerzeugung mittels Stimmzungen auftreten; insofern ist es vorteilhaft, dies nur
als zusätzliche Möglichkeit anzubieten, wozu aber insbesondere die unterschiedliche
Luftdurchströmung durch ein oder mehrere stimmzungenlose Durchlassventile simuliert
werden kann, die entsprechend der Anzahl momentan zu simulierender Töne entsprechend
weit geöffnet werden.
[0062] Es sei im Übrigen erwähnt, dass es möglich ist, durch geeignete Wahl der Balgen-Materialien
und/oder anderer Komponenten wie der tastentragenden Teile des Akkordeon bzw. Handzuginstrumentes
eine (weitere) Gewichtsersparnis zu bewirken. Es ist im Übrigen vorteilhaft bei dem
erfindungsgemäßen Instrument, dass aufgrund der elektromagnetischen Aktoren die Öffnung
der Stimmzungen-Ventile, anders als dies bei traditionell gebauten Instrumenten beobachtet
wird, nicht von der Druckdifferenz im Balgen abhängen muss. Insbesondere ist das bei
herkömmlichen Instrumenten beobachtbare Phänomen vermeidbar, dass dann, wenn bei geschlossenen
Ventilen der Luftdruck gleich dem atmosphärischen Druck ist, der Windwiderstand bei
Öffnen des Ventils kurzzeitig ansteigt, wenn der Druck absinkt oder ansteigt. Mit
anderen Worten wird vermieden, dass sich bei Wechsel der Balgenbewegung zwischen Kompression
und Expansion ein Anstieg des Windwiderstandes negativ auswirkt.
[0063] Es sei im Übrigen erwähnt, dass gegebenenfalls eine Signalübertragung zwischen den
Tasten bzw. einer Tastensignale digital erfassenden Steuerung und den Aktoren bzw.
einer von der Tastensteuerung dann separaten Aktorsteuerung gegebenenfalls auch induktiv,
per kurzreichweitiger Funksignale wie NFC, aber auch Bluetooth etc. oder, über ein
transparentes Fenster, optisch erfolgen kann. Dies hat den Vorteil, dass im Ventilraum
lediglich eine Stromversorgung beispielsweise durch ein zu öffnendes Batteriefach
ermöglicht sein muss und keine weiteren Durchführungen erforderlich sind.
[0064] Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben.
In dieser ist dargestellt durch:
- Fig. 1 a
- ein Handzuginstrument der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 1b
- eine schematische Ansicht eines ersten alternativen Handzuginstrumentes der vorliegenden
Erfindung;
- Fig. 1c
- schematische Ansichten eines weiteren, alternativen Handzuginstrumentes der vorliegenden
Erfindung;
- Fig. 2
- ein für die Erfindung bevorzugtes, aber nicht zwingendes, strombetätigtes Stimmzungen-Ventil
mit einer Blattventilfeder;
- Fig. 3
- ein Ventilblock strombetätigter Stimmzungenventile;
- Fig. 4
- eine Schnittansicht eines strombetätigten Stimmzungen-Aktors im Detail;
- Fig. 5
- ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen Betätigung einer Handzuginstrument-Taste
und der strombetätigten Stimmzungen-Ventil-Betätigung;
- Fig. 6
- ein Blockdiagramm für die Steuerung eines erfindungsgemäßen Handzuginstrumentes;
- Fig. 7
- eine Veranschaulichung einer für ein erfindungsgemäßes Handzuginstrument verwendbaren
Taste;
- Fig. 8
- eine weitere Darstellung einer geeigneten Taste.
[0065] Nach Figur 1 umfasst ein allgemein mit 1 bezeichnetes Handzuginstrument 1 einen expandier-
und komprimierbaren Balgen 2, der zur Erzeugung eines Luftstromes, angedeutet durch
die Pfeile 3 bzw. 3', durch Expansion und Kompression ausgebildet ist, sowie eine
Anströmsteuerung 4 aufweisend eine Ventilanordnung 4a, die zur Steuerung der Anstömungsstärke
musikgemäß anzuströmender Stimmzungen 6 angeordnet ist, und eine Strömungsgleichrichtunganordnung
4b, die dazu angeordnet ist, die gleiche Stimmzungenanströmungsrichtung bei Balgenexpansion
und bei Balkenkompression zu bewirken, wobei die Ventilanordnung 4a eine Anzahl hier
strombetätigter Stimmzungen-Ventile, vgl. Figuren 2, 3 und 4 aufweist, die jeweils
eine Anströmung einer einzelnen oder allenfalls weniger klanggemäß anzuströmender
Stimmzungen steuern, und die Strömungsgleichrichtungsanordnung eine Anzahl von hier
als Klappen gebildeten Luftströmungsgleichrichtungssventilen 4b1, 4b2, 4b3, 4b4 aufweist,
wobei die Anzahl Stimmzungen-Ventile 4a1 bis 4a16, vgl. Figur 3, größer ist als die
Anzahl von Luftströmungsgleichrichtungssventilen 4b1 bis 4b4 zur Luftströmungsgleichrichtung
und wobei eine Gruppe von Ventilen zur Lufströmungsgleichrichtung 4b1 bis 4b4 einer
größeren Gruppe 4a1 bis 4a16 strombetätigter Stimmzungen-Ventile zur gemeinsamen Gleichrichtung
der Luftströmung dort hindurch so zugeordnet ist, dass die Luftströmung durch die
Gesamtheit aller Stimmzungen-Ventile 4a1 bis 4a16 der Gruppe gemeinsam gleichgerichtet
ist.
[0066] Es sei erwähnt, dass die Luftströmungsgleichrichtungssventile 4b1, 4b2, 4b3, 4b4
in Fig. 1 als Klappen gebildet sind, weil so die Funktionsweise besonders leicht erkannt
werden kann, dass aber nicht zwingend einseitig angelenkte Klappen verwendet werden
müssen, sondern andere Ventile wie z.B. Membranventile oder dergl. verwendet werden
können.
