Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13615
.pdf
Когда реле R40 срабатывает от тока, протекающего через проводник 177, либо через якорь 202 для
первоначального замыкания, либо через резистор 183 для удержания, якорь 203 перемещается влево от
положения, показанного на чертеже, и в таких условиях анодный ток от источника, подключенного к 184,
может затем протекать через проводник 185, 2.5 левый контакт 186, через якорь 203 и проводник 188 к клемме
189, соединенной между парой резисторов 190 и 191, и протекает через резистор 190 и дроссель 192 к точке
193 в середине первичной обмотки 194 трансформатора, а затем делится на каждую половину первичной
обмотки 194, обеспечивая анодный ток для ламп 172 и 173.
Следует отметить, что реле R40 имеет параллельно с собой элемент емкости 196, предназначенный для
уменьшения искрообразования. Кроме того, элемент емкости 197 установлен параллельно последовательно
соединенным резисторам 191, 190 и дросселю 192 с целью сглаживания анодного тока для уменьшения
крутизны фронта токовой волны и, следовательно, уменьшения возможных скачков. Аналогично, при
двухтактном соединении ламповых усилителей 172 и 173, как показано на рисунке, глухой удар будет
существенно уменьшен, если лампы будут тщательно подобраны по своим рабочим характеристикам.
Теперь, когда реле R,, снова размыкается из-за поднятия ключа I, ток, подаваемый от источника 8 для
срабатывания или удержания реле в разомкнутом положении, прерывается, и замыкание якоря 203 на правом
контакте 187 приводит к короткому замыканию резистора 191, и одновременно прекращается подача анодного
тока от источника, подключенного к 184, на усилители. Когда якорь 203 упирается в правый контакт 187 реле
R, замыкая резистор 191 накоротко, анодный ток уменьшается до нуля гораздо быстрее, чем это было бы в
противном случае, поскольку тогда возникает соединение между резистором 190 и нитью накала 370,475,
протекающей через проводник 249, дроссель 50, переключатель 251 (при условии, что переключатель
находится в замкнутом положении) и проводник 52 к соединению 53 с нитью накала.
В таком случае, при замкнутом выключателе 251, ток от источника 176 к нити накала будет течь равномерно и
может сглаживаться дросселем 250. Однако, если выключатель 251 находится в разомкнутом положении, как
показано на рисунке, то ток от источника, подключенного к клемме 176, может течь к клемме 254, к которой
подключена пара проводников 255 и 256. Затем проводники 255 и 256 располагаются через соответствующие
щетки таким образом, чтобы прилегать к поверхности коммутатора, схематически показанного как 57, который
вращается с помощью любого подходящего устройства с постоянной скоростью и который имеет на себе
проводящий сегмент 258 и непроводящий сегмент 259, каждый из которых занимает половину поверхности
коммутатора.
К коммутатору также подключена вторая пара проводников 260 и 261, между которыми находится резистор
262. Затем проводник 261 подключается к клемме 263 для подачи тока накала на проводник 252. Таким
образом, например, в положении, в котором показан коммутатор, ток от источника, подключенного к 176,
может протекать через проводник 249, дроссель 250, клемму 254, проводник 256 к проводящей части 258
якоря, а затем к проводнику 260, резистору 262 и проводнику 261 через клемму 263 и проводник 252 к точке
подключения 253 к нитям накала ламп 172 и 173. Из-за протекания тока питания нити накала через резистор
262 происходит снижение напряжения питания нити накала, и, следовательно, лампа работает с пониженным
выходным сигналом. Однако теперь предположим, что коммутатор 257 повернулся на 900 градусов
относительно показанного положения, так что проводник 256 по-прежнему опирается на проводящий сегмент
258 коммутатора, но проводник 260 будет опираться на изолирующую часть коммутатора.
При таком положении коммутатора проводник 261 также будет опираться на проводящий сегмент +
коммутатора, так что ток сможет течь от источника тока накала, подключенного к 176, через проводник 256 и
проводящий сегмент 258 коммутатора через проводник 261 и далее к нитям накала ламп 172 и 173. Таким
образом, было предложено решение, при котором резистор 262 был закорочен, и благодаря этому
напряжение, подаваемое на электроды нити накала, увеличилось, что привело к изменению характеристик
усиления ламп по сравнению с ранее описанными характеристиками, в результате чего выходная энергия
стала больше. Циклическое повышение и понижение выходного сигнала лампы с неслышимой частотой,
определяемой скоростью вращения коммутатора 257, создает тот же эффект, что и обычный тремоло на
органе, и когда необходимо использовать тремоло, для достижения этого результата достаточно открыть
переключатель 251, подключенный к каждому из усилителей A, B или a, или другим усилителям, не
показанным на рисунке, которые подключены к нотам, которые могут быть сыграны правой рукой или ногами,
в зависимости от ситуации.
Поскольку во многих случаях желательно обеспечить различные эффекты тремоло на разных усилителях, мы
можем, при необходимости, расположить тремоло таким образом, чтобы скорость вращения коммутатора 257
была различной для разных усилителей. Таким образом, тремоло может быть сделано более быстрым для
определенных нот, например, для нот более высокой частоты, чем для других нот.