[0067] Im vorliegenden Beispiel ist in Figur 3 ein Ventilblock mit lediglich 16 Ventilen,
die strombetätigt den Luftstrom durch jeweilige Stimmzungen steuern, dargestellt,
wobei alle 16 Stimmzungen-Ventile des Ventilblockes 4a der Strömungsgleichrichtungsanordnung
gemeinsam zugeordnet sind, die lediglich vier Luftströmungsgleichrichtungssventile
zur Luftströmungsgleichrichtung erfordern. Die Anzahl von Luftströmungsgleichrichtungssventilen
zur Luftströmungsgleichrichtung ist also kleiner als die Anzahl der strombetätigten
Stimmzungen-Ventile in dem Ventilblock für die gemeinsam mit gleichgerichteter Luft
durchströmten strombetätigten Stimmzungen-Ventile. Es wird einzuschätzen sein, dass
mehrere Ventilblöcke der in Figur 3 gezeigten Art 4a in der Anströmsteuerung 4 gemeinsam
mit den zugehörigen Stimmzungen 6 untergebracht sein können und/oder dass die Ventilblöcke
4 noch deutlich größer als dargestellt gewählt werden können.
[0068] Bei dem Handzuginstrument 1 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel
um ein Akkordeon 1, das an beiden Enden nur symbolhaft dargestellte Tasten 7a1 bis
7an bzw. 7an+1 bis 7am auf der gegenüberliegenden Seite aufweist. Darauf, dass die
vorliegende Erfindung es besonders vereinfacht, eine von der Anordnung auf herkömmlichen
Handzuginstrumenten abweichende Tastaturanordnung zu wählen, sei hingewiesen. Insbesondere
kann die Tastatur als Klaviatur ohne bauliche Nachteile ausgestaltet und nicht, wie
herkömmlich, allgemein parallel zur Balgenzugrichtung, sondern quer dazu angeordnet
werden.
[0069] Der Balgen ist mit den Enden luftdicht so verbunden, dass in das Balgeninnenvolumen
2a Luft durch eine Einlassöffnung 2b einströmen bzw. aus dieser ausströmen kann. Zwischen
Balgeninnenvolumen 2a und Luftausströmöffnung 2b ist die Anströmsteuerung 4 mit den
4 Luftströmungsgleichrichtungssventilen 4b1 bis 4b4 vorgesehen. Diese Luftströmungsgleichrichtungssventile
sind paarweise so angeordnet, dass bei einem Überdruck im Balgeninnenraum, also bei
komprimierendem Balgen 2, das Luftströmungsventil 4b1 und das Luftströmungsventil
4b4 öffnen, aber die Luftströmungsgleichrichtungssventile 4b2 und 4b3 geschlossen
sind, was den Luftstrom 3' in einer Richtung durch die Stimmzungen strömen lässt.
Dagegen sind bei Unterdruck im Balgeninnenraum 2a, also bei expandierendem Balgen,
die Luftströmungsgleichrichtungssventile 4b1 und 4b4 geschlossen, aber die Luftströmungsgleichrichtungssventile
4b3 und 4b2 geöffnet, so dass ein die Stimmzungen ebenfalls in der Richtung des Luftstromes
3' durchströmender Einlassstrom in den Balgeninnenraum 2a erzeugt wird. Es sind also
zur Luftströmungsgleichrichtung insgesamt nur 4 Luftströmungsgleichrichtungsventile
erforderlich, wobei alle Stimmzungen und die zugehörigen strombetätigten Ventile im
Anströmungssteuerungszwischenraum 4c angeordnet sind.
[0070] Im Inneren des Balgens ist im Übrigen ein Drucksensor P, vgl. Bezugszahl 8, vorgesehen,
dessen Signale (in der schematischen Darstellung von Figur 1 nicht gezeigt) an eine
Steuerung gespeist werden, und dort, wie noch beschrieben wird, genutzt werden. Dass
der Drucksensor wie auch die Verwendung der damit erzeugten Signale fakultativ ist,
sei erwähnt.
[0071] Das Handzuginstrument ist leichtgewichtig und im vorliegenden Ausführungsbeispiel
mobil und autonom verwendbar, wozu eine Energieversorgung in Form eines wiederaufladbaren
Akkumulators (nicht gezeigt) vorgesehen ist.
[0072] Die Stimmzungen bzw. Stimmzungenplattenanordnungen sind im vorliegenden Fall als
Carbonfaser-Stimmzungenanordnungen so gebildet, dass der Spalt zwischen (Carbonfaser-)
Stimmzungen und umgebender (Carbonfaser-) Trägerplatte ausreichend ist, um auch bei
großen Temperaturschwankungen ein Anschlagen der Zunge am Träger sicher zu verhindern,
wobei zugleich die Spaltmaße für Stimmzungen unterschiedlicher Töne bzw. Klangfarben
so gewählt sind, dass sich ein über alle Töne gleiches Einschwingverhalten bei gleicher
anliegender Luftdruckdifferenz über die Stimmzungenplatte hinweg ergibt und wobei
die faserverstärkten Stimmzungenplatten so dimensioniert sind, dass ein gleiches Lautstärkeempfinden
für alle Töne erzielt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass es die geringe Wärmeausdehnung
von Carbonfaser-Stimmzungen und Carbonfaser-Trägerplatten erlaubt, die Spalte zwischen
Stimmzungen und Stimmzungenplatten sehr klein zu wählen. Dieses Spaltmaß ist oftmals
entscheidend für die Qualität der Stimmzungenanordnung, weil geringe Spaltmaße dazu
führen, dass ein geringerer Luftstrom zur Erzielung einer gegebenen Schwingung ausreicht.
Dass die Stimmzungen leicht gebogen sein können, um ein Lösen aus der Stimmplattenebene
durch Schaffung eines sog. Lösespaltes zu begünstigen, sei erwähnt.
[0073] Der Balgen 2 ist per se herkömmlich, wobei wie beschrieben die Stimmzungenanordnung
nicht unmittelbar offen zum Balgenraum 2 hin angeordnet ist.
[0074] Die Ventilanordnung der in dem Ventilblock 4a zusammengefassten Ventile, vgl. Figur
3, ist dergestalt, dass für die Luftströmung durch eine (in Figur 2 nicht gezeigte,
aber unterhalb der Ventilanordnung zu montierende) Stimmzungenanordnung ein Luftkanal
4a1b vorgesehen ist. Dieser ist durch eine normal geschlossene Blattventilfeder 4a1c
verschlossen, die aus ihrer Ruhelage, in der sie den Luftkanal 4a1b verschließt, wie
durch Pfeil 9 angedeutet, in eine Offenlage 4a1c' bewegt werden kann, und zwar mit
einem Stößel 4a1d, der in der Figur nur in der erregten Position ausgefahren dargestellt
ist und mittels einer Tauchspule 4ale beweglich ist. Dabei ist die Blattfederventilklappe
4a1c nicht fest mit dem Ende des Stößels 4ald verbunden, sondern kann einfach gegen
diesen pressen.
[0075] Die Tauchspule 4ale ist in Figur 4 näher dargestellt. Dort zeigt Bezugszahl 4a1e1
den ferromagnetischen Kern und 4ale2 den darin beweglichen Permanentmagneten, der
beispielsweise aus Neodym gebildet ist. 4a1e3 zeigt einen ferromagnetischen Läufer,
der in Richtung des Pfeiles A bei Erregung der Wicklungen 4a1e5 hin- bzw. herbeweglich
ist. Bezugszahl 4a1e4 bezeichnet eine Gleitlagerbuchse, die Reibungsverluste bei der
Hin- und Herbewegung des ferromagnetischen Läufers 4a1e3 verringert, so dass dieser
durch die Kraftwirkung der Blattfederventilklappe 4a1c, die in ihre Ruhelage, also
die geschlossene Stellung, zurückschwenken möchte und somit einer durch zur Öffnung
des Ventils die Wicklungen 4ale5 durchfließenden Strom erzeugten Kraft entgegenwirkt,
was dazu führt, dass zur Zurückbewegung des ferromagnetischen Läufers bei Beendigung
eines die Öffnung erregenden Stromes kein Gegenstrom an die Spule angelegt werden
muss. Auf der Seite des Stößels 4a1c bzw. Stiftes 4a1c ist ein weiterer ferromagnetischer
Läufer 4a1e6 vorgesehen, der für den Stift ein Loch aufweist.
[0076] Es wird einzuschätzen sein, dass diese Anordnung leichtgewichtig ist, mit geringen
Strömen große Kräfte zu erzeugen vermag, auch bei enger Anordnung vieler Ventile nebeneinander,
wie beispielhaft in Figur 3 für einen vergleichsweise kleinen Ventilblock gezeigt,
nicht zu einem störenden Übersprechen führt, hochdynamisch beweglich ist und ein dauerhaftes
Funktionieren eines erfindungsgemäßen Handzuginstrumentes gewährleistet. Zudem ist
die Montage vereinfacht.
[0077] Die Blattfederventilklappe ist am Ventilblock 4a unterhalb und in Stößel-Erregungsrichtung
nach vorne versetzt aufgelagert, vgl. 4a1f, und so gebogen, dass eine hinreichend
starke Anlage am Ventilblock gewährleistet ist. In Fig. 2 sind dabei beide Endpositionen
der Blattfederventilklappenbewegung zugleich dargestellt.
[0078] Der Ventilblock 4a ist im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff
hergestellt. Dass eine Fertigung mittels Spritzguss bei hohen Stückzahlen möglich
ist, sei ebenso erwähnt wie eine mögliche Fertigung durch 3D-Druckverfahren.
[0079] Um festzulegen, ob ein bestimmtes, strombetätigtes Ventil momentan erregt werden
soll bzw. wie stark ein Ventil erregt werden soll, kann eine Anordnung, wie schematisch
in Figur 5 dargestellt, verwendet werden. Es wird zunächst diese Anordnung von Figur
5 beschrieben, bevor mit Bezug auf die Figuren 6 und 7 Details erläutert werden.
[0080] Nach Figur 5 ist eine Taste 7al vorgesehen, die so gebildet ist, dass nicht nur erfasst
werden kann, ob die Taste gedrückt ist oder nicht, sondern auch erfasst werden kann,
wie stark die Taste momentan gedrückt wird. Die Stärke, mit der die Taste 7al gedrückt
wird, wird durch Erfassung eines entsprechenden elektrischen Signals, symbolisiert
als 7a1b, im Analog-Digital-Wandler 7a1c erfasst, der in der Lage ist, mit einer Frequenz
von über 20 Hz bei jeder Taste, hier z.B. ca. 30Hz bei jeder Taste, und einer Auflösung
besser als 8 Bit, hier z.B. von 12 bit zu erfassen, ob und wie stark die Taste momentan
gedrückt wird. Es sei erwähnt, dass ein Analog-Digital-Wandler zur Erfassung der Stärke,
mit der gedrückt wird, mehreren Tasten gemeinsam zugeordnet sein kann, wobei dann
ein Multiplexer zwischen die Tasten 7al-7an und den Analog-Digital-Wandler 7a1c gesetzt
ist, um insbesondere reihum die Stärke, mit der die einzelnen Tasten gedrückt sind,
zu erfassen. Es sei erwähnt, dass gegebenenfalls jene Tasten, die momentan bereits
etwas, aber nur mit geringer Kraft zu einem gegebenenfalls noch als geschlossen zu
wertenden Zustand gedrückt zu werden, für eine bestimmte Zeit oder bis zum Wiederabfallen
unter eine Schwelle häufiger abtastbar sind, falls erforderlich.
[0081] Die Signale aus dem Analog-Digital-Wandler 7ac werden an eine Echtzeit-Digital-Signalverarbeitungseinheit
7ald (Micro Controller Unit, MCU) gespeist. Anstelle eines Mikrokontrollers wäre auch
eine andere digitale Signalverarbeitungseinrichtung wie ein FPGA, DSP oder dgl. verwendbar.