В связи с различными рисунками на представленном здесь чертеже следует отметить, что все заземляющие
соединения одинаковы, и что все источники тока имеют положительную сторону, подключенную для
управления различными реле, нитями накала и тому подобными устройствами, а другая сторона, или
отрицательная сторона, подключена к заземлению. Таким образом, все цепи нитей накала, реле, датчиков от
вилок и тому подобного замыкаются через аналогичные заземляющие соединения, которые для упрощения
иллюстрации показаны как отдельные и независимые заземляющие соединения. Таким образом, в
представленной на иллюстрации форме эта система функционирует как однопроводная система со
105-контактным заземляющим проводом. Это оказалось осуществимым при использовании цепей с очень
низким импедансом, порядка 200–300 Ом. Это также осуществимо благодаря тому, что никакие токи, кроме
желаемых, никогда не протекают. 110 (Также, в связи с иллюстрацией на рисунке 1, например, мы показали
«эффекты остановки» или «эффекты качества», создаваемые с помощью потенциометров 146, 147, 148, 149
и 150.)
115.
При необходимости мы можем предусмотреть главный переключатель, рычажный механизм или ползунок,
или что-то подобное, чтобы изменять положение контакта на различных резисторах и, таким образом,
изменять соотношение 124) интенсивности основной частоты к любой из выбранных обертонов, или мы
можем полностью исключить некоторые обертоны, увеличив при этом интенсивность других, или мы можем
сделать интенсивность всех обертонов 125 одинаковой, в зависимости, конечно, от требуемого качества
звучания.
Однако, для удобства, мы решили предложить систему, в которой различные «эффекты остановки» могут
быть, например, 130 370 475 гармоник, — для создания эффекта деревянного духового инструмента
соотношение будет иным, чем соотношение четвертой обертонной или гармонической составляющей для
создания другого эффекта, тогда как для создания другого эффекта, такого как эффект трубы, интенсивность
третьей и четвертой обертонной или гармонической составляющих может быть одинаковой, хотя эти
предположения приведены лишь в качестве примера и иллюстрации принципа работы и не предназначены
для передачи каких-либо ограничений или гарантий того, что это действительно так. Используя схему
описанного выше типа, 80, где имеется множество последовательно и параллельно соединенных резисторов,
можно согласовать с каждым регулятором все резисторы, соответствующие всем различным обертонам или
гармоникам, и, таким образом, замкнув один 85-й переключатель в каждой цепи усиления, все аналогичные
переключатели могут быть замкнуты с помощью любого подходящего главного переключателя.
Если предположить, что к проводникам 116, 117, 118 и 119 подключена схема, аналогичная показанной на
рисунке 2, так что для каждого из этих проводников будет множество последовательно и параллельно
соединенных резисторов, то можно регулировать значения резисторов 664-95 до 668 и 674-678, например,
для получения значений, которые будут соответствовать всем желаемым тонам.
Кроме того, в связи с устройством описанного здесь типа, возможно сконструировать систему таким образом,
чтобы каждый из усилителей производил эффект, отличный от других, то есть один усилитель всегда может
быть настроен на воспроизведение эффекта скрипки, предположим, например, что самая высокая нота
представляет собой партию облигато, тогда самая низкая нота всегда может представлять, например,
барабан. Таким образом, необычные эффекты могут быть получены с минимальными неудобствами. В таком
случае 110а конкретная нота, которая должна воспроизводиться конкретным усилителем, может, однако, быть
вручную согласована с выбранным усилителем путем регулирования порядка воспроизведения выбранной
ноты 115 относительно других нот.
Кроме того, в связи с показанной здесь схемой следует понимать, что на практике целесообразно
шунтировать каждое из реле элементом емкостью 120, например, элементом емкостью 281, включенным
последовательно с дросселем 36 и вокруг реле RI, чтобы уменьшить щелчки при нажатии кнопки реле и,
аналогично, задержать срабатывание реле R, размыкания, как это было сделано с конденсатором 77, чтобы у
ключевого реле усилителя, как показано на R40, было время разомкнуться и полностью выключить усилитель
до того, как разомкнется реле R,. В противном случае, тон 130' воспроизводится мгновенно, и это можно
сделать, подключив в цепь первичных обмоток различных трансформаторов 141, 142, 143, 144 и 145 набор
последовательно и параллельно соединенных резисторов, каждый из которых снабжен переключателем для
управления им, как более подробно показано на рисунке 2. При этих условиях, если на любую из систем, для
иллюстрации которых мы просто предположили, что основная частота накладывается без каких-либо
гармоник на проводник 115, наложить тон, мы можем подключить к ней множество тонов!
Резистивные элементы 664, 665, 666, 667, 668 и т. д., и с помощью переключателей 669, 670, 671, 672 и 673
соединяют эти резисторы последовательно с первичной цепью трансформатора 141. Кроме того, чтобы
соответствовать нижней половине потенциометра 146, показанной на рисунке 1, которая параллельна
первичной обмотке трансформатора, мы подключаем резисторы 674, 675, 676, 677 и 678 и соединяем их все с
общим проводником 679 аналогично тому, как последовательные резисторы подключаются к проводнику 115,
а переключатели — к проводнику 680. Аналогично показанию на рисунке 1, где основная частота и выбранные
ею гармоники или обертоны подавались на первичную обмотку трансформатора 141, при этом интенсивность
различных гармоник или обертонов соответствующим образом регулировалась, мы заземлили первичную
обмотку трансформаторов в точке 152.