Es werden im Mikrokontroller 7ald die aus dem Analog-Digital-Wandler erhaltenen Tastendruck-Signale
eingelesen und insbesondere zunächst linearisiert, d.h. es kann ein Offset abgezogen
werden und/oder eine Linearisierung vorgenommen werden. Danach kann im Ansprechen
auf die entsprechend korrigierten Werte ein Ausgangssignal entsprechend einem jeweils
gewünschten Ton bzw., bei entsprechender Programmierung, entsprechend einem gewünschten
mehrtönigen Klang ausgegeben werden. Dazu ist insbesondere eine Tabelle verwendbar,
in der jedes Eingangssignal aus einer gegebenen Taste 7an einem individuellen Ton
oder Klang, d.h. mehreren zusammenklingenden Stimmzungen zugeordnet ist. Die Mikrokontroller-Einheit
gibt dann Ausgangssignale aus, aus welchen erkennbar ist, welche den Stimmzungen zugeordneten
Stimmzungenventile mit welcher Stärke zur Öffnung der zugehörigen Ventilklappe erregt
werden sollen.
[0082] Die entsprechenden, typisch digital aus der Mikrokontroller-Einheit ausgegebenen
Signale müssen dann so umgesetzt werden, dass die zugehörigen, zu erregenden Aktoren
erregt werden. In einem typischen Instrument gemäß der vorliegenden Erfindung sind
etwa 250 Aktoren vorgesehen. Es ist möglich, dabei zyklisch nur für jene Aktoren Signale
auszugeben, deren erforderliche Erregung sich seit dem letzten Zyklus geändert hat
und/oder nur jene Aktivierungssignale auszugeben, die sich oberhalb einer bestimmten
Schwelle befinden. Die entsprechenden digitalen Signale können insbesondere mit einem
Pulsweiten-Modulationsverfahren so umgesetzt werden, dass sich ein jeweiliges analoges
Erregungssignal für jedes einzelne strombetätigte Stimmzungenventil ergibt.
[0083] In Figur 5 ist grob schematisch gezeigt, wie die Mikrokontroller-Einheit 7ald zwischen
dem Analog-Digital-Wandler und der Pulsweiten-Modulationseinheit angeordnet ist.
[0084] In Figur 6 ist in etwas größerer Übersicht dargestellt, wie die Mikrokontrollereinheit
zwischen der Sensorik und der Pulsweiten-Modulationseinheit 7a1e zur Ansteuerung der
Ventile 4a angeordnet ist und, beispielhaft, welche weiteren Elemente noch sinnvoll
vorgesehen werden. Dass zur Sensorik den Tasten zugordnete Tastendrucksensoren, Signalkonditionierungsstufen,
A/D-Konverter, Druck- bzw. Beschleunigungssensoren usw. gehören, sei erwähnt.
[0085] Dem Mikrokontroller 7a1d ist dabei insbesondere noch eine Energieversorgung 7a1d1
zugeordnet, die ausreichend ist, für einen hinreichend langen Zeitraum das gesamte
Handzuginstrument mit elektrischer Leistung zu versorgen. Die Energieversorgung kann
durch einen Akkumulator, ein Netzteil oder eine Kombination aus beidem realisiert
sein. Der Mikrokontroller 7a1d hat überdies in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
eine Schnittstelle 7ald2, über welche er mit einer Benützerschnittstelle 7a1d3, mit
einer Steuerungsapp 7a1d4, die insbesondere webbasiert ist und z.B. ein Aktualisieren
von Firmware und dgl. ermöglicht, sowie mit einer MIDI-Schnittstelle 7ald5 und anderen
Geräteschnittstellen 7ald6 kommunizieren kann, um beispielsweise eine PA-Anlage, Bluetooth-Lautsprecher
und dgl. anzusteuern bzw. dorthin Signale auszugeben. Die entsprechenden Einzelschnittstellen
können mit der Mikrokontroller-Schnittstelle 7a1d2 über eine Systemschnittstelle 7a1d7
kommunizieren, die insbesondere auch eine Visualisierung und Konfiguration usw. erlaubt.
[0086] Es wird einzuschätzen sein, dass damit der Mikrokontroller 7a1d so angesteuert und
verwendet werden kann, dass eine erhebliche Erweiterung der Funktionalität gegeben
ist.
[0087] Um diese Anordnung mit Tasten zu verwenden, die nicht einfach ein binäres An-/Aus
bzw. Auf-/Zu-Signal liefern, ist insbesondere eine Tastenanordnung, wie in Figur 7
dargestellt, verwendbar. Nach Figur 7 ist für die Taste 7al dargestellt durch 7a1I
eine Grund-Montageplatte, in die eine Gleitlagerbuchse 7a1II eingelassen ist, durch
welche ein Gewindestift 7a1III hindurch beweglich ist. Der Gewindestift 7a1III ist
nutzerseitig mit einem Kopf 7al IV verbunden, wobei der Kopf durch eine Federhalterung
mit Endanschlag 7al V in eine nicht betätigte Ruhelage federvorgespannt ist. Zugleich
ist ein Endanschlag 7a1VI vorgesehen, auf dem eine Auflagerfläche 7a1Va bei hinreichend
tiefem Ein-Drücken der Taste aufsitzt. Der Gewindestift 7a1III ist an seinem vom Betätigungsende
abgewandten Ende mit einem Reflektor 7a1VII versehen, der einem (Infrarot)IR-Distanzsensor
7a1VIII gegenüberliegt, der wiederum auf einer Leiterplatte 7a1IX angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung ist es möglich, das Drücken der Taste ortsaufgelöst durch Ermittlung
des IR-Reflexionssignals zu erfassen. Es sei erwähnt, dass gegebenenfalls andere Tastenanordnungen
verwendbar sind, die anders federn, anders abtasten usw.
[0088] Die Tasten können kompakter ausgebildet werden, wenn der IR-Reflektor und der zugehörige
IR-Distanzsensor nicht unterhalb der Taste, sondern neben der Taste angeordnet ist,
wie in Figur 8 ersichtlich. Dass auch in Figur 8 die Taste federnd in eine nicht gedrückte
Position bewegt wird, sei erwähnt. Einsichtig ist aus Figur 8, dass ein Drücken der
Taste nach Figur 8 zu einer Entfernung zwischen IR-Sensor und -Reflektor führt, während
bei Figur 7 ein Drücken der Taste zu einer Annäherung zwischen Sensor und Reflektor
führt. Die unterschiedlichen Signalverläufe sind in einleuchtender Weise von der Mikrokontroller-Einheit
leicht zu korrigieren bzw. zu berücksichtigen. So ist es insbesondere möglich, erforderlichenfalls
beide Arten Tasten in ein- und demselben Instrument zu kombinieren. Der mechanische
Aufbau der Tasten und die zugeordnete Sensorik sind vorteilhaft, weil er leicht, klein
und zuverlässig ist, er ist aber nicht zwingend und andere Tasten mit entsprechenden
Eigenschaften könnten vorgesehen werden. Verwiesen sei etwa auf bekannte Klaviaturtasten
elektrischer Klaviere usw.. Zudem sei daraufhingewiesen, dass gerade die Verwendung
elektronischer Tasten eine Optimierung nach ergonomischen Gesichtspunkten frei von
den Beschränkungen rein mechanischer Handzuginstrumente erlaubt.
[0089] Es sei erwähnt, dass an die Mikrokontroller-Einheit von Figur 6 als Eingangssignal
von der Sensorik auch die Signale aus dem Drucksensor 8 innerhalb des Balgens bzw.
des Druckdifferenz-Sensors 8, der den Balgeninnendruck mit dem Druck der Außenatmosphäre
vergleicht, gespeist werden, damit der Mikrokontroller in der Lage ist, die Ventile
4a derart zu öffnen, dass sich bei gedrückter Taste gegebenenfalls unabhängig vom
tatsächlichen Druck innerhalb des Balgens und/oder unabhängig von der Anzahl aktuell
geöffneter Stimmzungen-Ventile und/oder unabhängig von insbesondere bei ungeübten
Spielern vermutlich ungewollten Balgendruckschwankungen eine gleichbleibende Lautstärke
ergibt.
[0090] Das Handzuginstrument der vorliegenden Erfindung wird verwendet wie folgt:
Zunächst wird das Handzuginstrument eingeschaltet. Nach einer kurzen Initialisierungsphase
(vergleichbar dem Booten eines Computers) ist das Gerät unmittelbar spielbereit. Diese
Bootphase kann so kurz ausfallen, dass sie für den Benützer nicht merklich ist.
[0091] Der Benutzer wird dann den Balgen zunächst expandieren. Bei dieser Expansionsbewegung
strömt Luft durch die Luftströmungsgleichrichtungsventile 4b3, bei geschlossenem Luftströmungsventil
4b4, durch gegebenenfalls die Stimmzungen 6 und die Ventile 4a über das Luftströmungsventil
4b2, bei geschlossenem Luftströmungsventil 4b1, in den Balgenraum 2. Gleichzeitig
wird der Benützer eine oder mehrere der Tasten 7al bis 7am drücken. Die Stärke, mit
der jede Taste gedrückt wird, wird reihum mit hoher Wiederholungsrate abgefragt, so
dass die Tastendruckstärke jeder Taste während jeder Zehntelsekunde mehrfach abgefragt
wird.
[0092] Wenn dabei ermittelt wird, dass eine der Tasten soweit gedrückt wird, dass die Druckstärke
deutlich oberhalb eines Schwellenwertes liegt, wird vom Mikrokontroller eine dem Tastendruck
entsprechende Soll-Öffnung für ein oder mehrere Stimmzungen-Ventile bestimmt und ein
entsprechendes Ausgangssignal an die Pulsweiten-Modulationseinheit PWM gegeben, damit
die entsprechenden Stimmzungen-Ventilanordnungen wie erforderlich durch Einspeisung
pulsweitenmodulierter Erregungsströme erregt werden. Dies führt dazu, dass die entsprechenden
Ventile öffnen und Luft dann durch die entsprechende Stimmzunge bzw. die entsprechenden
Stimmzungen strömt und dadurch ein oder mehrere Töne erzeugt werden, die für den Spieler
und das Publikum gut hörbar sind und dabei als natürlich und wohlklingend beurteilt
werden.
[0093] Die gedrückten Tasten können während der Balgenexpansion wie zur Musikerzeugung erforderlich
gewechselt werden, und, wenn der Musiker befindet, dass der Balgen hinreichend weit
expandiert ist und nunmehr wieder komprimiert werden soll, wird er die Bewegung des
Balgens umkehren, so dass nun die Luftströmungsgleichrichtungsventile 4b2 und 4b3
schließen und die Luftströmungsgleichrichtungsventile 4b1 und 4b4 öffnen, wodurch
Luft ungeachtet der umgekehrten Bewegung des Balgens weiterhin in gleicher Richtung
über die Stimmzungen strömt. Da das Instrument ungeachtet der Tatsache, dass die Batterie
so gewählt ist, dass sie auch während lange dauernder Konzerte durchgehend ohne Wechsel
benützt werden kann, recht leicht ist, wird es dem Musiker möglich sein, das Instrument
lange Zeit ermüdungsfrei zu spielen.
[0094] Dabei ergibt sich ungeachtet des geringeren Gewichtes und der elektrischen Erregung
der Stimmzungen-Ventile ein Spielverhalten, wie es auch mit professionellen, rein
mechanischen Handzuginstrumenten erhalten wird, und es werden auch alle Möglichkeiten
der Klangbeeinflussung eines professionellen Instrumentes erhalten.
[0095] Es sei betont, dass gegenüber der gezeigten Anordnung Variationen möglich sind, insbesondere
zur Klangverbesseruung. So sei daraufhingewiesen, dass die Anordnung der Lufströmungsgleichrichtungsventile
den von einem Zuhörer wahrgenommenen Klang beeinflussen kann. Dazu sei daraufhingewiesen,
dass wesentliche Teile des Schalls durch die geöffneten Ventile der Lufströmungsgleichrichtungsanordnung
und durch Luftansaug-/austrittsöffnungen aus dem Instrument treten. Dies eröffnet
bei der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit, den abgegebenen Klang zu beeinflussen.