Предположим, например, что необходимо воспроизвести звуки, соответствующие скрипкам, флейтам,
духовым инструментам, колокольчикам, тростям и т. д. В этом случае, изучив интенсивность обертонов или
гармоник относительно основной частоты, можно определить, какое регулирование должно быть между этими
тонами, чтобы правильно воспроизвести эти эффекты. Таким образом, например, замкнув переключатель
669, мы можем получить такое значение сопротивления для всех различных обертонов и основных частот,
при котором на выходе громкоговорителя или звуковоспроизводящего устройства, подключенного к выходу
усилителей 199 и 200, будет воспроизводиться тембр скрипки, тогда как, если бы требовался эффект тембра
дерева, единственным переключателем, который нужно было бы замкнуть, мог бы быть, например,
переключатель 672, так что выполнялось бы условие последовательного и параллельного соединения
резисторов, связанных с трансформатором, подключенным к усилителям, как показано на рисунке 1.
Такая схема, как показано на рисунке 2 (-60), представляет собой гораздо более простую установку, чем
схема на рисунке 1, где необходимо изменять каждое сопротивление на разную величину, поскольку легко
представить, что значение сопротивления, необходимое для возникновения третьего частичного тока или
370,475 токов при разрыве контактов 214–218 включительно, например, вызовет скрежет из-за того, что
контакты не разрываются чисто.
-5 Таким образом, на прилагаемой схеме мы показали различные мощности, шунтирующие все различные
релейные системы с целью уменьшения щелчков и тому подобного, а также существенного снижения
искрения, например, с помощью мощностей 282, показанных на схеме, шунтирующих релейные системы RIO,
R20 и R30. На рисунке 1 мы раскрыли нашу систему электрического органа 1-5, применимую к лампам
постоянного тока, но следует понимать, что применение столь же просто в отношении ламп переменного тока,
которые получают анодный ток через соответствующие выпрямители, а нити накала зажигаются с помощью
необработанного переменного тока, как показано на рисунке 3. Теперь обратимся к рисунку 2.3, где
предполагается, что усилитель переменного тока заменен усилителем на рисунке 1. Звуки, генерируемые
генераторами звуков на рисунках 1a, 4a, 4b или 6, подаваемые на проводники 115, 116, 117, 118 и 119,
направляются аналогичным образом, как показано на рисунке 1e, через соответствующие потенциометры
146, 147, 148, 149 и 150, одна часть которых включена последовательно с первичной обмоткой
трансформаторов 141, 142, 143, 144 и 145, а другая часть — параллельно с ней.
Аналогичным образом, как описано в связи с рисунком 1, тональные импульсы, подаваемые через
потенциометры на различные трансформаторы 140–145 включительно, передаются через их вторичные
обмотки на сеточные цепи множества усилителей 266–271 включительно, каждый из которых имеет сеточные
электроды, подключенные к одному из выводов вторичной обмотки одного из трансформаторов. Другой вывод
каждой из вторичных обмоток трансформатора подключен к земле, как показано на рис. 265, а также к
соответствующим резисторам смещения сетки 264, которые также подключены к электродам сетки различных
ламп. Усилительные лампы 266, 267, 268, 269, 270 и 271 могут быть лампами переменного тока, нити накала
которых нагреваются любым предпочтительным и желаемым способом от источника переменного тока
частотой 60 Гц при напряжении приблизительно -2 1/2 вольта (не показано для удобства иллюстрации).
Анодные электроды всех различных ламп 266–271 включительно соединены параллельно, а шунтирование
анодных и катодных элементов всех ламп осуществляется с помощью емкостного элемента 272 для обхода
радиочастот. В случае возникновения таких частот на выходе усилителей, которые могут повлиять на всю
систему усиления звуковых частот.
Как это обычно бывает в большинстве усилительных установок, использующих лампы переменного тока,
подходящий источник потенциала анода 70 получается после выпрямления переменного тока.
Выпрямление токов любым подходящим способом, например, путем подключения выпрямленного до
соответствующего напряжения к клемме 273 и пропускания указанного напряжения через соответствующий
фильтр-дроссель 274, который зашунтирован емкостными элементами 275 к земле в точке 276, так что
выпрямленный ток, сглаженный соответствующим образом с помощью дросселя и конденсаторного фильтра
80, проходит через проводник 292 и дроссель 293 к анодным электродам всех различных ламп. Кроме того, к
проводнику 292 на его конце, обращенном к земле в точке 279, мы подключаем резисторы 85277, 278, и
предпочтительно между этими двумя резисторами мы соединяем катодные элементы всех различных
усилительных ламп. Параллельно резисторному элементу 278, подключенному к земле в точке 279, мы
предусмотрели элемент емкости 290, который с одной стороны подключается ко всем различным катодным
элементам усилителей, а с другой — к земле в точке 291, с целью образования обходного соединения с
землей.
С помощью резисторного элемента 278 создается разность потенциалов между катодом и сеткой всех
различных усилительных ламп, поскольку катоды 100 соединены с землей через резистор 279, а сетки — с
землей через вторичные обмотки трансформатора и заземляющий контакт 265.
В выходной цепи различных усилителей 266–271 включительно мы предусмотрели схему защиты,
включающую элемент емкости 294 и первичную обмотку трансформатора звуковой частоты 296, которая
зашунтирована резистором 110 — элементом 295, с целью передачи на вторичную цепь трансформатора 296
суммарного выходного сигнала всех различных усилителей 266–271 включительно, определяемого тонами,
подаваемыми на них, как описано выше, особенно в отношении аналогичной схемы на рисунке 1.
Соединен с вторичной обмоткой трансформатора 296 и параллельно с ней расположен стабилизирующий
резисторный элемент 120 А. 297. Дополнительный резистор утечки сетки 2971 предусмотрен для
поддержания подходящего потенциала смещения сетки на электродах сетки усилителей 298 и 299 125:
которые соединены по хорошо известной двухтактной схеме аналогично усилителям 172 и 173 на рисунке 1.
Однако в связи с усилителями 298 и 299 мы снова решили предоставить 130 370,475.
При измерении на пластинчатых электродах трубок 298 и 299 реакции не наблюдается. Следовательно, в
периоды, когда реле R41 находится в разомкнутом состоянии (70), а якорь 300 опирается на свой правый
контакт (как показано на рисунке) рядом с дросселем 354, выходной ток от усилителей 298 и 299 отсутствует.
Таким образом, скоординированный звуковоспроизводящий механизм не сможет отреагировать без указания
75 воспроизводимых тонов.
Однако, когда на музыкальной системе воспроизводится нота, вызывающая протекание тока через проводник
177, реле R41 срабатывает, заставляя якорь 300–80 переместиться влево от показанного положения.
Теперь потенциал анода может подаваться на усилители 298 и 299 через первичную обмотку
трансформатора 3.51, дроссель 352, резистор 353, якорь 300 слева, дроссель 363 и проводник 364, который
соединяется с точкой 365 на регулирующем резисторе 359, также подключенном параллельно источнику
питания анода, соединенному в точках 360 и 361. В таких условиях одна полная усилительная система,
выбранная описанной выше системой селектора, может быть активирована нажатием любой отдельной
клавиши, поскольку потенциал анода, подаваемый в настоящее время на усилители 298 и 299, имеет
достаточное значение для создания выходного тока, протекающего через лампы, когда сигналы подаются на
усилители 266–271 включительно, чтобы передаваться через трансформатор 296 на входные цепи этих
усилителей.
Когда сигналы проходят через выходную цепь усилителей 298 и 299, они передаются через трансформатор
351 так, что подаются со вторичной цепи трансформатора на входную цепь усилителей 366 и 367, также
соединенных в двухтактном режиме. Усилители 366 и 367 приспособлены для пропускания большего тока
через анод 110, чем усилители 298 и 299.
Усилители 366 и 367 приспособлены для создания высокого потенциала анода, который может подаваться
непосредственно от источника положительного потенциала, подключенного к клемме 115 360 и соединенного
с анодными электродами усилителя через дроссель 369 и любую из половин первичной обмотки
трансформатора 370. Как было показано в связи с рисунком 120, сигналы, протекающие в выходной цепи
последнего каскада системы усиления, представленного усилителями 366 и 367, предназначены для
передачи через трансформатор 370 с целью 125 активации системы воспроизведения звука или
громкоговорителя (не показана, но предпочтительно указанного выше типа), подключенной к клеммам 371 и
372, которые, в свою очередь, подключены к вторичным обмоткам 130 обычного усилителя переменного тока
и имеют подаваемый ток для нагрева его нагревательных элементов любым подходящим и желаемым
способом (не показан). Катодные элементы этих двух усилителей соединены с центральным отводом
вторичной обмотки трансформатора 296 через элемент емкости и резистор с землей известным способом, а
также через проводник 356 с точкой на входном источнике питания для создания относительной разности
потенциалов между катодом и электродами сетки.
Для подачи анодного потенциала на усилители 298 и 299 с целью управления, как было описано в связи с
рисунком 1a, а также в описании управления усилителями 172 и 173, мы предусмотрели средство управления,
несколько похожее на показанное на рисунке 1e. Как было описано выше, когда клавиша, соответствующая
воспроизводимой ноте, полностью нажата, второй контакт под клавишей замыкается, подавая ток от
источника, подключенного к клемме 8 (рис. 1c), который, когда, например, замкнута релейная система R,,,
будет подавать ток через якорь 219 к проводнику 177. Проводник 177, как описано выше, предназначен для
подачи тока управления усилителем, и, как было указано выше в связи с работой реле R4, поскольку ток
подается на проводник 177 в связи с нажатием клавиши, представляющей воспроизводимую ноту, реле R41,
подключенное к земле в точке 182, аналогично реле R41, предназначено для срабатывания таким образом,
чтобы замыкать якорь 300 слева от показанного положения, чтобы управлять потенциалом анода на
усилителях 298 и 299.
На рисунке 3 показано положение якоря реле 300, и видно, что потенциал анода может подаваться на
усилители 298 и 299 через каждую половину первичной обмотки трансформатора 351, дроссель 352, резистор
353, якорь 300, дроссель 354 и проводники 355 и 356, которые соединены с точкой 357 на резисторном
элементе 358. Резисторный элемент 358 шунтирует источник напряжения на аноде, которое, согласно
приведенному примеру, может составлять 600 вольт, так что при этом условии потенциал на резисторе 357
будет равен 600 вольтам за вычетом падения напряжения на резисторе 358.