[0096] In der in Fig. 1a gezeigten Anordnung sind z.B. die Schallwege bei Druck und bei
Zug wie ersichtlich unterschiedlich lang, was zu (wenn auch evtl. nur geringen) Klangunterschieden
bei Druck und bei Zug führen kann. Zudem findet eine Abstrahlung des Schalls gerade
für höherfrequente Schallanteile nach unten bzw. oben statt, entsprechend der Ausrichtung
des Luftansaug-/austrittskanals. Es sei daraufhingewiesen, dass sich durch den langgestreckten
Luftkanal zudem bassreflexartige Überhöhungen niederfrequenter Schallanteile ergeben
können. Derartige Überhöhungen sind oftmals erwünscht, weil höhere Frequenzanteile
angelegentlich zu einem unangenehmeren Klangbild beitragen können. Dass eine entsprechende
Abstimmung möglich ist, sei erwähnt.
[0097] Eine alternative Anordnung des Stimmstockes ist in Fig. 1b gezeigt. In Fig. 1b ist
eingezeichnet, wo sich der Spieler während des Handzuginstrumentenspiels befindet
und der Stimmstock mit der Lufströmungsgleichrichtungsanordnung ist schematisch dargestellt,
wobei in den beiden Bildteilen Ansaug- (Zug-) und Auspress- (Druck-) phase der Balgenexpansion-/-kompression
veranschaulicht sind. Der Ventilblock selbst ist nicht dargestellt. Wie erkennbar,
ist bei der in Fig. 1b gezeigten Anordnung der Schall bei Balgenkompression zum Publikum
hin gerichtet, während bei Balgen-Expansion der Schall seitlich und nicht nach vorne
austritt. Auch dies kann erwünschte Klangeffekte bewirken.
[0098] Eine weitere Variante eines Handzuginstrumentes ist in den beiden Varianten von Fig.
1c dargestellt. Dort steht der Stimmstock schräg zum Balgen, wobei er in der dargestellten
Variante, einmal näher am Balgen angeordnet ist, was nicht zwingend ist; er könnte
auch näher an der Tastatur angeordnet sein. Der Ventilblock selbst ist nicht dargestellt.
Zwischen solchen Varianten kann etwa im Hinblick auf die Gesamtschwerpunktlage des
Instrumentes eine Entscheidung getroffen werden. Beide Varianten haben gemeinsam,
dass der Schall sowohl bei Balgenexpansion wie auch bei Balgenkompression nach vorne
zum Publikum austritt, was zu einem weitgehend gleichen Klangeindruck und gleichem
Laustärkeeindruck führt. Zudem sind die Schallwege zwischen Stimmzunge und Austrittsöffnung
vergleichsweise kurz, was zu einem geringeren Einfluss des Schallweges führt.
[0099] Eine Variante wie in Fig. 1c, aber mit vorteilhafter Anordnung des Stimmstockes relativ
zur Tastatur eignet sich im Übrigen besonders gut für eine Implementierung der Erfindung
ohne elektrische Ventile.
[0100] Es sei erwähnt, dass es prinzipiell möglich ist, in den Schallwegen Vlies oder dergl.
Filtermaterialien vorzusehen, wenn z.B. ein etwas gedämpfterer Klang gewünscht wird.
[0101] Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch die folgenden Aspekte:
- 1. Handzuginstrument
mit
einem expandier- und komprimierbaren Balgen,
der zur Erzeugung eines Stimmzungen anströmenden Luftstromes durch Expansion und Kompression
ausgebildet ist;
und
einer Anströmsteuerung,
aufweisend
eine Ventilanordnung,
die zur Steuerung der Anströmung musikgemäß anzuströmender Stimmzungen angeordnet
ist,
und
eine Strömungsgleichrichtungsanordnung,
die dazu angeordnet ist, die gleiche Stimmzungen-Anströmrichtung bei Balgenexpansion
und bei Balgenkompression zu bewirken;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilanordnung eine Anzahl Stimmzungen-Ventile aufweist,
die jeweils eine Anströmung einer einzelnen oder allenfalls weniger klanggemäß gemeinsam
anzuströmender Stimmzungen steuern,
und
die Strömungsgleichrichtungsanordnung eine Anzahl von Ventilen zur Luftströmungsgleichrichtung
aufweist,
wobei
die Anzahl an Stimmzungen-Ventile größer ist als die Anzahl von Ventilen zur Luftströmungsgleichrichtung
und wobei
eine Gruppe von Ventilen zur Luftströmungsgleichrichtung
einer größeren Gruppe Stimmzungen-Ventile
zur gemeinsamen Gleichrichtung der Luftströmung dort hindurch so zugeordnet ist, dass
die Luftströmung durch die Gesamtheit aller Stimmzungenventile der Gruppe gemeinsam
gleichgerichtet ist.
- 2. Handzuginstrument nach dem vorhergehenden Aspekt, dadurch gekennzeichnet, dass
dass die Gruppe von Ventilen zur Luftströmungsgleichrichtung für zumindest eine Strömungsrichtung
mehr als ein Einzel-Ventil umfasst;
und/oder
die Stimmzungenventile strombetätigt sind;
und bevorzugt dass dabei
eine Vielzahl strombetätigter Stimmzungen-Ventile gemeinsam in einem Ventilblock angeordnet
ist, insbesondere bevorzugt derart, dass alle strombetätigten Stimmzungen-Ventile
gemeinsam in ein und demselben Ventilblock angeordnet sind, insbesondere weiter bevorzugt
derart, dass am Ventilblock eine Dichtung zur Abdichtung gegen den Stimmstock bzw.
die Kanzellen vorgesehen ist;
und/oder bevorzugt, dass dabei
die strombetätigten Stimmzungen-Ventile mit Tauchspulen und darin bewegten Magneten
gebildet sind und/oder über wenigstens 85% des Betätigungsbereiches einen konstanten
Kraft-Weg-Verlauf aufweisen;
und/oder bevorzugt dass dabei
zumindest eine Mehrzahl der strombetätigten Stimmzungen-Ventile als Klappenventile
ausgebildet ist,
wobei bevorzugt
die Klappenventile einseitig eingespannt sind,
und/oder wobei bevorzugt
die strombetätigten Stimmzungen-Ventile derart ausgebildet sind, dass sie die Öffnung
der Ventilklappen gegen einen Druck von bis zu 3bar vermögen, und/oder wobei bevorzugt
die Klappenventile dazu ausgebildet sind, gegen einen Balgendruck unter 40mbar geschlossen
zu halten.