Источником напряжения на аноде может служить любое подходящее выпрямительное устройство (не
показано), выход которого подключен к клеммам 360 и 361. В условиях, когда потенциалы анода усилителя
снимаются с точки 357 на резисторе 358, как указано выше, обнаруживается, что поскольку в этой точке
отсутствует разность потенциалов между катодом и 370,475 трансформатора 370. Таким образом, сигналы,
подаваемые на проводники с 115 по 119 включительно, предназначены для воспроизведения тонов в
динамике, подключенном к клеммам 371 и 372, аналогично тому, как сигналы, подаваемые на те же
проводники, были предназначены для воспроизведения тонов в динамике, подключенном к клеммам -247 и
248 в связи с постоянным током.
Схема показана на рисунке 1.
В связи с показом рисунка 1 мы раскрываем подходящий метод и средства, с помощью которых можно
воспроизвести хорошо известный эффект тремоло с помощью показанного на рисунке усилителя.
Однако, в соответствии с А.С.
При таком типе установки, как показано на рисунке 3, можно использовать несколько иную форму
расположения для достижения того же эффекта. Таким образом, как показано на рисунке 3, существует
модифицированная форма тремоло, основная цель которой, как станет ясно далее, заключается в
функционировании в качестве своего рода «грабительского» устройства, позволяющего соответствующим
образом регулировать и контролировать силу анодного тока, протекающего в выходной цепи усилителей 298
и 299, циклическим образом и с неслышимой частотой, чтобы изменять силу тремоло между двумя
заданными пределами эффективной выходной энергии усилителя или эффективной входной энергии,
поступающей в звуковоспроизводящие устройства.
Соответственно, для подключения тремоло к усилительной системе, включающей двухтактные лампы 298 и
299, мы предусмотрели переключатель 374, соединенный с проводником 373, который связан с питанием
анодного тока для этих ламп 410, путем соединения его между резистором 353 и дросселем 352.
Таким образом, когда необходимо подключить тремоло-аппарат к усилителям, переключатель 374 может
быть замкнут, и одновременно с этим должен быть замкнут переключатель 375, подключенный к входной цепи
двигателя 378. Входная цепь двигателя 378 имеет переменное напряжение приблизительно 110 вольт
(распространенное напряжение переменного тока), подключенное к клеммам 376 и 377, так что двигатель
начинает вращаться при замыкании выключателя 375, и одновременно с этим коммутирующая система 390
вращается в направлении, указанном стрелкой, со скоростью, соответствующей скорости изменения
эффективной энергии от усилителя между двумя вышеуказанными заданными пределами. Однако, при
необходимости и при отсутствии возражений относительно потери энергии из-за непрерывной работы
двигателя, переключатели 374 и 375 могут быть постоянно замкнуты, а эффект тремоло может
соответствующим образом регулироваться способом, который будет показан далее, так что тремоло может
быть «включено» или «выключено» по желанию оператора.
Клемма выключателя 374, расположенная напротив проводника 373, предназначена для подключения к щетке
379, работающей на одном из трех участков коммутационной системы 390. К внешнему сегменту
коммутирующей системы 390 подсоединена вторая щетка 380, которая через проводник 381 соединяется с
пластинчатым электродом трубки, которую мы далее будем называть «трубкой-грабителем» для целей
регулирования тремоло.
Хотя это не показано для удобства иллюстрации, коммутатор 390 может быть снабжен одним кольцом,
например, кольцом 80, к которому подсоединена щетка 379, представляющим собой сплошное проводящее
кольцо, и другими кольцами, которые частично проводящие, а частично непроводящие, так что, например,
среднее кольцо 85 снабжено, например, двумя проводящими и двумя непроводящими сегментами, а внешнее
кольцо, к которому подсоединена щетка 380, снабжено четырьмя проводящими и четырьмя непроводящими
сегментами. Таким образом, если проводящие сегменты всех частей коммутатора соединены, а
непроводящие сегменты образованы путем создания углублений в цилиндрическом коммутаторе 95 и
заполнения этих углублений изоляционным материалом, то щетки 379 и 380 в определенные периоды
времени опираются на проводящие сегменты, в то время как в другие периоды времени щетка 380 опирается
на непроводящий сегмент.
При этом ток, протекающий в выходной цепи лампы 382, циклически прерывается с заданной и желаемой
частотой. Например, когда щетка 380 105 опирается на коммутаторное кольцо, снабженное большим
количеством проводящих и непроводящих сегментов, анодная цепь трубки 382 открывается и закрывается с
большей скоростью, чем когда щетка 380 110 опирается на средний сегмент коммутатора, снабженный
меньшим количеством проводящих и непроводящих сегментов. Таким образом, скорость тремоло может
изменяться. 115 Анодный ток для лампы 382 подается от источника напряжения, подключенного к клеммам
360 и 361, и протекает через участок резистора 359 между клеммой 360 и точкой соединения 120 365, через
проводник 364, дроссель 363, якорь 300, перемещенный относительно своего левого контакта из показанного
положения, а также через резистор 353, проводник 373, переключатель 125374 и щетки 379 и 380, а также
кольца коммутатора 390, когда обе щетки лежат на проводящих сегментах.