- 3. Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet,
dass
ein Controller vorgesehen ist,
der zur elektronischen Erfassung einer Drucktastenbetätigung ausgebildet ist,
und bevorzugt dazu ausgebildet ist,
ein dynamisches Drucktastenbetätigungsverhalten zu erfassen,
und/oder bevorzugt dazu ausgebildet ist
eine Drucktastenbetätigung mehr als zweistufig festzustellen, um eine
reine Offen- von einer reinen Zu-Stellung zu unterscheiden,
wobei weiter bevorzugt
eine Ventilsteuerung vorgesehen ist,
die zu einer
im Ansprechen auf eine Drucktastenbetätigung linearen Verstellung der Stimmzungen-Ventile
ausgebildet ist
und/oder die zur Kopplung einer Mehrzahl von Registern ausgebildet ist,
und/oder die dazu ausgebildet ist, eine Ventilöffnung so zu verzögern, dass unterschiedlich
schnell einschwingende Zungen unterschiedlicher Töne bei zum gleichen Zeitpunkt gedrückten
Tasten gleichzeitig erklingen;
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
eine Drucktastenbetätigung mittels magnetischen, optischen, gyroskopischen und/oder
tachymetrischen Sensoren zu erfassen,
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
die Drucktastenbetätigung
mit
wenigstens 5Hz,
bevorzugt wenigstens 10Hz,
insbesondere bevorzugt mit wenigstens 30Hz
und/oder mit
wenigstens 4 Bit Genauigkeit,
bevorzugt wenigstens 8 Bit Genauigkeit
abzutasten;
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
einen pulsweitenmodulierten Strom durch strombetätigte Stimmzungen-Ventile zu bewirken.
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
auf Druck einer Taste mehrere Ventilklappen gemeinsam zu öffnen,
insbesondere zur gleichzeitigen Erregung von mehreren Registern und/oder zur automatischen
Generierung von Akkorden.
- 4. Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet,
dass
eine Ventilsteuerung vorgesehen ist,
die zu einer im Ansprechen auf eine Drucktastenbetätigung linearen Verstellung der
Stimmzungen-Ventile ausgebildet ist, und/oder
die zur Kopplung einer Mehrzahl von Registern ausgebildet ist und/oder
die dazu ausgebildet ist,
eine Ventilöffnung so zu verzögern, dass unterschiedlich schnell einschwingende Zungen
unterschiedlicher Töne bei zum gleichen Zeitpunkt gedrückten Tasten gleichzeitig erklingen;
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
einen pulsweitenmodulierten Strom durch strombetätigte Stimmzungen-Ventile zu bewirken.
- 5. Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet,
dass die Drucktasten an wenigstens einem Balgenende zumindest zum Teil als Sensorknöpfe
anstelle von Klaviaturtasten ausgebildet sind und/oder an zumindest einem Ende Tasten
für ein Einzelspiel von Basstönen vorgesehen sind.
- 6. Faserverstärkte Kunststoffstimmzungenanordnung, insbesondere Carbonstimmzungenanordnung
für ein Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Spalt zwischen Stimmzunge und Stimmplatte maximal 0,06mm, bevorzugt weniger
als 0,02mm beträgt,
wobei bevorzugt
eine Vielzahl faserverstärkter Kunststoffstimmzungen vorgesehen sind, deren Spaltmaße
so abgestimmt sind, dass die faserverstärkten Kunststoffstimmzungen bei gleichem Luftdruck
und gleichzeitiger Betätigung simultan anschwingen,
und/oder deren Breiten so gewählt sind, dass die faserverstärkten Kunststoffstimmzungen
gleiche Lautstärke aufweisen,
und/oder wobei sie bevorzugt
unter Verwendung von zumindest einem aus
3D-Druck, Heisspressen, im RTM Verfahren (Resin Tranfer Moulding), Modifizierte Vakuuminfusions-Verfahren
(MVI), Spritzguss, Wasserstrahl. Oder Laserstrahlschneiden und/oder spanabhebenden
Verfahren
hergestellt ist.
- 7. Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eines von Gehäuse, Stimmzungen, Ventilblock mit faserverstärkten Kunststoffen,
insbesondere Carbonfaser-Werkstoffen gebildet ist.
- 8. Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Drucksensor zur Erfassung des Balgendrucks vorgesehen ist und eine
Steuerung zur Kompensation von Balgendruckschwankungen ausgebildet ist.
- 9. Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Drucksensor zur Erfassung von Druckänderungen im Balgen vorgesehen ist und
eine Steuerung dazu ausgebildet ist, die Anzahl von Ventilen der Strömungsgleichrichtungsanordnung
zur Luftströmungsgleichrichtung Drucksensorsignalabhängig zu betätigen.
- 10. Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Anordnung zur Stromversorgung der Steuerung und/oder der strombetätigten
Ventile bzw. Klappen durch mit dem Bespielen verbundene Bewegungen vorhanden ist.
- 11. Ventilblockanordnung für ein Handzuginstrument nach einem der vorhergehenden Aspekte,
in welchem
eine Vielzahl von elektrischen Stimmzungen-Ventilen gemeinsam in einem Block untergebracht
und über einem Stimmstock montierbar gebildet ist,
wobei die Ventilblockanordnung bevorzugt weiter
zumindest eines von
Steuerung hierfür
und
Stimmstock.
umfasst.