Таким образом, в периоды, когда сегменты коммутатора под щетками 130 37Off75 радиально отходят от его
центра и предназначены для вращения в направлении, указанном стрелкой, вокруг вала 393.
Множество тоновых колес типа «70», показанных на рисунках 4a и 4b, установленные на одном валу и
вращающиеся любым желаемым образом, приспособлены для работы в качестве простых маломощных
генераторов переменного тока. Главной задачей при проектировании этих генераторов переменного тока 7&
является получение чистых синусоидальных волн напряжением в несколько вольт. Однако получить
абсолютно чистую синусоидальную волну практически невозможно, и поэтому, в соответствии с тоновыми
колесами, показанными на рисунках 4a SQ и 4b, приходится идти на компромисс, создавая тоновое колесо, в
котором шум и гармонические эффекты сведены к такому низкому уровню, что они никогда не становятся
слышимыми, и в то же время оказывают незначительное модулирующее воздействие. Как показано на
рисунке 4а более подробно, одноблочное тональное колесо предпочтительно выполнено из стали, а его зубья
392 вращаются перед магнитным датчиком 394, 395. 90 Магнитный датчик 394, 395 выполнен из сильного
постоянного магнита 400, форма внешнего конца которого соответствует периферийной форме отдельных
зубьев тональных колес, а длина датчиков 95, 394 и 395 приблизительно равна длине каждого из зубьев колес
по их периферии.
По мере вращения тонового колеса 391 вокруг вала 393, его различные зубья, попадая под захватывающие
участки 394 и 395 магнитной системы, изменяют магнитное сопротивление между точками захвата 394 и 395
от очень высокого до очень низкого значения. Это создает эффект 105 — изменение магнитного поля,
проходящего через проводники катушек, — и приводит к тому, что катушки 396 и 397 генерируют
электродвижущую силу с частотой, определяемой скоростью вращения зубчатого колеса 110 и числом его
зубьев.
Ток, генерируемый вращением тонового колеса 391, поддерживается максимально чистым за счет генерации
максимальной основной частоты, чего можно добиться, сделав магнит 400, а следовательно, и поле,
максимально сильным; а также за счет использования большого количества витков в катушках для
увеличения выходного напряжения; 120 также за счет максимально глубокой нарезки зубьев на тоновых
колесах, как показано на рисунке; а также за счет максимально возможного устранения вибрации
звукоснимателей, например, путем использования амортизаторов и уменьшения 125 инерции движущихся
частей. Энергия, вырабатываемая в катушках 396 и 397, отводится от подключенных к ним проводников 398 и
399.
Благодаря хорошо закаленной шкале, в которой лампы 130, 379 и 380 проводят ток, так что ток может
протекать через коммутатор между двумя щетками, лампа 382 потребляет часть анодного тока, который
обычно подается на усилители 298 и 299, и выходной анодный ток усилителей уменьшается.
Однако, для получения более выраженного эффекта тремоло и для увеличения пределов между
максимальным и минимальным эффективным током, протекающим от усилителя к звуковоспроизводящим
устройствам, предусмотрена возможность регулирования потенциала смещения на сеточном электроде
трубки 382 таким образом, чтобы он мог быть более сильно положительным или более сильно отрицательным
по желанию. Конечно, при более сильно положительной сетке эффект тремоло выражен сильнее, чем при
более сильно отрицательной сетке, поскольку в этом случае поток анодного тока значительно больше. Для
регулирования потенциала на электроде сетки "грабительской" трубки 382 мы подключили сетку через
проводник 383 к потенциометру 384. Положение регулировочного контакта потенциометра 384 можно
контролировать любым желаемым способом. Если необходимо подать на электрод сетки лампы 382
определенное отрицательное смещение, так чтобы лампа всегда была заблокирована, нет необходимости
открывать и закрывать переключатель 374 для создания и устранения эффекта тремоло, поскольку в таких
условиях лампа 382 ни в коем случае не может потреблять анодный ток.
К концам 387 и 388 резисторного элемента 385 подключен источник потенциала, при этом положительная
сторона источника подключена к 387, а отрицательная — к 388. Один конец потенциометра 384 постоянно
соединен с отрицательной стороной резистора 385, а другой конец снабжен регулируемым отводом 386 для
изменения падения потенциала, возникающего в резисторе 385 между точкой подключения 387
положительного потенциала и точкой подключения контакта 386.
На рисунке 1a показана одна из нескольких форм установок, которые могут использоваться для получения
различных тонов, таких как основной тон и соответствующие гармоники. На этом рисунке мы решили
проиллюстрировать камертоны, которые отличаются исключительной точностью воспроизведения каждого
тона, хотя оказалось довольно сложно собрать полную установку, в которой все камертоны имели бы
одинаковые характеристики и не изменялись бы из-за температуры, креплений и т. д. Таким образом,
согласно изображениям на рисунках 4a и 4b, имеются так называемые «тональные колеса», обозначенные в
общем виде номером 391. Тоновое колесо 391 снабжено множеством зубцов 392, которые 370,4175 370Q 475
предназначены для большинства музыкальных систем, октавы являются единственными совершенными
тональными интервалами, а все тоны между октавами являются чисто произвольными и регулируются в
соответствии с тем, что можно назвать процессом «взаимного обмена», чтобы получить наиболее приятный
звуковой эффект во всех тональностях. В октавах частота каждой ноты вдвое выше, или является первой
гармоникой, чем частота той же ноты, расположенной на октаву ниже.
Таким образом, это приводит к созданию генератора переменного тока типа, показанного на рисунках 5 и 6, в
котором на одном валу может быть установлено множество тоновых колес с постепенно изменяющимся
числом зубьев, например, 1, -2, 4, 8, 16, 32 и т. д., так что каждое из них издает тон, ровно на октаву
отличающийся от соседнего тонового колеса. Для того чтобы про.
Для воспроизведения желаемых тонов необходимо установить скорость вращения вала, на котором
установлены тоновые колеса, на такую скорость, чтобы можно было извлекать ноты хорошо темперированной
гаммы. Например, если требуется, чтобы один генератор воспроизводил все ноты, соответствующие "0", в
таком количестве октав, в каком их количество — тоновых колес, — то желаемая скорость вращения вала, на
котором расположены все тоновые колеса, может быть рассчитана по формуле: об/мин = -' T, где об/мин —
число оборотов в минуту; F — частота воспроизводимой ноты; и T — число зубьев на тоновых колесах. Таким
образом, если предположить конкретный пример, что требуется, чтобы одно зубчатое колесо воспроизводило
ноту "a", соответствующую 16,35 циклам, формула может быть записана как: об/мин = 60 x 16,35, то P1 =
981,0, — так что если вал вращается со скоростью 981 об/мин, то различные тоновые колеса будут
воспроизводить все ноты "C" на клавиатуре, и все эти конкретные ноты будут настроены на идеальную
концертную высоту.
Однако, если требуется использовать более 64 зубьев на колесо, возникают трудности, поскольку для
соответствия вышеуказанному стандарту колеса большего размера должны быть настолько большими, что
инерция и вибрация значительно увеличиваются; колеса дороги, если изготавливаются с высокой точностью;
требуется значительное пространство; или, если этих трудностей удается избежать, зубья должны быть
настолько мелкими и неглубокими, что невозможно получить основной сигнал напряжения, достаточно
высокий для использования, превышающий уровень шума и гармоник. Поэтому, в соответствии с рисунком 5,
мы предусмотрели два вала, каждый из которых несет заданное количество тональных колес, и выбрали
соответствующее передаточное отношение между скоростями каждого вала. Возьмем, к примеру, ноту «С»,
как и в предыдущем случае, и предположим, что вал, несущий тоновые колеса, вращается со скоростью
65–981 об/мин, в соответствии с ранее приведенным примером. Если на этот вал установить тоновые колеса
с 1, 2, 4 и 8 зубьями, можно получить частоты порядка 16,35, 32,70, 65,41 и 130,8 циклов 70. Если
предположить, что от этого вала приводится в движение второй вал или что второй вал используется для
привода этого вала с пониженной скоростью, так что соотношение между скоростью вала 75, ранее
описанного как 981, и другого вала составляет восемь раз 981, например, 7848 об/мин, то было обнаружено,
что, имея еще большее количество тоновых колес, которые могут быть образованы из 2, 4, 8, 16, 80, 32 и 64
зубьев, можно получить от них частоты, соответствующие 261,7; 523,3, 1046,3, 2093,0, 4186,0 и 8372,0 циклов
в секунду.
Иными словами, мы предложили схему, в которой развиваются 85 полных октав ноты «до».
Теперь, обращаясь более подробно к рисунку 5, мы показали зубчатые колеса 450–455 включительно,
обозначенные как 90, установленные на валу 453 и приводимые в движение турбиной 457 таким образом, что
вал 456 может быть так называемым «высокоскоростным валом», или, другими словами, если обратиться к
приведенному ранее примеру, валом 95, вращающимся со скоростью 7848 об/мин.
Для каждого из тоновых колес с 450 по 455 включительно мы представили системы звукоснимателей типа,
показанного на рисунках 4a и 4b, и, для удобства иллюстрации, обозначили цифрами только один из этих
наборов звукоснимателей. Вал турбины, на котором установлены зубчатые колеса, надлежащим образом
закреплен и поддерживается в 105 подшипниках 459 и 460. Вблизи одного конца вала 456 мы предусмотрели
систему редуктора, условно обозначенную как 461, посредством которой вал 468 может вращаться со
скоростью, равной одной восьмой от скорости вращения вала 456, как указано выше для требований к
скорости. Мы установили на валу 468 тоновые колеса с 463 по 466 включительно для воспроизведения тонов
более низкой частоты. Тоновые колеса 450–115–455 включительно, установленные на высокоскоростном
валу 456, воспроизводят высокочастотные тоны. Если предположить, что это отображение представляет все
ноты, соответствующие "C" в музыкальной гамме, то приведенные выше значения 120 можно принять за
частоты, генерируемые вращением тоновых колес.
В конце вала турбины 456 установлен регулятор, обычно изображаемый на рисунке 125 и обозначаемый как
469, который предназначен для управления скоростью 370,475 турбины способом, который будет описан
ниже.