1. Handzuginstrument (1)
mit
einem expandier- und komprimierbaren Balgen (2),
der zur Erzeugung eines Stimmzungen (6) anströmenden Luftstromes (3, 3') durch Expansion
und Kompression ausgebildet ist;
und
einer Anströmsteuerung (4),
aufweisend
eine Ventilanordnung (4a),
die zur Steuerung der Anströmung musikgemäß anzuströmender Stimmzungen (6) angeordnet
ist
und eine Anzahl Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4a16) aufweist, die jeweils eine
Anströmung einer einzelnen oder gemeinsam anzuströmender Stimmzungen (6) steuern,
wobei
die Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4a16) strombetätigt sind und wobei
die Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4a16) elektronisch angesteuert werden;
und
einer Strömungsgleichrichtungsanordnung (4b),
die dazu angeordnet ist, die gleiche Stimmzungen-Anströmrichtung bei Balgenexpansion
und bei Balgenkompression zu bewirken und die eine Anzahl von Ventilen (4b1, 4b2,
4b3, 4b4) zur Luftströmungsgleichrichtung aufweist,
wobei
die Anzahl an Stimmzungen-Ventilen (4a1, 4a2, ... 4a16) größer ist als die Anzahl
von Ventilen (4b1, 4b2, 4b3, 4b4) zur Luftströmungsgleichrichtung
und wobei
eine Gruppe von Ventilen (4b1, 4b2, 4b3, 4b4) zur Luftströmungsgleichrichtung einer
größeren Gruppe Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4a16) zur gemeinsamen Gleichrichtung
der Luftströmung dort hindurch so zugeordnet ist, dass die Luftströmung durch die
Gesamtheit aller Stimmzungenventile (4a1, 4a2, ... 4a16) der Gruppe gemeinsam gleichgerichtet
ist.
2. Handzuginstrument (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
die Gruppe von Ventilen (4b1, 4b2, 4b3, 4b4) zur Luftströmungsgleichrichtung für zumindest
eine Strömungsrichtung mehr als ein Einzel-Ventil umfasst;
und/oder eine Vielzahl strombetätigter Stimmzungen-Ventile (4al, 4a2, ... 4a16) gemeinsam
in einem Ventilblock angeordnet ist, insbesondere bevorzugt derart, dass alle strombetätigten
Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4a16) gemeinsam in ein und demselben Ventilblock
angeordnet sind.
3. Handzuginstrument (1) nach Anspruch 2,
bei dem die strombetätigten Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4a16) mit Tauchspulen
(4ale) und darin bewegten Magneten gebildet sind und/oder über wenigstens 85 % des
Betätigungsbereiches einen konstanten Kraft-Weg-Verlauf aufweisen;
und/oder
zumindest eine Mehrzahl der strombetätigten Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4al6)
als Klappenventile ausgebildet ist,
wobei bevorzugt
die Klappenventile einseitig eingespannt sind,
und/oder wobei bevorzugt
die strombetätigten Stimmzungen-Ventile (4al, 4a2, ... 4a16) derart ausgebildet sind,
dass sie die Öffnung der Ventilklappen gegen einen Druck von bis zu 3 bar vermögen,
und/oder wobei bevorzugt
die Klappenventile dazu ausgebildet sind, gegen einen Balgendruck unter 40 mbar geschlossen
zu halten.
4. Handzuginstrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Drucktasten (7a1,
... 7an) aufweist, bei deren Betätigung sich die strombetätigten Stimmzungen-Ventile
(4a1, 4a2, ... 4a16) öffnen bzw. schließen,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Controller vorgesehen ist,
der zur elektronischen Erfassung einer Drucktastenbetätigung ausgebildet ist,
und bevorzugt dazu ausgebildet ist,
ein dynamisches Drucktastenbetätigungsverhalten zu erfassen,
und/oder bevorzugt dazu ausgebildet ist
eine Drucktastenbetätigung mehr als zweistufig festzustellen, um eine reine Offen-
von einer reinen Zu-Stellung zu unterscheiden,
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
eine Drucktastenbetätigung mittels magnetischen, optischen, kapazitiven, induktiven,
gyroskopischen und/oder tachymetrischen Sensoren zu erfassen,
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
die Drucktastenbetätigung
mit
wenigstens 5 Hz,
bevorzugt wenigstens 10 Hz,
insbesondere bevorzugt mit wenigstens 30 Hz
und/oder mit
wenigstens 4 Bit Genauigkeit,
bevorzugt wenigstens 8 Bit Genauigkeit abzutasten;
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
einen pulsweitenmodulierten Strom durch strombetätigte Stimmzungen-Ventile zu bewirken;
und/oder der bevorzugt dazu ausgebildet ist,
auf Druck einer Taste mehrere Ventilklappen gemeinsam zu öffnen,
insbesondere zur gleichzeitigen Erregung von mehreren Registern und/oder zur automatischen
Generierung von Akkorden.
5. Handzuginstrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Ventilsteuerung vorgesehen ist,
die zu einer im Ansprechen auf eine Drucktastenbetätigung linearen Verstellung der
Stimmzungen-Ventile (4a1, 4a2, ... 4a16) ausgebildet ist,
und/oder
die zur Kopplung einer Mehrzahl von Registern ausgebildet ist
und/oder
die dazu ausgebildet ist,
eine Ventilöffnung so zu verzögern, dass unterschiedlich schnell einschwingende Stimmzungen
(6) unterschiedlicher Töne bei zum gleichen Zeitpunkt gedrückten Tasten gleichzeitig
erklingen.
6. Handzuginstrument (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucktasten (7a1, ... 7an) an wenigstens einem Balgenende zumindest zum Teil
als Sensorknöpfe anstelle von Klaviaturtasten ausgebildet sind und/oder an zumindest
einem Balgenende Tasten für ein Einzelspiel von Basstönen vorgesehen sind.
7. Handzuginstrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den im Anspruch
2 genannten Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines von Stimmzungen (6) oder Ventilblock mit faserverstärkten Kunststoffen,
insbesondere Carbonfaser-Werkstoffen gebildet ist.
8. Handzuginstrument (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Drucksensor (8) zur Erfassung des Balgendrucks vorgesehen ist und eine
Steuerung zur Kompensation von Balgendruckschwankungen ausgebildet ist.
9. Handzuginstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (8) zur Erfassung von Druckänderungen im Balgen (2) vorgesehen ist
und eine Steuerung dazu ausgebildet ist, die Anzahl von Ventilen der Strömungsgleichrichtungsanordnung
zur Luftströmungsgleichrichtung Drucksensorsignalabhängig zu betätigen.
10. Handzuginstrument (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung zur Stromversorgung der Steuerung und/oder der strombetätigten Stimmzungen-Ventile
(4a1, 4a2, ... 4a16) vorhanden ist.