Турбина 457 предпочтительно приводится в движение воздухом, поскольку с его помощью легче создавать и
поддерживать стабильное давление воздуха, чем с помощью давления пара или гидравлического напора,
хотя последние полностью соответствуют объему нашего раскрытия информации и могут использоваться
там, где это необходимо.
Турбина, которая оказалась особенно подходящей для описанной здесь цели, представляет собой
трехступенчатую реактивную турбину с комбинированным давлением, при которой нормальная скорость
вращения под действием всего лишь одного газораспределительного колеса и давления воздуха от трех до
пяти фунтов составляет приблизительно 9000 об/мин.
Для регулирования скорости вращения вала и турбины регулятор 469, несущий грузы 470, поддерживаемые
на нем с помощью множества пар рычагов 471 и 472, приспособлен для вращения вместе с валом. По мере
увеличения скорости вращения вала 456 и преодоления давления пружины 473, находящейся внутри
регулятора, и стремления притянуть грузы 470 к валу, грузы стремятся разлететься наружу под действием
центробежной силы вращения. При этом конец 474 регулятора смещается влево от показанного положения, а
толкатель 475, установленный на отдельном валу 486, поддерживаемом подшипником 476, также
приспособлен для перемещения влево под действием пружинного давления, создаваемого пружиной 485, что
будет объяснено далее.
Подача воздуха, если предположить, что воздух используется для привода турбины 457, осуществляется
таким образом, чтобы поступать в регулирующий клапан 477 через впускной патрубок 478 и протекать внутри
камеры.
бер 4771 по обе стороны от перегородки 479, установленной в непосредственной близости от впускного
коллектора.
Также на валу 486 установлены клапаны 482, которые, будучи закрытыми, предназначены для установки на
отверстия 481 в нижней части перегородки 479. В показанном положении, когда вал 486 перемещен
приблизительно до конца своего правого хода (см. рис. 5), клапаны 482 открыты, и воздух, поступающий в
клапан 477 через впускной патрубок 478, направляется по обе стороны от перегородки 479, затем через
патрубки 481 и выходит из клапана через выпускной патрубок 480, откуда он по соответствующей трубе или
гибкой трубке направляется к турбине 457 в качестве движущей силы для нее. По мере приближения турбины
457 к своему де-
При заданной или нормальной скорости грузы 470 регулятора стремятся вылететь наружу, а толкатель 475
под действием легкой пружины 485, установленной внутри корпуса 483, расположенного на конце клапанной
камеры 477 и упирающегося в конец корпуса, а также воротника 484, установленного на валу 486, также
перемещается влево, и, таким образом, частично закрывает отверстия 481 клапана, приводя его в положение
равновесия. Теперь, если давление всасываемого воздуха повысится, турбина, соединенная с выходным
отверстием клапана 477, будет подключена любым подходящим способом 7.
При увеличении скорости воздушного потока груз 470 будет стремиться разлетаться в стороны.
В этот момент клапаны 482 перемещаются влево, чтобы закрыть порты 481, тем самым замедляя вращение
турбины. Затем вал 486 80 сместится вправо под действием регулятора, чтобы слегка открыть порты 481 и
еще раз компенсировать изменение давления подаваемого воздуха.
Таким образом, как видно из рисунка 5 (83), предусмотрено клапанное устройство для управления скоростью
системы генератора тонов турбины, предназначенной для производства различных тонов, а средство
управления скоростью или синхронизации для системы 90 представляет собой средство, которое регулирует
скорость первичного двигателя, работающего в качестве движущей силы, таким образом, что практически не
происходит изменения его скорости независимо от колебаний давления, обусловленных 95 свободным
перемещением клапана.
Учитывая, что пружина 485 достаточна лишь для преодоления трения, так что шток клапана 486 свободно
перемещается относительно подшипника 476 и подшипника, расположенного внутри корпуса 483, и мгновенно
реагирует на любое движение регулятора, осуществляемое валом турбины, становится очевидно, что
система особенно чувствительна к малым изменениям скорости, поэтому необходимо внести корректировки и
поддерживать все тоны постоянной частоты.
Однако во многих случаях крайне желательно использовать электрический привод для звукоизвлекающих
устройств, чтобы не было необходимости использовать воздух или подобные материалы в качестве
движущей силы, а также потому, что удобство часто требует замены механических приводов электрическими.
115 Таким образом, на рисунке 6 показана предпочтительная форма электропривода, в которой двигатель
490, который может быть типа 110 вольт А.О., предназначен для вращения вала 493 и, посредством пары
шестерен 491 и 492, приводит в движение вал 468, аналогичный валу 468 на рисунке 5. Вал 468 установлен в
подшипниках 462 и 467 и несет на себе зубчатые колеса 463–466 (включительно), которые ранее
обозначались как зубчатые колеса, вращающиеся на валу с низкой скоростью. Для обеспечения возможности
вращения вала для генерации высокочастотных тонов мы предусмотрели систему зубчатых передач 461,
аналогичную показанной на рисунке 5, и вращаем с ее помощью аналогичный вал 456 для вращения тоновых
колес 450–455 включительно, каждое из которых снабжено аналогичной системой звукоснимателя, описанной
в связи с рисунками 4a и 4b.
Соседние файлы в папке патенты